Prof. dr hab. Celina M. Olszak

Prof. dr hab. Celina M. Olszak

Katedra Informatyki Ekonomicznej

Katedra Informatyki Ekonomicznej

Uniwersytet Ekonomiczny w

Uniwersytet Ekonomiczny w

Katowicach

Katowicach

ul. Bogucicka 3

ul. Bogucicka 3

Sekretariat: budynek „B”, pokój 114

Sekretariat: budynek „B”, pokój 114

tel. [phone]

tel. [phone]

[e-mail]

[e-mail]

ARCHITEKTURA KOMPUTERA

ARCHITEKTURA KOMPUTERA



Jednostka centralna

Jednostka centralna



Urządzenia do wprowadzania i

Urządzenia do wprowadzania i

wyprowadzania danych (wejścia,

wyprowadzania danych (wejścia,

wyjścia/ input, output)

wyjścia/ input, output)



Urządzenia pamięci zewnętrznej

Urządzenia pamięci zewnętrznej



Urządzenia transmisji danych

Urządzenia transmisji danych

JEDNOSTKA CENTRALNA

JEDNOSTKA CENTRALNA



Pamięć wewnętrzna

Pamięć wewnętrzna

(operacyjna)

(operacyjna)

-PAO

-PAO



Procesor:

Procesor:

układ sterowania,

układ sterowania,

arytmometr, zespół rejestrów (tzw.

arytmometr, zespół rejestrów (tzw.

pamięć podręczna)

pamięć podręczna)



Kanały wejścia i wyjścia

Kanały wejścia i wyjścia

(łączące

(łączące

jednostkę centralną z urządzeniami

jednostkę centralną z urządzeniami

zewnętrznymi)

zewnętrznymi)

Zadania jednostki centralnej

Zadania jednostki centralnej



Wykonywanie operacji arytmetyczno-

Wykonywanie operacji arytmetyczno-

logicznych na argumentach będących

logicznych na argumentach będących

zawartością komórek pamięci –PAO i

zawartością komórek pamięci –PAO i

rejestrów

rejestrów



Automatyczne wykonywanie programów

Automatyczne wykonywanie programów

według ustalonej kolejności

według ustalonej kolejności



Inicjowanie komunikacji pomiędzy PAO a

Inicjowanie komunikacji pomiędzy PAO a

urządzeniami zewnętrznymi

urządzeniami zewnętrznymi



Koordynowanie czasowe współpracy

Koordynowanie czasowe współpracy

układów jednostki centralnej i całego

układów jednostki centralnej i całego

systemu

systemu

SX100 IS

Arytmometr

Arytmometr

Wykonuje działania arytmetyczno-

Wykonuje działania arytmetyczno-

logiczne na liczbach dwójkowych

logiczne na liczbach dwójkowych

umieszczonych aktualnie w jego

umieszczonych aktualnie w jego

rejestrach

rejestrach

Układ sterowania

Układ sterowania

Pobiera z pamięci kolejne rozkazy, dekoduje je,

Pobiera z pamięci kolejne rozkazy, dekoduje je,

oblicza adresy komórek pamięci, w których

oblicza adresy komórek pamięci, w których

przechowywane są argumenty operacji,

przechowywane są argumenty operacji,

kontroluje proces wykonywania rozkazów

kontroluje proces wykonywania rozkazów

oraz steruje arytmometrem w celu wykonania

oraz steruje arytmometrem w celu wykonania

niezbędnych operacji artymetyczno-

niezbędnych operacji artymetyczno-

logicznych .

logicznych .

Czynności pobierania i wykonywania rozkazu

Czynności pobierania i wykonywania rozkazu

stanowią tzw.

stanowią tzw.

cykl pracy procesora.

cykl pracy procesora.

Zespół rejestrów (pamięci

Zespół rejestrów (pamięci

podręczna)

podręczna)

Stosowana w celu krótkotrwałego

Stosowana w celu krótkotrwałego

przechowywania argumentów ostatnio

przechowywania argumentów ostatnio

wykonywanych operacji w celu zmniejszenia

wykonywanych operacji w celu zmniejszenia

liczby odczytów z pamięci wewnętrznej

liczby odczytów z pamięci wewnętrznej

Jest to tzw. bufor pomiędzy stosunkowo wolną

Jest to tzw. bufor pomiędzy stosunkowo wolną

pamięcią i szybkim procesorem

pamięcią i szybkim procesorem

(przechowujący najczęściej używane dane)

(przechowujący najczęściej używane dane)

Efektywność i działanie pamięci podręcznej

Efektywność i działanie pamięci podręcznej

mierzona jest tzw.

mierzona jest tzw.

współczynnikiem trafień

współczynnikiem trafień

(uśredniony stosunek liczby odczytów z

(uśredniony stosunek liczby odczytów z

pamięci podręcznej do całkowitej liczby

pamięci podręcznej do całkowitej liczby

odczytów)

odczytów)

Pamięć operacyjna - PAO

Pamięć operacyjna - PAO

Przechowuje programy i dane, które są

Przechowuje programy i dane, które są

aktualnie potrzebne do przebiegu procesu

aktualnie potrzebne do przebiegu procesu

przetwarzania

przetwarzania

PAO dzieli się na jednostki zwane

PAO dzieli się na jednostki zwane

komórkami pamięci, z których każda ma

komórkami pamięci, z których każda ma

swój niepowtarzalny adres (numer)

swój niepowtarzalny adres (numer)

Komórka pamięci to bajt (8 bitów) lub słowo

Komórka pamięci to bajt (8 bitów) lub słowo

rozkazowe (wielokrotność 8 bitów tj. 16,

rozkazowe (wielokrotność 8 bitów tj. 16,

32, 64 itd..)

32, 64 itd..)

Pojemność pamięci mierzona w B, KB, MG,

Pojemność pamięci mierzona w B, KB, MG,

GB

GB

Podział PAO

Podział PAO



ROM (

ROM (

Read Only Memory

Read Only Memory

) – pamięć do odczytu –

) – pamięć do odczytu –

BIOS, pamięć wideo, podstawowe sterowniki do

BIOS, pamięć wideo, podstawowe sterowniki do

obsługi komputera)

obsługi komputera)



RAM (

RAM (

Random Access Memory

Random Access Memory

) – pamięć ulotna

) – pamięć ulotna

Zadania BIOS

Zadania BIOS

(Basic Input Output System):

(Basic Input Output System):

- Przeprowadzanie po uruchomieniu komputera

- Przeprowadzanie po uruchomieniu komputera

testów podstawowych układów i urządzeń;

testów podstawowych układów i urządzeń;

- Inicjowanie pracy systemu komputerowego

- Inicjowanie pracy systemu komputerowego

poprzez ustawienie poszczególnych

poprzez ustawienie poszczególnych

podzespołów w odpowiednich trybach pracy i

podzespołów w odpowiednich trybach pracy i

zainicjowanie struktur systemowych;

zainicjowanie struktur systemowych;

- Zapewnienie podstawowych procedur obsługi

- Zapewnienie podstawowych procedur obsługi

np.. standardowych urządzeń (klawiatura, napęd

np.. standardowych urządzeń (klawiatura, napęd

dyskowy itp.)

dyskowy itp.)

Podstawowe parametry PAO

Podstawowe parametry PAO



Pojemność

Pojemność

- liczba bitów

- liczba bitów

informacji, jakie można zapisać do

informacji, jakie można zapisać do

modułu pamięci (B, KB, MB, GB);

modułu pamięci (B, KB, MB, GB);



Czas dostępu

Czas dostępu

– określa czas jaki

– określa czas jaki

musi upłynąć od momentu podania

musi upłynąć od momentu podania

poprawnego adresu odczytywanego

poprawnego adresu odczytywanego

z pamięci do czasu ustalenia

z pamięci do czasu ustalenia

wartości tego słowa na wyjściu

wartości tego słowa na wyjściu

pamięci).

pamięci).

Pamięć zewnętrzna -PAZ

Pamięć zewnętrzna -PAZ

Powody stosowania PAZ

Powody stosowania PAZ

:

:

-

PAO niezbyt pojemna,

PAO niezbyt pojemna,

-

PAO droga,

PAO droga,

-

Większa część PAO jest ulotna

Większa część PAO jest ulotna

Funkcje PAZ:

Funkcje PAZ:

-

Przechowywanie obszernych, baz danych,

Przechowywanie obszernych, baz danych,

-

Przechowywanie programów, plików, które

Przechowywanie programów, plików, które

nie są na stałe potrzebne PAO,

nie są na stałe potrzebne PAO,

-

Pośrednie przechowywanie danych we/wy

Pośrednie przechowywanie danych we/wy

gdy PAO jest niewystarczająca.

gdy PAO jest niewystarczająca.

Podział Pamięci Zewnętrznej

Podział Pamięci Zewnętrznej

Z uwagi na zastosowany nośnik zapisu

Z uwagi na zastosowany nośnik zapisu

1.

1.

Magnetyczne

Magnetyczne

-

Dyski magnetyczne

Dyski magnetyczne

-

Taśmy magnetyczne

Taśmy magnetyczne

-

Bębny magnetyczne

Bębny magnetyczne

-

Karty magnetyczne

Karty magnetyczne

2.

2.

Optyczne

Optyczne

-

CD ROM, CD R

CD ROM, CD R

3.

3.

Papierowe

Papierowe

-

Karty i tasiemki preferowane

Karty i tasiemki preferowane

Z uwagi na sposób dostępu do pamięci

Z uwagi na sposób dostępu do pamięci

1.

1.

Pamięci z dostępem bezpośrednim

Pamięci z dostępem bezpośrednim

-

Dyski magnetyczne

Dyski magnetyczne

-

Bębny magnetyczne

Bębny magnetyczne

-

Dyski magnetyczne

Dyski magnetyczne

-

Dyski optyczne

Dyski optyczne

2.

2.

Pamięci z dostępem sekwencyjnym

Pamięci z dostępem sekwencyjnym

-

Taśmy magnetyczne

Taśmy magnetyczne

Z uwagi na sposób zapisu

Z uwagi na sposób zapisu

1. Tylko do odczytu (Cd –ROM)

1. Tylko do odczytu (Cd –ROM)

2. Z zapisem jednokrotnym CD-WO, pamięci papierowe

2. Z zapisem jednokrotnym CD-WO, pamięci papierowe

3. Z zapisem wielokrotnym (magnetyczne i dyski optyczne kasowalne – tech. M

3. Z zapisem wielokrotnym (magnetyczne i dyski optyczne kasowalne – tech. M

O)

O)

Urządzenia do wprowadzania i

Urządzenia do wprowadzania i

wyprowadzania danych

wyprowadzania danych

Urządzenia do wprowadzania danych

Urządzenia do wprowadzania danych



Klawiatura

Klawiatura



Pióra świetlne

Pióra świetlne



Panele dotykowe

Panele dotykowe



Myszki

Myszki



Joysticki, trackball

Joysticki, trackball



Digitizery

Digitizery



Skanery

Skanery



Cyfrowe aparaty fotograficzne

Cyfrowe aparaty fotograficzne

Urządzenia do

Urządzenia do

wyprowadzania danych

wyprowadzania danych



Monitory

Monitory



Drukarki (igłowe, atramentowe,

Drukarki (igłowe, atramentowe,

laserowe)

laserowe)



Plotery (pisaki X-Y) – wykorzystywane w

Plotery (pisaki X-Y) – wykorzystywane w

pracach kreślarskich, dające nietypowy

pracach kreślarskich, dające nietypowy

format wydruku i dużą rozdzielczość

format wydruku i dużą rozdzielczość