صفحه 1:
فصل اول
نگاه at به سخت افزار
صفحه 2:
:نگاه کلی به سخت افزار
چهار عناصر اصلی سخت افزار:
4 پردازنده (می): کنترل و پردازش داده ها .
حافظه اصلی: ذخیره داده ها و برنامه ها و نا پایدار.
2 مولفه هاى ورودی و خروجی: انتقال داده ها بین کامپیوتر و محیط
خارجی .
“© اتصالات داخلی سیستم: جهت ارتباط بین سه مولفه دیگر .
9
صفحه 3:
واحد پردازش مرکزی اد Proovessiny wit
حافظه واحد پردازش مرکزی
3 66 لعا
تعره © 761
sista
دست رالعمل HP CR
: 088
تلد مولفه ورودی و خروجی
داده
داده
ِ
:
صفحه 4:
واحد پردازش مرکزی
0 : حاوودستوراهملوكه بايد ولكشىشود .
: شباتدستور الهملحاوىآخريندستور اهملولكشىوشده .
8 : ثباادرسحافظه محلخولندنو نوشتنرا مشخصمیک ند .
8 ذباتمیانگیر حافظهدر برگیرندم دادم لیلستکه قرار
لستخولنده یا نوشته شود.
08 1/0: شباتآدرسورودیخروجیمشخصک ردنیکدستگام
ورودعیا خروجیخاص.
08 (/1: خباتمیانگیر ورودیخروجییی رلیتبادلدادم بين
پردازندم و مولفه ورودیخروجی,
صفحه 5:
ثباتهای پردازنده
حافظه سریعتر وکوچکتر از حافظه اصلی است که در داخل
پردازنده قرار گرفته است.
دو وظیفه آن:
0- مراجعه به حافظه اصلی را به حداقل می رساند.
(قابل روئیت هستند)
0 کنترل عملیات پردازنده
(ثبات کنترل و وضعیت ؛ اغلب قابل رویت نیستند)
صفحه 6:
حافظه -
شامل مجموعه ای از محل هایی است . که حاوی
یک عدد دودویی است » که می توانیم دستورالعمل
یا داده تفسیر شود که بوسیله شماره آدرس هایی
,برای آنها مشخص می شود
مولفه ای ورودی / خروجی
.داده ای میانگیر داخلی است
جهت نگهداری داده ها تا زمان انتقال
صفحه 7:
4
ثبات قابل روئیت برای کاربرد
تباتی است که برنامه نویس می تواند به وسیله دستور العمل های
ماشین به آنها مراجعه کند.
0- ثباتهای داده : برنامه ساز می تواند به بعضی توابع نسبت دهد.
2 ثباتهای آدرس : حاوی آدرس داده و دستورالعمل ها مي باشد.
0 ثبات کد وضعیت : بیتهای هستند که به عنوان نتيجه عمل ها
توسط سخت افزار مقدار گذاری می شود.
(بخشهایی از آن برای کاربر قابل روئیت نیست)
°
صفحه 8:
ثبات های آدرس
0- ثبات شاخص ( ۷+ مقدار پا یه < آدرس موثر)
2 ثبات اشاره گر قطعه: حافظه به قطعاتی تقسیم شده و یک
ثبات برای نگهداری آدرس پایه (محل شروع) قطعه استفاده
می شود.ممکن است چند ثبات آدرس پایه وجود داشته باشد.
ثبات اشاره گر پشته: تباتی خاص جهت اشاره به بالای
پشته در حافطه اصلی .
صفحه 9:
ثبات های کنترل وضعیت
اين ثبات قابل روئیت برای کاربر نیست.
برای کنترل عمل پردازنده به کار می روند.
- ثبات کلمه وضعیت (۳6860)) :حاوی اطلاعات وضعیت.
علاوه بر کد وضعیت شامل اطلاعات ذیل مي باشد
- بيت فعال و غير فعال كردن وقفه.
- بيت حالت كار بر/ سريرست.
تخصيص جند صد يا هزاركلمه ازابتداي حافظه براى مقاصد
كنترلي متداول است
9
صفحه 10:
:جرخه دستورالعمل
0- جرخه واكشى: يى دستور را از حافظه مى خواند
0 چرخه دستورالعمل: اجراي دستورالعمل واكشي
شده
0
صفحه 11:
- ثبات جم آدرس حافظه که با بیثی واکشی شده
را نشان مى دهد.
- واكشى دستور العمل به ثبات ~1R
- معمولا يردازنده يس از واكشى دستورالعمل
يى واحد به (20)اضافه مى كند.
- ثبات :1 كداراى “6 بيت كه بيت اول عمل و
سه بیت دیگر آدرس حافظه را مشخص می کند .
- کد عمل : عملی را که با بیتی پردازنده انجام
بدهد را نشان می دهد.
a
صفحه 12:
وقفه
راهکاری است که به وسیله آن دستور العملی توسط
پردازنده و پس از انجام عمل دیگر به روند gale
خود باز گردد.
ae
صفحه 13:
رایجترین وقفه ها
0 برنامه: وقفه ای است که در بعضی شرایط خاص
یک دستورالعمل رخ می دهد مثل سر ریزء تقسیم بر
صفر.
زمان سنج: وقفه ای که توسط زمان سنج داخلی
پردازنده تولید می شود.
- ورودی/خروجی: اين وقفه به وسیله کنترل کننده
ورودی وخروجی ایجاد می شود.
۴ نقص سخت افزار: این وقفه با سخت افزار تولید
ميشود.
aa
صفحه 14:
{ ۰ ۰
عمال ریز پردازنده در یکی از چهار کرده ز
:قر ار دارا د ~
0- يردازنده - حافظه
9- يردازنده - ورودى/خروجى
2 پرداز: ۱ ۳
زش داده ها (محاسباتی به منطقی)
۴ کنترل
ag
صفحه 15:
پردازش یک وقفه
0 یک دستگاه یک علامت وقفه برای پردازنده می دهد.
اجرای دستورالعمل جاری به پایان می رسد.
- پردازنده اعلام وصول وقفه می کند.
pos (PEO) AUS cl sine -P در بالای پشته کنترل قربار
می دهد.
- پردازنده بر. اساس وقفه مقدار عم جدید را قرار می دهد.
06
صفحه 16:
پردازش یک وقفه
9-باقیمانده اطلاعات وضعیت فرایند را ذخیره می کند.
مسوقفه را پردازش می کند.
بازیابی اطلاعات ثباتهایی که قبلا ذخیره شده,
سم و رروم_قدیمی را دوباره پردازش کن.
6
صفحه 17:
وقفه های چند گانه:
(همزماني چند وقفه)
دارای دو رویکرد:
6 پردازش ردیفی وقفه: در هنگام وقوع یک وقفه بقیه وقفه
ها از کار بیفتند تا کار آن تمام شود.
نکته منفی : اولویت نسبی به حساب نمی آید.
a
صفحه 18:
:وقفه ای چند گانه
© بريدازش وقفه تو در تو: يكر
وقفه تو 4
١ : در تو: در صورتی که وقفه دیگری ر.<
اد واولويت بالايى داشت به بر fot 5
es برگرداننده و وقفه اول
06
صفحه 19:
: چند برنامگی
چون پردازنده نسبت به قسمت های دیگر سریعتر است برای
استفاده حداکثر از آن می توان در یک زمان چند برنامه از
کاربر فعال باشد.
چند برنامگی:
چند برنامه برای اجرا نوبت بگیرند.
06
صفحه 20:
توضیحات درباره نمودار فوق
با حرکت به سطوح پایین تر این سلسله مراتب:
الف: کاهش هزینه در هر بيت
ب: افزایش ظرفیت
ج: افزايش زمان دسترسی
د: کاهش تعداد دفعات دسترسی پردازنده به حافظه
هه
صفحه 21:
ثباتها:سریعترین و گرانترین و کوچکترین و نا پایدارند.
حافظه اصلی:دارای آدرس یکتا و نا پایدار هسنند. با حافظه
پنهان توسعه داده می شوند.
حافظه پنهان: قابل روئیت برای کاربران نیست و ناپایدارند.
eq
صفحه 22:
: حافظه پنهان
اين حافظه به دو صورت کارایی را افزایش می دهند:
نوشتن های روی دیسک دسته بندی می شوند.
بعضی از داده ها قبل از نوشتن به وسیله برنامه هایی
مورد مراجعه قرار می گيرند.
وه
صفحه 23:
نقش حافظه نهان
- ارائه سریعترین حافظه موجوی
حافظه ای بزیرگ از انوع ارزان تر. حافظه هاي نیمه هادی
- حاوی بخشی از حافظه اصلی است.
وه
صفحه 24:
اصول حافظه پنهان
نحوه عملکرد:
- ابتدا بررسی می شود که آیا کلمه در حافظه وجود دارد یا
خیر؟
- اگر خیر بود یک بلوک را اخیتار کرده و در آن قرار می
دهیم.
- اگر بله بود به پردازش تحویل داده می شود.
or
صفحه 25:
: طراحی حافظه پنهان
نکات کلیدی:
-اندازه حافظه پنهان: با وجود اندازه کوچک تاثیر زیاد.
-اندازه بلوک: واحدي از داده ها كه بين حافظه اصلی و پنهان
مبادله می شود.
-تابع نگاشت: هنگام فراخوانی بلوک جدید پدید می آید.
ag
صفحه 26:
: طراحی حافظه پنهان
-الگوریتم تعویض: بلوكي که باید عوض شود را انتخاب مي
کند (هنگام تعویض و باید دقت شود که کمترین استفاده در
آینده را داشته باشد.)
-سیاست نوشتن: زمان انجام عمل نوشتن را مشخص می کند.
وه
صفحه 27:
روشهای انتقال ورودی / خروجي
سه روش زير وجود دارد:
-ورودی/ خروجی برنامه سازی شده.
-ورودی/ خروجی مبتنی بر وقفه.
0-دسترسی مستقیم به حافظه (00969)
en
صفحه 28:
:ورودی/خروجی برنامه سازی شده
با مواجهه با دستور العمل ورودی / خروجی صادر می شود.
عمل در خواست شده را انجام و بیت های مناسب از ثبات ذکر
شده را مقدار گذاری می کند.
مسئول استخراج داده ها از حافظه به دستگاه خروجی .
مسئول ذخیره سازی داده ها در حافظه اصلی.
وه
صفحه 29:
: گروههای دستورالعمل های ورودی /خروجی
)سکنترل: دستورالعمل ها برای فعال کردن دستگاه خارجي.
مآزمون: بررسی مولفه های ورودی و خروجی.
صخواند ن/نوشتن: دستور العمل هایی برای انتقال داده ها بین
ثباتهای پردازنده و دستگاههای خارجی.
وه
صفحه 30:
:ورودی خروجی مبتتی بر مولفه
-ابتدا یک 13)0960) به مولفه ورودی/خروجی می دهد.
سپس متن مورد نظر را ذخیره می کند.
©-يس از آماده شدن مولفه ورودی / خروجی به پردازنده
وقفه می دهد.
<پس متنی که فرمان (68690) را صادر کرده بار. گذارری
ممه
هه
صفحه 31:
-دسترسی مستقیم به حافظه به وسیله مولفه دیگری
روی گذرگاه سیستم انجام شود.
ao ۲۲ a عهده یک مولفه
ورودی/خروجی گذاشته شود.
حافظه -06(69) عولفه ورودی/خروجی