Che materia stai cercando?

Calcolatori Elettronici - Riassunto esame teoria, prof. Sonza

Riassunto di Calcolatori Elettronici molto schematico, richiede una conoscenza base di ciò che viene spiegato e permette di fissare i concetti di "come si esegue una determinata operazione" all'interno del calcolatore o delle periferiche.
Si tratta di risposte preparate alle domande a risposta aperta, in quanto questi sono gli argomenti che escono più spesso (praticamente sempre).
Corredato... Vedi di più

Esame di Calcolatori elettronici docente Prof. M. Sonza Reorda

Anteprima

ESTRATTO DOCUMENTO

RISC - CISC

Risc: 1 istruzione = 1 colpo di clock

Ogni istruzione corrisponde a varie operazioni:

• fetch degli operandi dai registri

• attivazione della ALU

• memorizzaz. del risultato in un registro. Grazie all’adozione della pipeline, è possibile

sovrapporre temporalmente l’esecuzione di più istruzioni, in modo che ad ogni colpo di clock si

termini normalmente l’esecuzione di una istruzione.

Le istruzioni RISC hanno la complessità delle microistruzioni CISC; per questa ragione l’unità

di controllo dei RISC può essere realizzata con la tecnica cablata, anziché microprogrammata.

I RISC - vantaggi:

• la decodifica del codice operativo può avvenire in parallelo con il caricamento degli operandi

dai registri

• l’unità di controllo è più semplice

• la fase di fetch è più ottimizzata.

I RISC possiedono un numero limitato di modi di indirizzamento, che comunque vengono

utilizzati solo nelle istruzioni LOAD e STORE.

Le istruzioni CISC, per quanto più complesse, non sono più veloci, in quanto richiedono un

hardware più complicato.

Bus sincroni

• Le unità sorgente e destinazione utilizzano lo stesso segnale di clock, che fa parte del bus

stesso; alternativamente, le 2 unità possono avere clock separati, ma alla stessa frequenza, e

scambiare periodicamente segnali di sincronizzazione;

• la frequenza del clock è imposta dal dispositivo più lento;

• ogni unità di dato è trasferita in un periodo di tempo prefissato (normalmente un periodo di

clock);

• il meccanismo funziona bene su distanze ridotte.

Bus asincroni

• Ogni operazione di comunicazione può avere una sua velocità, determinata da appositi segnali

di controllo che accompagnano i segnali di dato ed implementano il cosiddetto handshaking;

• si acquisisce così la massima flessibilità, a spese di una maggiore complessità del protocollo.

Arbitraggio distribuito: il bus SCSI

Il bus SCSI possiede 8 linee DB(0),…, DB(7) che vengono utilizzate sia per il trasferimento dati

che per l’arbitraggio. Durante l’arbitraggio, ogni linea è associata ad un dispositivo: la linea

DB(7) ha la priorità massima. Quando la linea BSY diventa inattiva, tutti i dispositivi (al più 8)

che desiderano fare accesso al bus alzano la

rispettiva linea DB(i). Tutti i dispositivi osservano il valore sulle linee DB(0), …, DB(7), ed il

dispositivo con priorità massima vince la contesa; gli altri attendono che BSY torni inattiva.

Daisy Chaining

• una unità fa richiesta del bus (BUS REQUEST) attendendo che il bus sia libero (BUS BUSY)

• l’arbitro attiva il segnale di BUS GRANT

• ogni unità, quando riceve il BUS GRANT:

- se ha richiesto il bus: attiva BUS BUSY

- se non ha richiesto il bus: attiva BUS GRANT verso l’unità a valle.

+ richiede solo 3 segnali di controllo

- non permette di modificare le priorità

- non è adatta a elevati dispositivi connessi

- non è tollerante ai guasti.

Polling

• Una unità fa richiesta del bus (BUS REQUEST), attendendo che il bus sia libero (BUS BUSY)

• l’arbitro scandisce tutte le unità collegate, mettendo sul Poll Counter gli indirizzi di ciascuna,

in sequenza

• quando una unità viene indirizzata, ed ha fatto richiesta, attiva il segnale di BUS BUSY; a

questo punto l’arbitro interrompe la scansione.

- richiede 2+log(n) segnali di controllo per gestire n unità

+ la gerarchia delle unità può essere cambiata modificando la sequenza di scansione

+ il sistema è tollerante ad un eventuale guasto in una unità.

Richieste indipendenti

• l’unità i-esima fa richiesta del bus (BUS REQUEST i), attendendo che il bus sia libero (BUS

BUSY)

• l’arbitro gestisce tutte le richieste, e concede il bus all’unità con priorità maggiore (BUS

GRANT j)

• l’unità j assume il controllo del bus (BUS BUSY j).

- richiede 2*n+1 segnali di controllo per gestire n unità

+ le priorità dei dispositivi dipendono dai meccanismi implementati dall'arbitro

+ il sistema può tollerare ad un eventuale guasto in una unità.

Memory-Mapped I/O

I registri dei dispositivi di I/O sono connessi come le normali celle di memoria.

Lo spazio di indirizzamento per la memoria è quindi ridotto. Si può fare accesso ai registri delle

periferiche utilizzando tutte le istruzioni ed i modi di indirizzamento utilizzabili per accedere

alla memoria.

È la soluzione adottata dal Motorola 68000.

La CPU usa l’istruzione MOV sia per trasferimenti con la Memoria, sia con l’I/O.

È necessario avere un circuito che riconosca l’indirizzo e abiliti la memoria o l’I/O.

Isolated I/O

Gli spazi di indirizzamento per la memoria e per le porte di I/O sono separati, e sono attivati

alternativamente da appositi segnali (ad esempio IO/M nell’8086). Per accedere alle porte di I/O

si devono utilizzare apposite istruzioni (IN e OUT).

I/O programmato

In questo caso la gestione dei dispositivi di I/O è totalmente demandata alla CPU.

Ogni dato viene prima trasferito dal buffer associato alla periferica ad un registro interno della

CPU, e poi immagazzinato in memoria (o viceversa). Lo spostamento di ciascun dato implica

l’esecuzione di almeno un’istruzione da parte della CPU.

Quando l'I/O programmato è basato sulla ripetizione di un test sul registro di stato per verificare

quando il programma può procedere oltre, si parla di polling.


ACQUISTATO

3 volte

PAGINE

8

PESO

166.00 KB

AUTORE

Cero

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE APPUNTO

Riassunto di Calcolatori Elettronici molto schematico, richiede una conoscenza base di ciò che viene spiegato e permette di fissare i concetti di "come si esegue una determinata operazione" all'interno del calcolatore o delle periferiche.
Si tratta di risposte preparate alle domande a risposta aperta, in quanto questi sono gli argomenti che escono più spesso (praticamente sempre).
Corredato di immagini e schemi - all'esame sono indispensabili e un errore nel disegno implica un'errata conoscenza del procedimento di cui si parla.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in ingegneria informatica
SSD:
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Cero di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Calcolatori elettronici e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Politecnico di Torino - Polito o del prof Sonza Reorda Matteo.

Acquista con carta o conto PayPal

Scarica il file tutte le volte che vuoi

Paga con un conto PayPal per usufruire della garanzia Soddisfatto o rimborsato

Recensioni
Ti è piaciuto questo appunto? Valutalo!

Altri appunti di Calcolatori elettronici

Calcolatori elettronici - Appunti teoria
Appunto
Da Sapere per Esame ed Esempi di post
Appunto
Calcolatori elettronici - Appunti teoria
Appunto
Fondamenti di comunicazioni elettriche - Appunti
Appunto