Organizacja i architektura komputerów służy do projektowania systemów komputerowych. Architekturę komputera uważa się za te atrybuty systemu, które są widoczne dla użytkownika, takie jak techniki adresowania, zestawy instrukcji i bity używane do danych i mają bezpośredni wpływ na logikę wykonania programu. Definiuje system w sposób abstrakcyjny sposób, dotyczy tego, co robi system.
porównaj w ciągu
Podczas gdy organizacja komputerowa to sposób, w jaki system musi być zorganizowany, to jednostki operacyjne i połączenia między nimi osiągają specyfikacje architektoniczne, to realizacja abstrakcyjnego modelu i dotyczy sposobu wdrożenia systemu.
W tym samouczku dotyczącym organizacji i architektury komputera poznasz wszystkie podstawowe i zaawansowane koncepcje, takie jak potokowanie, sterowanie mikroprogramowane, architektura komputera, projektowanie instrukcji i format.
Spis treści
- Podstawowe instrukcje komputerowe
- Projekt i format instrukcji
- Arytmetyka komputerowa
- Sterowanie mikroprogramowane
- Organizacja pamięci
- Systemy wejściowe i wyjściowe
- Rurociągi
- Standardy numerów IEEE
- Różnorodny
- Programy
- Szybkie linki
Podstawowe instrukcje komputerowe:
- Proste zrozumienie komputera
- Zagadnienia projektowania komputerów
- Hierarchia poziomów systemu komputerowego
- Architektura komputerów i organizacja komputerów
- Podstawowe instrukcje komputerowe
- Diagram czasowy instrukcji MOV w mikroprocesorze
- Język asemblera i język wysokiego poziomu
- Tryby adresowania
- Tryby adresowania oparte na pamięci Vs oparte na rejestrach
- Architektura von Neumanna
- Architektura Harvardu
- Interakcja programu ze sprzętem
- Uproszczony komputer instruktażowy (SIC)
- Zestaw instrukcji używany w uproszczonym komputerze instruktażowym (SIC)
- Zestaw instrukcji używany w SIC/XE
- RISC i CISC
- RISC i CISC | Zestaw 2
- Klasyfikacja procesorów wektorowych
- Rejestry niezbędne do wykonywania instrukcji
- Organizacja procesora oparta na pojedynczym akumulatorze
- Organizacja procesora oparta na stosie
- Organizacja procesorów oparta na rejestrze ogólnym
- Instrukcje przesyłania danych w mikrokontrolerze AVR
- Instrukcje arytmetyczne w mikrokontrolerze AVR
- Instrukcje rozgałęzień warunkowych w mikrokontrolerze AVR
- Instrukcje CALL i stos w mikrokontrolerze AVR
- Instrukcje rozgałęzień w mikrokontrolerze AVR
- Instrukcje logiczne w mikrokontrolerze AVR
- Instrukcje manipulacji danymi
- Instrukcja sterowania maszyną
- Architektura bardzo długich słów instruktażowych (VLIW).
Projekt i format instrukcji:
- Różne cykle instrukcji
- Rejestry niezbędne do wykonywania instrukcji
- Instrukcje maszynowe
- Formaty instrukcji (instrukcje zerowe, jeden, dwa i trzy adresy)
- Instrukcja 2-adresowa i instrukcja 1-adresowa
- Instrukcja 3-adresowa i instrukcja 0-adresowa
- Instrukcja 3-adresowa i instrukcja 2-adresowa
- Zarejestruj zawartość i status flagi po instrukcjach
- Debugowanie programu na poziomie komputera
- Format instrukcji wektorowych
- Typy instrukcji wektorowych
- Przewidywanie gałęzi w Pentium
- Rozmiar słowa instrukcji
- >> Rozwiązywanie problemów w formacie instrukcji
Arytmetyka komputerowa:
- Arytmetyka komputerowa | ALU i ścieżka danych
- Arytmetyka komputerowa | Zestaw 1
- Arytmetyka komputerowa | Zestaw 2
- Różnica między uzupełnieniem 1 a uzupełnieniem 2
- Przywracanie algorytmu dzielenia dla liczby całkowitej bez znaku
- Dzielenie nieprzywracające liczby całkowitej bez znaku
- Algorytm Bootha
- Przepełnienie w dodawaniu arytmetycznym
- Jak liczby ujemne są przechowywane w pamięci?
- Obliczenia konwencjonalne a obliczenia kwantowe
>> Quiz na temat reprezentacji liczb
Sterowanie mikroprogramowane:
- Mikrooperacja
- Mikroarchitektura i architektura zestawu instrukcji
- Rodzaje instrukcji sterujących programem
- Różnica pomiędzy instrukcjami CALL i JUMP
- Przewodowa, mikroprogramowana jednostka sterująca v/s
- Implementacja sekwencera mikroinstrukcji
- Wydajność komputera
- Jednostka sterująca i konstrukcja
- Pozioma mikroprogramowana jednostka sterująca Vs Pionowa mikroprogramowana jednostka sterująca
- Porównania między przewodową a mikroprogramowaną jednostką sterującą
- Organizacja komputerowa | Podprogram i jego charakterystyka
Organizacja pamięci:
- Wprowadzenie do pamięci i jednostek pamięci
- Projektowanie hierarchii pamięci i jego charakterystyka
- Różnica między pamięcią adresowalną bajtowo a pamięcią adresowalną słowną
- Różnica między organizacjami pamięci o dostępie równoczesnym i hierarchicznym
- Zarejestruj alokację
- Pamięć podręczna
- Organizacja pamięci podręcznej | Zestaw 1 (Wprowadzenie)
- Organizacja wielopoziomowej pamięci podręcznej
- Kod przyjazny dla lokalizacji i pamięci podręcznej
- Lokalizacja odniesienia i działanie pamięci podręcznej
- Prawo Amdahla i jego dowód
- Podprogram, zagnieżdżanie podprogramów i pamięć stosu
- RAM kontra ROM
- Jaka jest różnica między pamięcią podręczną procesora a TLB?
- Różne typy pamięci RAM
- Rodzaje pamięci komputera (RAM i ROM)
- Pamięć dodatkowa – dysk twardy
- Wprowadzenie do dysku półprzewodnikowego (SSD)
- Operacje odczytu i zapisu w pamięci
- Organizacja pamięci 2D i 2,5D
Systemy wejściowe i wyjściowe:
- Przerwania priorytetowe | (Odpytywanie S/W i łączenie łańcuchowe)
- Interfejs we/wy (przerwanie i tryb DMA)
- Bezpośredni dostęp do pamięci za pomocą kontrolera DMA 8257/8237
- Asynchroniczna synchronizacja wejścia i wyjścia
- Programowalny interfejs peryferyjny 8255
- Interfejs 8255 z mikroprocesorem 8085 dla uzupełnień liczby do 1 i 2
- 8255 (programowalny interfejs peryferyjny)
- System mikrokomputerowy
- Działanie mikrokomputera jednopłytkowego opartego na architekturze 8085
- Interfejs 8254 PIT z mikroprocesorem 8085
- Synchroniczny transfer danych
- Procesor wejścia-wyjścia
- Komunikat MPU
- Mapowane w pamięci wejścia/wyjścia i izolowane wejścia/wyjścia
- Arbitraż autobusowy
Rurociągi:
- Równoległość poziomów instrukcji
- Wykonanie, etapy i przepustowość
- Rodzaje i przeciągnięcie
- Zależności i zagrożenie danych
Standardy numerów IEEE
- Standard IEEE 754 Liczby zmiennoprzecinkowe
Różnorodny :
- Mikroprocesor
- Mikroprocesor | Operacje inicjowane z zewnątrz
- Organizacja magistrali mikroprocesora 8085
- Pokolenia komputerów
- Ewolucja Intel x86 i główne funkcje
- Bankowość pamięci
- Wprowadzenie do obliczeń kwantowych
- Obliczenia konwencjonalne a obliczenia kwantowe
- Nowe podejście do binarności w komputerach kwantowych
- Taksonomia Flynna
- Klastry W Organizacji Komputerowej
- Przetwarzanie równoległe – tablice skurczowe
- Mikroprocesor 8259 PIC
- Schemat blokowy mikroprocesora 8259
- Mikroprocesor | 8251 USART
- Ewolucja mikroprocesorów
- Interakcja człowiek-komputer na przestrzeni wieków
- Porty komputerowe
- Wprowadzenie do obliczeń równoległych
- Architektura sprzętowa (obliczenia równoległe)
- Architektura komputerów | Wieloprocesor i wielokomputer
- Wykres czasowy INR M
Programy:
- Program do konwersji binarnego na dziesiętny
- Program do konwersji systemu dziesiętnego na binarny
- Program do konwersji liczb dziesiętnych na ósemkowe
- Program do konwersji liczby ósemkowej na dziesiętną
- Program do zapisu szesnastkowego na dziesiętny
Szybkie linki :
- „Quizy” na temat organizacji i architektury komputerów!
- „Zadania praktyczne” dotyczące organizacji i architektury komputerów!