Arvuti komponendid ja arhitektuurid Lk

1. 
   Õppetundide arv: 15 õppetundi
   
2. 
   Kursuse lühikirjeldus:
   

Nii näiteks käesolev moodul

• 
  kirjeldab arvutisüsteemide arhitektuuride võtmeomadusi
  
• 
  tutvustab protsessori struktuuri, andes sissejuhatuse säärastele mõistetele nagu registrid, mälud, juhtimisloogika jne
  
• 
  selgitab programmide elukaart
  
• 
  annab nii teoreetilist kui praktilist teavet arvutites enimkasutatavate mälude kohta
  
• 
  tutvustab mehhanisme, mida kasutatakse sisend- ja väljundseadmetega suhtlemise toetamiseks
  
• 
  annab üksikasjaliku üheprotsessoriliste süsteemide struktuuri seletuse
  
• 
  tutvustab massmäluseadmeid
  
• 
  kirjeldab peamiste kaasaegsetes arvutites tavaliselt kasutatavate välisseadmete omadusi
  
• 
  annab ülevaate kaasaegsete erinevat tüüpi arvutisüsteemidest
  

3. 
   Sihtrühm: IT valdkonna tudengid ja baastaseme professionaalsed töötajad
   
4. 
   Eeldused: EUCIP haldussektsiooni esimese moodulina ei sisalda see mingeid nõudeid lugeja varasematele tehnilistele teadmistele.
   

5. 
   Kursuse eesmärk: Selle mooduli väljundiks on see, et lugeja saab teadmisi protsessori arhitektuuri kõigist põhiaspektidest, alama taseme programmeerimisest, arvuti sisemisest ülesehitusest ja eri komponentide rollist arvutisüsteemis, koos erilise rõhuga sisend- ja väljundseadmete tööle.
   

C.1.1. Põhiriistvara

C.1.1.1 Arvutisüsteemi põhikomponendid

Arvuti on seade, mis võimaldab täita programme, st. ette määratud tööoperatsioonide järjestust (juhiseid), suhtlema välismaailmaga sisendinfo saamiseks (sisendandmed) ja toota vastavat väljundinformatsiooni (väljundandmeid).

Nende süsteemide põhiomaduseks on nende võime lahendada erineva iseloomuga probleeme kasutades mitmesuguseid, spetsiaalselt selleks loodud programme (tarkvara), samas kui füüsiline struktuur (riistvara) jääb samaks.

Programmi kirjeldatakse keele vahenditega (programmeerimiskeel), mida iseloomustab süntaktiliste ja semantiliste reeglite kogum. Kuigi iga keel on potentsiaalselt võimeline kirjeldama operatsioonide järjestust, siis suurema arvu programmeerimiskeelte olemasolu võimaldab meil valida spetsiifilise probleemi lahendamiseks kõige paremini sobiva keele.

Arvutisüsteemi struktuur

Arvutisüsteem sisaldab tavaliselt järgmisi funktsionaalseid üksusi:

• 
  sisend/väljundseadmed, mis võimaldavad vahetada infot välismaailmaga (kasutajad, lisaseadmed, teised arvutid jne), mis suhtlevad arvutiga. Need teisendavad sellise informatsiooni vajadusel teatavasse formaati, mis sobiks kokku süsteemi siseselt kasutatava formaadiga.
  
• 
  Mäluseade, mis on vajalik programmide ja töötlemiseks mõeldud andmete (sisend- ja väljundandmete, vahetulemuste) hoidmiseks.
  
• 
  Töötlemisseade (protsessor), mis dekodeerib ja teostab mäluseadmes salvestatud programmi juhendeid.
  
• 
  Sidumisseade (siin), mis on vajalik ülalnimetatud seadmete ühendamiseks, et võimaldada nõutud informatsiooni vahetust.
  

Arvutisüsteemi arhitektuur

Töötlemisseade

Kui programmi teostatakse, siis töötlemisseade ehk protsessor itereerib sama põhisammude järjestust (tuntud ka Von Neumanni tsükli nime all):

• 
  Mälu lugemine ja järgmise protsessoris teostamisele kuuluva juhendi salvestamine (Juhendi väljakutse samm)
  
• 
  Väljaarvutamine, milliseid elementaaroperatsioone peab protsessor tegema selleks, et teostada äsja laetud juhendit (Dekodeerimise samm)
  
• 
  Kohaste juhendite operandide kindlaksmääramine ja laadimine (Operandi väljakutse sammud)
  
• 
  Juhendite rakendamine elementaaroperatsioonide jadana, mis on määratud dekodeerimise sammul (Rakendamise samm)
  
• 
  Tulemuste salvestamine, kui seda nõutakse juhendis (Salvestamise samm)
  
• 
  Määrab kindlaks järgmisena teostatava juhendi koha mäluseadmes..
  

Üksikasjalik protsessori struktuuri ja töö kirjeldus on toodud käesoleva mooduli 2. ja 3. peatükis.

Download 1,17 Mb.