Calcolatori Elettronici T

Calcolatori elettronici T

Corso di fondamenti dell'hardware di un calcolatore

Corso di fondamenti dell'hardware di un calcolatore. Parti principali della CPU (CPU buses package). Architettura di instruction set. Programmazione calcolatore. Calcolatori = senso generico (non solo computer). Tutti i calcolatori si basano su modelli di Von Neumann (modello vecchio). Ragioni tecnologiche, business, e sicurezza.

RISC e CISC

Diverse istruzioni = ora 2 principali: RISC, CISC. Quando progetto un elaboratore mi interessano cose che a CPU e altro esterno.

Modello di Von Neumann

Modello di riferimento architettura elaboratori. Macchina che lavora a logica binaria, esecuzione sequenziale. Programmato dentro la traccia in cui eseguono le istruzioni a programma memorizzato = programma (sequenza) = concretizzato in Von Neumann. Nucleo di riferimento nacque in USA negli ultimi 40 anni (US). Fino a quando il calcolatore precedente non aveva programma memorizzato, hardware pensato per un unico scopo = seguire programma che sviluppato. Progettazione hardware per descrivere programmi. Unità logiche si partiva da descrizione a parole e deriva = concettualizzo = sviluppare un unico algoritmicamente complesso.

Uso della CPU

Uso della CPU, CPU diverse parti, costruzione, istruzioni e set e architettura di instruction set. Insieme di specifiche per progettare CPU. Come si elaborano elaborate soft (fuori CPU).

Progettazione calcolatori

Calcolatori: senso generico (non solo computer) - Calcolano cose specifiche (sistemi embedded). Discorso si sulle prestazioni. Calcolatori e prosecuzione di reti logiche. Ragioni tecnologiche business & sicurezza - Diverse insicurezze - Ora predominano RISC vs CISC. RISC: 2 famissime (ARM per telefoni) - Adatta per hardware. Quando progetto un elaboratore mi interessa come la CPU e all’esterno. Concepsiano con dispositivi input/output.

Modello di Von Neumann e Turing

Modello di riferimento architettura elaboratori. Agenzia ACM - Matematico che lavorava - Macchina che lavorava - Idea fondatrice (dovuta a seguito di scambio intensivo) con Turing (universal Turing machine – logica matematica) - Con programmazione dentro la macchina. Definito modello scritto come report interno. Macchina digitale lavora a logica binaria. Programma memorizzato = programma (sequenza). Per logica in binario. Nuovi componenti architettura generale. Programma memorizzato.

Progettazione hardware

L’hardware non è pensato per un unico. Progettazione hardware per descrivere programmi. Le reti logiche si partiva di descrizione a parole (concatenazione) e derivava - Stabili e poi sintesi = svolge un unico comportamento (calcoluso compaq).

Calcolatori e reti logiche

Calcolatori → rete logica che può eseguire varie cose in base a programma → può risolvere vari problemi. Diverso perché ci sono vari progetti e varie situazioni. Etimologia come sono possibili vari progetti → rete di un certo tipo e logica di un certo tipo → c’è un altro tipo → macro differenza.

Progetto e instruction set

Progetto → instruction set → linguaggio vuoi di alto livello progetto calcolatorio crea logica che corrisponde quell’instruction set. Calcolatori cambiano ovviamente. Istruzioni differenti perché operazioni dedicate a un modo. Binarie sono in base al calcolatore → diviso univoco per 25 operazioni somma è essenza eseguita in modo diverso in modo diversi univoc.

Dispositivi e general purpose

Questo modello ha tantissimi dispositivi → sia general purpose sia più specifici (es. controllori di una macchina). Perché realizz general purpose per costi (macchina di Von Neumann) specifico. Si aggiungano il software. Programma in una memoria più dominare cose più complesse. Application one-of-a-kind (sistemi embedded). Con lo stesso instruction set posso avere diverso hardware. In particolare tipici di microcontrollori. CPD diversa in base ai sensori primi società con le logiche tipiche per controllo in base a istruzione sono pochi modi costati. In questi giorni è uscito il primo instruction set free → no licenze.

Schema astratto di moduli di un calcolatore

Unità CPU, memoria CPU e sottosistema I/O. Tre blocchi principali: memoria CPU e sottosistema I/O. Devono scambiarsi info tramite il bus di sistema. CPU → unità dedicata a esecuzione istruzioni → rete seg microuna che esegue program, memoria principale → contiene dati e programma ed elabora dati.

CPU e memoria

CPU e memoria parlano un sacco (trasferire info da/by). CU → calcoli reti logiche ALU e registri interni → programma eseguito ed è in memoria. Esegue calcoli aritmetico logiche → risultati in memoria. (Parte grande della CPU) (Der logica c. importante) ALU → accesso diretto ai registri. ALU in granità da quindi sono grandi (mantenimento temporanea) quantità info di registro (ndes cui generale). Memoria meccanismo temporizz disciplina messa in uscita → sape copio ai bit memoria, altri chip (storaggi o ajax f) mosso interno e poi tre successiva. 3DB 64B, 16B → microcalcolato per istruzioni su nevebo (anche a 8 bit).

Parallelismo e registri

Ogni soggetto sotto ALU GAB à → parallelismo ALU definisce architetture. Info dai registri società in elaborazione ALU, unità di memorizzazione, registri registri indentarli, e registri hanno stessa grandezza ALU → registri stessa dim ALU parallelismo.