1. Wstęp

1/25

1

3

4

5

Architektura

Systemów

Komputerowych

dr inż. Mariusz Kapruziak

[e-mail]

pok. 107, tel. [phone]

1. Wstęp

2/25

1

3

4

5

Architektura

Systemów

Komputerowych

dane

wyniki

?

informacja

Informacja

( )

( )

( )

1

log

log

b

b

i A

P A

P A

=

= −

Informacja jest miarą
niepewności pewnego zdarzenia

Środowisko z

losowymi

zdarzeniami

Środowisko z

losowymi

zdarzeniami

DETERMINISTYCZNY

SYSTEM

Przetwarzanie informacji

SYSTEM

LOSOWY

SYSTEM

LOSOWY

H. Nyquist (1920)

C. Shannon (1940)

1. Wstęp

3/25

1

3

4

5

dane

wyniki

„program”

Komputer – urządzenie które oblicza, zazwyczaj
realizowane jako programowalna maszyna elektroniczna.

Computer is a device

that compute

Answers.com

Architektura

Systemów

Komputerowych

Przetwarzanie informacji

Komputer – maszyna

matematyczna

Maszyna Turinga (1930)

Komputer (1623 Pascalina)

?

1. Wstęp

4/25

1

3

4

5

Teoria informacji

Informatyka (PL)
Informatik (DE)
Informatique (FR)

Architektura

Systemów

Komputerowych

Computer Science
(UK, USA)

Komputer – maszyna

matematyczna

Maszyna Turinga (1930)

Komputer (1623 Pascalina)

Informacja

( )

( )

( )

1

log

log

b

b

i A

P A

P A

=

= −

H. Nyquist (1920)

C. Shannon (1940)

ASK

1. Wstęp

5/25

1

3

4

5

ASK - zakres kursu

Wykład 1. Wstęp i ogólna zasada działania komputera

Wykład 2. Praktyczny przykład najprostszego systemu komputerowego.

Wykład 3. Układ wykonawczy procesora, standardy zapisu liczb stało i zmienno-pozycyjnych, ASCI

itp..

Wykład 4. Pierwsze komputery – historia i generacje komputerów, mainframe a komputer personalny

Wykład 5. Procesory o architekturach typu RISC i CISC. Sterowanie mikroprogramem.

Wykład 6. Procesor – układ sterujący, zagadnienia zaawansowanie( przerwania, DMA ).

Wykład 7. Architektura standardowych systemów mobilnych Palmtop i smartphone. Procesor ARM.

Wykład 8. Pamięć komputera

Wykład 9. Klasyfikacja i rozwój architektur procesorów o równoległości poziomu instrukcji.

Wykład 10. Procesory superskalarne, pamięć podręczna i predykcja skoków.

Wykład 11. Pamięć wirtualna, hierarchia pamięci i technologia RAID.

Wykład 12. Konfiguracja i parametry urządzeń dla systemów PC. Szyny komputera PC.

Wykład 13. Systemy operacyjne MS Windows i UNIX/LINUX. Budowa sterowników urządzeń.

Wykład 14. Przetwarzania równoległe, architektura i oraganizacja dużych systemów komputerowych.

Wykład 15. Niekonwencjonalne architektury systemów komputerowych.

1. Wstęp

6/25

1

3

4

5

Wyklad (kolokwium pisemne): 35%
Laboratoria (zaliczenie): 45%
Egzamin ustny: 20 %

ASK - ZALICZENIE

Egzamin ustny:

Przedstawienie wybranego zagadnienia z ASK

(po uzgodnieniu) i dyskusja na jego temat.

2. Funkcje komputera

7/25

1

2

3

4

dane

Funkcje komputera

W. Stallings, Organizacja i architektura systemu komputerowego, WNT 2003

dane

wyniki

wyniki

?

dr. William Stallings (USA) – Ph.D. na MIT,

konsultant do spraw implementacji protokołów

sieciowych w systemach komputerowych oraz autor

wielu książek i publikacji dydaktycznych.

http://williamstallings.com/Biography.html

2. Funkcje komputera

8/25

1

2

3

4

Funkcje komputera

PRZENOSZENIE DANYCH

PRZECHOWYWANIE

DANYCH

PRZETWARZANIE

DANYCH

ZEWNETRZNYCH

PRZETWARZANIE

DANYCH

WEWNĘTRZNYCH

2. Funkcje komputera

9/25

1

2

3

4

Funkcje komputera

PRZENOSZENIE DANYCH

- proces wejścia/wyjścia

- transmisja danych

PRZECHOWYWANIE DANYCH

- krótkotrwałe/ulotne

- długotrwałe/nieulotne

2. Funkcje komputera

10/25

1

2

3

4

Funkcje komputera

PRZETWARZANIE

DANYCH

ZEWNETRZNYCH

PRZETWARZANIE

DANYCH

WEWNĘTRZNYCH

- przetwarzanie proceduralne

(program)

- przetwarzanie strukturalne

(struktura)

3. Struktura komputera

11/25

1

2

3

4

Struktura komputera

3. Struktura komputera

12/25

1

2

3

4

Struktura

komputera

CPU – Central

Processing Unit,

jednostka centralna

3. Struktura komputera

13/25

1

2

3

4

Architektura a organizacja

Architektura komputera – odnosi się do tych atrybutów
systemu, które są widzialne dla programisty. Atrybuty
te mają istotny wpływ na wykonanie programu.

Organizacja komputera – odnosi się do jednostek
„operacyjnych” i ich połączeń, które stanowią realizację
specyfiki typu architektury.

dr W. Stallings, Organizacja i architektura systemu komputerowego, WNT 2003

14/25

1

2

3

4

4. Komputer von Neumana

Organizacja komputera

R. Pełka, Mikrokontrolery, architektura, programowanie, zastosowania, WKŁ 2000

prof. Ryszard Pełka, profesor na

Wydziale Elektroniki WAT.

Działalność naukowa dotyczy

głównie przetworników czas-

cyfra.

http://ztc.wel.wat.edu.pl/pelka/Pelka.htm

15/25

1

2

3

4

4. Komputer von Neumana

Architektura von Neumana a organizacja komputera

16/25

1

2

3

4

4. Komputer von Neumana

Architektura komputera – PIC16F84A

3

2

1

4

Instrukcja

Operacja

5. Podstawy orgainzacji systemu PC

17/25

1

2

3

4

5

Przerwa !!!!!!

P. Metzger, Anatomia PC, wydanie VI, Helion 2001

5. Podstawy orgainzacji systemu PC

18/25

1

2

3

4

5

Ogólna architektura płyty głównej

FSB – Front Side Bus

Socket A (AMD)

100 MHz = FSB 200
133 MHz = FSB 266
166 MHz = FSB 333

200 MHz = FSB 400

Socket 478, 479, 775 (Intel)
100 MHz = FSB 400
133 MHz = FSB 533
166 MHz = FSB 667
200 MHz = FSB 800
266 MHz = FSB 1066
333 MHz = FSB 1333
400 MHz = FSB 1600

Marketing-MHz

5. Podstawy orgainzacji systemu PC

19/25

1

2

3

4

5

DDR – Double Data Rate

AGP – Accelerated Graphics Port

ECC – Error Corecting Code

PCI – Peripheral Component Interconnect

AC97 – Audio Codec

5. Podstawy orgainzacji systemu PC

20/25

1

2

3

4

5

Przykład płyty – proc. AMD

http://www.zdz.torun.pl/~psz/tolpa/plyty/plyty.htm

5. Podstawy orgainzacji systemu PC

21/25

1

2

3

4

5

http://www.shift.sklep.pl/index.php?t=w&id=13974&idk=38

Przykład płyty – proc. AMD

5. Podstawy orgainzacji systemu PC

22/25

1

2

3

4

5

Socket A = Socket 462

Wprowadzone w 2000 roku

AMD Athlon (650 MHz–1400 MHz)
AMD Geode NX (1500+-1750+)
AMD Athlon XP (1500+–3200+)
AMD Duron (600 MHz–1800 MHz)
AMD Sempron (2000+–3000+)
AMD Athlon MP (1000 MHz–3000+)

5. Podstawy orgainzacji systemu PC

23/25

1

2

3

4

5

Inne popularne sockety

Intel

AMD

Socket 478 = FCPGA2 (2001 r.)

Socket 775 = Socket T (2004 r.)

Socket M = FCPGA6 (2006

r.)

Socket P

Socket 479 = micro-PGA479M

(2007

r.)

Socket 462 = Socket A (2000 r)

Socket 754 (2003 r)

Socket 939 (2004 r)

Socket AM2 (2006 r)

Socket AM2+

Socket AM3 (2007 r)

5. Podstawy orgainzacji systemu PC

24/25

1

2

3

4

5

Polecana literatura

1) W. Stallings, Organizacja i architektura systemu komputerowego,
WNT 2003

Rozdział 1. Wstęp,

strony 19 - 27

2) R. Pełka, Mikrokontrolery, architektura, programowanie, zastosowania, WKŁ 2000

Rozdział 2. Budowa i zasada działania mikrokontrolera

strony 6 - 10

3) Piotr Metzger, Anatomia PC, Wydanie VI, Helion 2001

Rozdział 4. Układy otoczenia procesora

strony 215 - 219

4) Microchip PIC16F84A

5) J. Stokes, Inside the Machine, No Starch Press, 2007

6) P.E. Ceruzzi, A History of Modern Computing, The MIT Press 2003

Rozdział 7. Instruction Set Summary

strony 37 - 44

Rozdział 1. Basic Computing Concepts

strony 1 - 16

Rozdział 1. The Advent of Commercial Computing

strony 20 - 24

8 stron

4 strony

4 strony

7 stron

15 stron

4 strony

5. Podstawy orgainzacji systemu PC

25/25

1

2

3

4

5

KONIEC

dr inż. Mariusz Kapruziak

[e-mail]

pok. 107, tel. [phone]