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. 32/25 77 610
tel. 32/25 77 610
eie@ae.katowice.pl
eie@ae.katowice.pl
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