Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

PODSTAWY INFORMATYKI dr inż. Piotr Fabian Zakład Oprogramowania, Instytut Informatyki Strona przedmiotu: Wykład.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "PODSTAWY INFORMATYKI dr inż. Piotr Fabian Zakład Oprogramowania, Instytut Informatyki Strona przedmiotu: Wykład."— Zapis prezentacji:

1 PODSTAWY INFORMATYKI dr inż. Piotr Fabian Zakład Oprogramowania, Instytut Informatyki Strona przedmiotu: Wykład 2 BUDOWA, DZIAŁANIE I ARCHITEKTURA KOMPUTERÓW Wykorzystano m.in. dostępne w Sieci materiały mgr inż. Marcina Kempki oraz dr hab. Zbigniewa Postawy (UJ)

2 Plan Historia komputerów Historia komputerów Rodzaje komputerów Rodzaje komputerów Budowa komputera Budowa komputera Urządzenia I/O (wejścia/wyjścia) Urządzenia I/O (wejścia/wyjścia) Porty Porty Procesor – budowa i działanie Procesor – budowa i działanie Magistrale Magistrale Pamięć RAM – rodzaje, budowa, działanie Pamięć RAM – rodzaje, budowa, działanie

3 Historia komputerów (1) 1500 rok Mechaniczny Kalkulator Leonarda da Vinci 1500 rok Mechaniczny Kalkulator Leonarda da Vinci Wiele źródeł podaje francuskiego matematyka, fizyka i teologa, Błażeja Pascala jako wynalazcę pierwszej mechanicznej maszyny liczącej, zwanej Maszyną Arytmetyczną. Wiele źródeł podaje francuskiego matematyka, fizyka i teologa, Błażeja Pascala jako wynalazcę pierwszej mechanicznej maszyny liczącej, zwanej Maszyną Arytmetyczną. Prawdopodobnie jednak pierwszy mechaniczny kalkulator mógł być wynaleziony przez Leonarda da Vinci 150 lat przed maszyną Pascala. Prawdopodobnie jednak pierwszy mechaniczny kalkulator mógł być wynaleziony przez Leonarda da Vinci 150 lat przed maszyną Pascala. ze strony:

4 Historia komputerów (2) Jeden z oryginalnych schematów da Vinci Działający model urządzenia da Vinci ze stron: oraz

5 Historia komputerów (3) 1640 rok: Maszyna Arytmetyczna Błażeja Pascala 1640 rok: Maszyna Arytmetyczna Błażeja Pascala W roku 1640 Pascal rozpoczął projektowanie urządzenia, które miało pomóc jego ojcu w dodawaniu kwot pieniężnych. W roku 1640 Pascal rozpoczął projektowanie urządzenia, które miało pomóc jego ojcu w dodawaniu kwot pieniężnych. Urządzenie Pascala mogło jedynie dodawać i odejmować, natomiast operacje mnożenia oraz dzielenia były realizowane za pomocą serii dodawań lub odejmowań (dodawań przez dopełnenie). Urządzenie Pascala mogło jedynie dodawać i odejmować, natomiast operacje mnożenia oraz dzielenia były realizowane za pomocą serii dodawań lub odejmowań (dodawań przez dopełnenie). 1670: Gottfried Wilhelm Leibnitz, maszyna mnożąca 1670: Gottfried Wilhelm Leibnitz, maszyna mnożąca ze strony:

6 Historia komputerów (4) Maszyna Arytmetyczna Pascala ze strony:

7 Historia komputerów (5) 1830 rok Maszyna Analityczna Charlesa Babbage'a 1830 rok Maszyna Analityczna Charlesa Babbage'a W roku 1822, Babbage zaproponował budowę maszyny zwanej Maszyną Różnicową, której zadaniem byłoby automatyczne obliczanie tablic matematycznych. Maszyna Różnicowa była ukończona jedynie częściowo, gdy Babbage wpadł na pomysł innej, bardziej złożonej maszyny, którą nazwał Maszyną Analityczną. W roku 1822, Babbage zaproponował budowę maszyny zwanej Maszyną Różnicową, której zadaniem byłoby automatyczne obliczanie tablic matematycznych. Maszyna Różnicowa była ukończona jedynie częściowo, gdy Babbage wpadł na pomysł innej, bardziej złożonej maszyny, którą nazwał Maszyną Analityczną. Maszyna Analityczna miała używać pętli utworzonych z serii kart perforowanych Jacquarda w celu sterowania automatycznym kalkulatorem, który mógł podejmować decyzje na podstawie wyników poprzednich obliczeń. Maszyna również miała być wyposażona w kilka cech spotykanych we współczesnych komputerach, mianowicie takich jak sterowanie sekwencyjne, odgałęzienia oraz zapętlenia programu. Maszyna Analityczna miała używać pętli utworzonych z serii kart perforowanych Jacquarda w celu sterowania automatycznym kalkulatorem, który mógł podejmować decyzje na podstawie wyników poprzednich obliczeń. Maszyna również miała być wyposażona w kilka cech spotykanych we współczesnych komputerach, mianowicie takich jak sterowanie sekwencyjne, odgałęzienia oraz zapętlenia programu. ze strony:

8 Historia komputerów (6) Babbage pracował nad swoją Maszyną Analityczną od około 1830 roku aż do swojej śmierci (1871), lecz niestety nigdy jej nie ukończył. Często się mówi, iż Babbage wyprzedził swoje czasy o sto lat i że ówczesna technologia nie była odpowiednia do realizacji jego dzieła. Babbage pracował nad swoją Maszyną Analityczną od około 1830 roku aż do swojej śmierci (1871), lecz niestety nigdy jej nie ukończył. Często się mówi, iż Babbage wyprzedził swoje czasy o sto lat i że ówczesna technologia nie była odpowiednia do realizacji jego dzieła. ze strony:

9 Historia komputerów (7) Lata 1943 do 1946 Pierwszy komputer elektroniczny ogólnego przeznaczenia - ENIAC Lata 1943 do 1946 Pierwszy komputer elektroniczny ogólnego przeznaczenia - ENIAC 42 szafy o rozmiarach 3 m * 30 cm * 60 cm każda 42 szafy o rozmiarach 3 m * 30 cm * 60 cm każda lamp, 6000 przełączników, 1500 przekaźników, oporników, kondensatorów lamp, 6000 przełączników, 1500 przekaźników, oporników, kondensatorów Pobór energii: 140 kW; chłodzenie: 2 * 20 kW Pobór energii: 140 kW; chłodzenie: 2 * 20 kW Masa: 30 ton Masa: 30 ton Moc obliczeniowa: 5000 dodawań na sekundę, 385 mnożeń na sekundę Moc obliczeniowa: 5000 dodawań na sekundę, 385 mnożeń na sekundę od 1941: Konrad Zuse, komputery mechaniczne i elektromechaniczne, Z3, Z4, język Plankalkül od 1941: Konrad Zuse, komputery mechaniczne i elektromechaniczne, Z3, Z4, język Plankalkül ze strony:

10 Historia komputerów (8) Komputer ENIAC opracowany został na zlecenie Armii USA, która potrzebowała go do wykonywania żmudnych, tabelarycznych obliczeń dla nowo produkowanych dział. Komputer ENIAC opracowany został na zlecenie Armii USA, która potrzebowała go do wykonywania żmudnych, tabelarycznych obliczeń dla nowo produkowanych dział. ze strony:

11 Historia komputerów (9) W Stanach Zjednoczonych firma Bell Laboratories rozpoczęła badania nad półprzewodnikami w roku 1945, a fizycy William Shockley, Walter Brattain oraz John Bardeen odnieśli sukces tworząc pierwszy germanowy tranzystor ostrzowy 23 grudnia 1947 roku W Stanach Zjednoczonych firma Bell Laboratories rozpoczęła badania nad półprzewodnikami w roku 1945, a fizycy William Shockley, Walter Brattain oraz John Bardeen odnieśli sukces tworząc pierwszy germanowy tranzystor ostrzowy 23 grudnia 1947 roku ze strony:

12 Historia komputerów (10) W czasie trwania wojny odkryto, iż urządzenia zbudowane na bazie półprzewodników mogą być potencjalnymi wzmacniaczami i przełącznikami i dlatego mogą one zastąpić panującą wtedy powszechnie technologię lamp próżniowych, lecz byłyby dużo mniejsze, lżejsze i wymagały by mniej energii. W czasie trwania wojny odkryto, iż urządzenia zbudowane na bazie półprzewodników mogą być potencjalnymi wzmacniaczami i przełącznikami i dlatego mogą one zastąpić panującą wtedy powszechnie technologię lamp próżniowych, lecz byłyby dużo mniejsze, lżejsze i wymagały by mniej energii. W roku 1950 Shockley wynalazł nowy element półprzewodnikowy, zwany tranzystorem o złączu bipolarnym, który był bardziej niezawodny, łatwiejszy i tańszy w produkcji oraz posiadał bardziej stabilne parametry od elementów ostrzowo-złączowych. W roku 1950 Shockley wynalazł nowy element półprzewodnikowy, zwany tranzystorem o złączu bipolarnym, który był bardziej niezawodny, łatwiejszy i tańszy w produkcji oraz posiadał bardziej stabilne parametry od elementów ostrzowo-złączowych. ze strony:

13 Historia komputerów (11) Indywidualnie pakowane tranzystory były dużo mniejsze od ich poprzedników lamopwych, lecz inżynierowie wciąż życzyli sobie mniejszych przełączników elektronicznych. W dużym stopniu żądanie miniaturyzacji napędzane było przez wymagania amerykańskiego programu kosmicznego. Już od pewnego czasu ludzie sądzili, iż dobrze byłoby móc produkować całe obwody elektroniczne na pojedynczym kawałku półprzewodnika – układy scalone. Indywidualnie pakowane tranzystory były dużo mniejsze od ich poprzedników lamopwych, lecz inżynierowie wciąż życzyli sobie mniejszych przełączników elektronicznych. W dużym stopniu żądanie miniaturyzacji napędzane było przez wymagania amerykańskiego programu kosmicznego. Już od pewnego czasu ludzie sądzili, iż dobrze byłoby móc produkować całe obwody elektroniczne na pojedynczym kawałku półprzewodnika – układy scalone. ze strony:

14 Historia komputerów (12) Jeden z pierwszych układów scalonych ok Jack Kilby ( ) z pierwszym układem scalonym ze strony:

15 Historia komputerów (13) Prawo Moorea (1965): Złożoność układów cyfrowych stosowanych w komputerach podwaja się co 18 miesięcy. Dotyczy do pamięci, mocy obliczeniowej itp. Prawo Moorea (1965): Złożoność układów cyfrowych stosowanych w komputerach podwaja się co 18 miesięcy. Dotyczy do pamięci, mocy obliczeniowej itp.

16 Historia komputerów (14)

17 Rodzaje komputerów (1) Komputery sterujące Komputery sterujące Embedded computers, mikroprocesory wbudowane w różne urządzenia, np. samochody, pralki, tostery, windy, maszyny do szycia. Embedded computers, mikroprocesory wbudowane w różne urządzenia, np. samochody, pralki, tostery, windy, maszyny do szycia. Elektroniczne dodatki w ciele człowieka: układy monitorujące pracę organizmu, rozruszniki serca, bioprotezy Elektroniczne dodatki w ciele człowieka: układy monitorujące pracę organizmu, rozruszniki serca, bioprotezy ze strony:

18 Rodzaje komputerów (2) Komputery kieszonkowe Komputery kieszonkowe Komputerki naręczne, w zegarkach. Komputerki naręczne, w zegarkach. Notesy menedżerskie. Notesy menedżerskie. P/PC, Palmtopy, komputerki trzymane w dłoni. P/PC, Palmtopy, komputerki trzymane w dłoni. H/PC, Handheld PC, komputerki trzymane w ręce. H/PC, Handheld PC, komputerki trzymane w ręce. PDA - Personal Digital Assistants, osobisty asystent cyfrowy. PDA - Personal Digital Assistants, osobisty asystent cyfrowy. Tablet PC Tablet PC Zintegrowane urządzenia komputerowo- komunikacyjne. Zintegrowane urządzenia komputerowo- komunikacyjne. ze strony:

19 Rodzaje komputerów (3) Casio GPS Pathfinder - wbudowany GPS (Global Positioning System). Casio Wrist Camera: 1 MB RAM, ekranik LCD, kamera 28K pikseli, komunikacja przez IrDA. ze strony:

20 Rodzaje komputerów (4) Palmtopy, P/PC Palmtopy, P/PC Działają głównie z systemami operacyjnymi PalmOS, Windows CE lub własnymi. Działają głównie z systemami operacyjnymi PalmOS, Windows CE lub własnymi. Mają często rysiki i rozpoznają pismo ręczne. Mają często rysiki i rozpoznają pismo ręczne. Zapewniają pełną wymianę plików (ale nie programów) z komputerami osobistymi PC dla wielu typowych programów. Zapewniają pełną wymianę plików (ale nie programów) z komputerami osobistymi PC dla wielu typowych programów. Mają możliwości wczytywania programów dla nich napisanych. Mają możliwości wczytywania programów dla nich napisanych. Akumulatory wytrzymują tygodnie bez ładowania. Akumulatory wytrzymują tygodnie bez ładowania. ze strony:

21 Rodzaje komputerów (5) H/PC, Handheld PC H/PC, Handheld PC Podobne do P/PC, często z systemem operacyjnym Windows CE. Podobne do P/PC, często z systemem operacyjnym Windows CE. Wykorzystanie rysików i czasem dołączane klawiatury. Wykorzystanie rysików i czasem dołączane klawiatury. Możliwość dołączenia do Internetu przez telefon komórkowy. Możliwość dołączenia do Internetu przez telefon komórkowy. Możliwości muzyczne odtwarzania plików MP3/WMA. Możliwości muzyczne odtwarzania plików MP3/WMA. Liczne akcesoria i możliwości rozszerzeń za pomocą nietypowych modułów. Liczne akcesoria i możliwości rozszerzeń za pomocą nietypowych modułów. ze strony:

22 Rodzaje komputerów (6) PDA - Personal Digital Assistant PDA - Personal Digital Assistant Programy aplikacyjne: komputer o możliwościach PC. Programy aplikacyjne: komputer o możliwościach PC. Dołączane klawiatury i możliwość korzystania z rysika. Dołączane klawiatury i możliwość korzystania z rysika. Mozliwości pracy w Internecie. Mozliwości pracy w Internecie. Rozszerzenia typu PC-Card jak dla notebooków. Rozszerzenia typu PC-Card jak dla notebooków. ze strony:

23 Rodzaje komputerów (7) Notesy menadżerskie Notesy menadżerskie wiekszość oprogramowania w ROMie; wiekszość oprogramowania w ROMie; brak możliwości wczytywania nowych programów; brak możliwości wczytywania nowych programów; wymiana plików z PC; wymiana plików z PC; działają na baterii miesiącami; działają na baterii miesiącami; często niewielkie - rozmiarów karty kredytowej, np. Xircom Rex często niewielkie - rozmiarów karty kredytowej, np. Xircom Rex ze strony:

24 Rodzaje komputerów (8) Notebooki Notebooki Notebook, laptop - wielkością zbliżone do kartki formatu A4, waga 1-5 kg. Notebook, laptop - wielkością zbliżone do kartki formatu A4, waga 1-5 kg. Mikro-notebooki Mikro-notebooki Mikro-notebooki, np. Toshiba Libretto kg, z Windows, w pełni sprawny PC, ale za mała klawiatura by wygodnie pracować. Mikro-notebooki, np. Toshiba Libretto kg, z Windows, w pełni sprawny PC, ale za mała klawiatura by wygodnie pracować. ze strony:

25 Rodzaje komputerów (9) Komputery osobiste Komputery osobiste Komputery osobiste IBM-PC Komputery osobiste IBM-PC Komputery firmy Apple Komputery firmy Apple ze strony:

26 Rodzaje komputerów (10) Stacje robocze - workstations Stacje robocze - workstations moc obliczeniowa, system wielodostępny, wbudowane możliwości komunikacji moc obliczeniowa, system wielodostępny, wbudowane możliwości komunikacji Mainframes - komputery centralne Mainframes - komputery centralne architektura SMP - symetryczna wieloprocesorowa, wspólna pamięć, < 1000 procesorów, zwykle <64 ( architektura SMP - symetryczna wieloprocesorowa, wspólna pamięć, < 1000 procesorów, zwykle <64 (symmetric multiprocessors) architektura MPP - niezależna wieloprocesorowa, oddzielna pamięć dla każdego procesora, nawet ponad 1000 procesorów () architektura MPP - niezależna wieloprocesorowa, oddzielna pamięć dla każdego procesora, nawet ponad 1000 procesorów (Massively Parallel Processing) ze strony:

27 Rodzaje komputerów (11) Superkomputery Superkomputery IBM Blue Gene, 1 milion procesorów, prędkość ok. Petaflopa, czyli operacji/sekundę, porównywalna z mocą obliczeniową całego mózgu! PC z Pentium 4/2.5 GHz osiąga około 2.3 Gflopa IBM Blue Gene, 1 milion procesorów, prędkość ok. Petaflopa, czyli operacji/sekundę, porównywalna z mocą obliczeniową całego mózgu! PC z Pentium 4/2.5 GHz osiąga około 2.3 Gflopa Superkomputery graficzne: RenderDrive, 100 razy szybszy od PC, sprzętowo realizuje funkcje renderingu scen. Superkomputery graficzne: RenderDrive, 100 razy szybszy od PC, sprzętowo realizuje funkcje renderingu scen. ze strony:

28 Porównanie mocy obliczeniowej Rysunek z ROBOT, Moravec, Oxford, 1998, rozdział 3: Power and Presence, page 58ROBOTMoravecOxford * * * * urządzenie uniwersalne

29 Ekstrapolacja mocy obliczeniowej Rysunek z ROBOT, Moravec, Oxford, 1998ROBOTMoravecOxford

30 Budowa komputera (1) Koncepcja von Neumanna Procesor Pamięć Urządzenia we/wy sterowanie mag. danych mag. adresowa

31 Budowa komputera (2) Pamięć operacyjna Procesor JEDNOSTKA CENTRALNA Urządzenia wyjścia Urządzenia wejścia Komputer = Jednostka Centralna + Urządzenia Zewnętrzne Jednostka Centralna = Procesor + Pamięć Operacyjna

32 Budowa komputera (3) Funkcją urządzeń peryferyjnych (zewnętrznych) jest dostarczanie lub odbieranie informacji (danych lub rozkazów) do lub z jednostki centralnej. Funkcją urządzeń peryferyjnych (zewnętrznych) jest dostarczanie lub odbieranie informacji (danych lub rozkazów) do lub z jednostki centralnej. Wyróżniamy następujące grupy urządzeń peryferyjnych: Wyróżniamy następujące grupy urządzeń peryferyjnych: urządzenia wejściowe urządzenia wejściowe urządzenia wyjściowe urządzenia wyjściowe urządzenia wejściowo - wyjściowe urządzenia wejściowo - wyjściowe

33 Budowa Komputera (4) Przykładowe urządzenia wejściowe: Przykładowe urządzenia wejściowe: Klawiatura Klawiatura Myszka Myszka Skaner Skaner Karta sieciowa Karta sieciowa Joystick Joystick Modem Modem

34 Budowa Komputera (5) Przykładowe urządzenia wyjściowe: Przykładowe urządzenia wyjściowe: Monitor Monitor Ploter Ploter Drukarka Drukarka Karta sieciowa Karta sieciowa Rzutnik Rzutnik Modem Modem

35 Budowa Komputera (6) Traktując problem klasyfikacji ogólnie możemy powiedzieć, że: Traktując problem klasyfikacji ogólnie możemy powiedzieć, że: Urządzenia wejściowe przesyłają informacje do jednostki centralnej Urządzenia wejściowe przesyłają informacje do jednostki centralnej Urządzenia wyjściowe odbierają informacje z jednostki centralnej Urządzenia wyjściowe odbierają informacje z jednostki centralnej

36 Płyta główna komputera PC (1) PŁYTA GŁÓWNA - (ang. mainboard lub motherboard) stanowi najważniejszy element całego komputera, jest jego swoistym kręgosłupem stanowiącym bazę do instalowania pozostałych elementów komputera. To za jej pośrednictwem odbywa się wzajemna komunikacja między poszczególnymi zainstalowanymi w komputerze urządzeniami. Od jej rodzaju zależy jakimi możliwościami rozbudowy będzie dysponował komputer, jakie urządzenia będzie mógł obsługiwać oraz decyduje o wyborze komponentów z jakimi będzie mógł współpracować - rodzaj procesora, pamięci, kart rozszerzających czy obudowy. PŁYTA GŁÓWNA - (ang. mainboard lub motherboard) stanowi najważniejszy element całego komputera, jest jego swoistym kręgosłupem stanowiącym bazę do instalowania pozostałych elementów komputera. To za jej pośrednictwem odbywa się wzajemna komunikacja między poszczególnymi zainstalowanymi w komputerze urządzeniami. Od jej rodzaju zależy jakimi możliwościami rozbudowy będzie dysponował komputer, jakie urządzenia będzie mógł obsługiwać oraz decyduje o wyborze komponentów z jakimi będzie mógł współpracować - rodzaj procesora, pamięci, kart rozszerzających czy obudowy. ze strony:

37 Płyta główna (2)

38 Płyta główna (3) Obecnie najbardziej popularnym standardem płyt głównych jest ATX. Obecnie najbardziej popularnym standardem płyt głównych jest ATX. zintegrowane z płytą wszystkie gniazda wyprowadzeń zintegrowane z płytą wszystkie gniazda wyprowadzeń Format ATX posiada kilka odmian, są to: Format ATX posiada kilka odmian, są to: mini ATX mini ATX mikro ATX (maks. 4 karty ISA, PCI lub AGP i zwykle tylko dwa moduły pamięci DIMM) mikro ATX (maks. 4 karty ISA, PCI lub AGP i zwykle tylko dwa moduły pamięci DIMM)

39 Płyta główna (4) Chipsety są układami scalonymi stanowiącymi integralną część płyty głównej. Chipsety są układami scalonymi stanowiącymi integralną część płyty głównej. Od strony funkcjonalnej chipset składa się z wielu modułów, których zadaniem jest integracja oraz zapewnienie współpracy poszczególnych komponentów komputera (procesora, dysków twardych, monitora, klawiatury, magistrali ISA, PCI, AGP pamięci DRAM, SRAM i innych). Od strony funkcjonalnej chipset składa się z wielu modułów, których zadaniem jest integracja oraz zapewnienie współpracy poszczególnych komponentów komputera (procesora, dysków twardych, monitora, klawiatury, magistrali ISA, PCI, AGP pamięci DRAM, SRAM i innych). ze strony:

40 Płyta główna (5) Trzon każdego chipsetu stanowi: Trzon każdego chipsetu stanowi: kontroler CPU, kontroler CPU, kontroler pamięci operacyjnej RAM, kontroler pamięci operacyjnej RAM, kontroler pamięci cache, kontroler pamięci cache, kontroler magistral ISA, PCI, PCIExpress i innych. kontroler magistral ISA, PCI, PCIExpress i innych. Dodatkowo w chipsecie zintegrowane są najczęsciej elementy takie jak: Dodatkowo w chipsecie zintegrowane są najczęsciej elementy takie jak: kontroler IDE, SCSI, FDD i innych, kontroler IDE, SCSI, FDD i innych, kontroler klawiatury (KBC), przerwań IRQ, kanałów DMA, kontroler klawiatury (KBC), przerwań IRQ, kanałów DMA, układ zegara rzeczywistego (RTC), układ zegara rzeczywistego (RTC), układy zarządzania energią (power management) układy zarządzania energią (power management) kontroler układów wejścia / wyjścia kontroler układów wejścia / wyjścia kontroler takich interfejsów jak: AGP, UMA, adapterów graficznych i muzycznych. kontroler takich interfejsów jak: AGP, UMA, adapterów graficznych i muzycznych. ze strony:

41 Płyta główna (6) Chipset stanowi "serce" płyty głównej i odpowiada za sterowanie przepływem strumienia danych Chipset stanowi "serce" płyty głównej i odpowiada za sterowanie przepływem strumienia danych Zwykle jest podzielony logicznie na dwa osobne układy, tzw. mostki: Zwykle jest podzielony logicznie na dwa osobne układy, tzw. mostki: mostek południowy (ang. south bridge) mostek południowy (ang. south bridge) współpraca z urządzeniami we/wy, np. dyskiem, kartami rozszerzeń współpraca z urządzeniami we/wy, np. dyskiem, kartami rozszerzeń mostek północny (ang. north bridge) mostek północny (ang. north bridge) wymiana danych między pamięcią a procesorem, sterowanie magistralą AGP wymiana danych między pamięcią a procesorem, sterowanie magistralą AGP ze strony:

42 Płyta główna (7) Schemat blokowy chipsetu Intel 845

43 Porty – komunikacja z urządz. I/O PS2 LPT COM USB JACK

44 Porty – komunikacja z urządz. I/O PS2 LPT COMUSB Audio Video/FireWire Mainboard i915G Combo

45 PS/2...klawiatura, myszka......klawiatura, myszka... ze strony:

46 VGA...monitor z wejściem analogowym......monitor z wejściem analogowym... ze strony:

47 DVI...monitor z wejściem cyfrowym......monitor z wejściem cyfrowym... ze strony:

48 LPT (DB25)...drukarka......drukarka... ze strony:

49 RJ-45...sieć - Ethernet......sieć - Ethernet... ze strony:

50 S-Video...telewizor, kamera itp. - analogowo......telewizor, kamera itp. - analogowo... ze strony:

51 USB...drukarka, skaner, pendrive i inne urządzenia......drukarka, skaner, pendrive i inne urządzenia... ze strony:

52 FireWire (IEEE-1394)...kamera cyfrowa, sieć i inne urządzenia......kamera cyfrowa, sieć i inne urządzenia... ze strony:

53 RJ-11...modem, telefon......modem, telefon... ze strony:

54 Mini jack...głośniczki, mikrofon......głośniczki, mikrofon... ze strony:

55 USB USB (ang.Universal Serial Bus - uniwersalna magistrala szeregowa) to typ złącza, pozwalającego na podłączanie do komputera urządzeń cyfrowych (takich jak: kamery video, aparaty fotograficzne, skanery, drukarki, itp). USB (ang.Universal Serial Bus - uniwersalna magistrala szeregowa) to typ złącza, pozwalającego na podłączanie do komputera urządzeń cyfrowych (takich jak: kamery video, aparaty fotograficzne, skanery, drukarki, itp). Urządzenia w tym standardzie można łączyć ze sobą tworząc sieć. W całej sieci można podłączyć do 127 urządzeń USB. W jednej sieci mogą pracować urządzenia o różnych prędkościach transmisji. Urządzenia w tym standardzie można łączyć ze sobą tworząc sieć. W całej sieci można podłączyć do 127 urządzeń USB. W jednej sieci mogą pracować urządzenia o różnych prędkościach transmisji. ze strony:

56 FireWire FireWire to popularna nazwa interfejsu IEEE-1394 lansowana przez firmę Apple. FireWire jest odpowiedzią firmy na standard USB 2.0. FireWire jest szeregową magistralą ogólnego przeznaczenia, jednak ze względu na lansowanie jej przez Apple jako wyjątkowo multimedialnej jest kojarzona prawie wyłącznie z kamerami cyfrowymi. Nazwa FireWire obejmuje kilka standardów komunikacji zapewniających transfer rzędu: 100, 200, 400 Mbit/s. Najnowsza specyfikacja IEEE-1394b dopuszcza również przesył z prędkością 800 Mbit/s. FireWire odmiennie niż USB zarządza magistralą. Nie wymaga przy tym kontrolera magistrali czyli hosta. W standardzie USB na jednej magistrali może znajdować się tylko jeden host, jest nim zawsze komputer. W FireWire urządzenia są równouprawnione, co powoduje, że transmisja może odbywać się między urządzeniami na magistrali nawet bez komputera. ze strony:

57 Porównanie USB/FireWire ze strony:

58 RS-232 – Port szeregowy RS-232 jest stykiem przeznaczonym do szeregowej transmisji danych. Specyfikacja opisuje 25 styków. Najbardziej popularna wersja tego standardu, RS-232-C pozwala na transfer na odległość nie przekraczającą 15 m z szybkością maksymalną 20 kbit/s. RS-232 jest stykiem przeznaczonym do szeregowej transmisji danych. Specyfikacja opisuje 25 styków. Najbardziej popularna wersja tego standardu, RS-232-C pozwala na transfer na odległość nie przekraczającą 15 m z szybkością maksymalną 20 kbit/s. ze strony:

59 LPT – Port równoległy (1) Port równoległy (ang. Parallel Port) jeden z portów komunikacyjnych komputera. Obok portu szeregowego jeden z najczęściej stosowanych. Port ten umożliwia równoległy przesył n bitów, co w porównaniu z transmisją szeregową znacznie przyśpiesza transfer. Port równoległy (ang. Parallel Port) jeden z portów komunikacyjnych komputera. Obok portu szeregowego jeden z najczęściej stosowanych. Port ten umożliwia równoległy przesył n bitów, co w porównaniu z transmisją szeregową znacznie przyśpiesza transfer. ze strony:

60 LPT – Port równoległy (2) Port równoległy doczekał się pięciu trybów działania: Port równoległy doczekał się pięciu trybów działania: SPP - Standard Parallel Ports - to najstarsza specyfikacja. Port zapewnia najniższy transfer (150 KB/s). Komunikacja może być dwukierunkowa. SPP - Standard Parallel Ports - to najstarsza specyfikacja. Port zapewnia najniższy transfer (150 KB/s). Komunikacja może być dwukierunkowa. Nibble Mode - tryb półbajtowy (cztero bitowy). Nibble Mode - tryb półbajtowy (cztero bitowy). Byte Mode - tryb bajtowy (ośmio bitowy). Byte Mode - tryb bajtowy (ośmio bitowy). EPP - Enhanced Parallel Port - najczęściej stosowany standard. Prędkość odpowiada prędkości ECP. Port równoległy nie używa jednak kanału DMA. EPP - Enhanced Parallel Port - najczęściej stosowany standard. Prędkość odpowiada prędkości ECP. Port równoległy nie używa jednak kanału DMA. ECP - Enhanced Capabilities Port - port używa DMA i oferuje najwyższe prędkości (do 3 MB/s). ECP - Enhanced Capabilities Port - port używa DMA i oferuje najwyższe prędkości (do 3 MB/s). ze strony:

61 Magistrale (1) Magistrala grupuje wspólne dla kilku urządzeń połączenia wykorzystywane do przesyłania sygnałów, nadawanych z jednego z kilku możliwych źródeł do jednego lub kilku miejsc przeznaczenia. Zwykle o dostęp do magistrali może ubiegać się kilka urządzeń. Jeśli wysyłane sygnały maja być poprawnie odebrane to, w danej chwili, liniami magistrali powinno sterować tylko jedno urządzenie. Natomiast dane transmitowane magistrala mogą być odbierane przez wszystkie urządzenia do niej dołączone. Magistrala grupuje wspólne dla kilku urządzeń połączenia wykorzystywane do przesyłania sygnałów, nadawanych z jednego z kilku możliwych źródeł do jednego lub kilku miejsc przeznaczenia. Zwykle o dostęp do magistrali może ubiegać się kilka urządzeń. Jeśli wysyłane sygnały maja być poprawnie odebrane to, w danej chwili, liniami magistrali powinno sterować tylko jedno urządzenie. Natomiast dane transmitowane magistrala mogą być odbierane przez wszystkie urządzenia do niej dołączone. W systemach komputerowych występują różne magistrale łączące układy wykorzystywane na różnych poziomach systemowej hierarchii. Na następnym slajdzie podano niektóre istotne parametry charakteryzujące magistrale transmisji danych: W systemach komputerowych występują różne magistrale łączące układy wykorzystywane na różnych poziomach systemowej hierarchii. Na następnym slajdzie podano niektóre istotne parametry charakteryzujące magistrale transmisji danych: z opracowania Tomasza Jamrógiewicza

62 Magistrale (2) Sposób wykorzystania linii magistrali Sposób wykorzystania linii magistrali Szerokość ścieżki danych - liczba równoległych linii umożliwiających jednoczesną transmisję bitów danych. Szerokość ścieżki danych - liczba równoległych linii umożliwiających jednoczesną transmisję bitów danych. Sposób potwierdzania przesłania danych - transmisja synchroniczna lub asynchroniczna. Sposób potwierdzania przesłania danych - transmisja synchroniczna lub asynchroniczna. Taktowanie - częstotliwość zegara taktującego (o ile występuje). Taktowanie - częstotliwość zegara taktującego (o ile występuje). Rodzaje operacji transmisji danych - zapis, odczyt, odczyt-modyfikacja-zapis, odczyt kontrolny, blokowe przesyłanie danych. Rodzaje operacji transmisji danych - zapis, odczyt, odczyt-modyfikacja-zapis, odczyt kontrolny, blokowe przesyłanie danych. Arbitraż dostępu - centralny lub rozproszony. Arbitraż dostępu - centralny lub rozproszony. z opracowania Tomasza Jamrógiewicza

63 Magistrale - ISA ISA (ang. Industry standard architecture - standardowa architektura przemysłu) to standard magistrali i łącza dla komputerów osobistych wprowadzony w roku 1984, jako rozszerzenie architektury XT do postaci szesnastobitowej. Służy do przyłączania kart rozszerzeń do płyty głównej. ISA (ang. Industry standard architecture - standardowa architektura przemysłu) to standard magistrali i łącza dla komputerów osobistych wprowadzony w roku 1984, jako rozszerzenie architektury XT do postaci szesnastobitowej. Służy do przyłączania kart rozszerzeń do płyty głównej. Pod koniec lat dziewięćdziesiątych dwudziestego wieku znaczenie tej architektury zaczęło maleć, a jej funkcje przejmował standard PCI. Pod koniec lat dziewięćdziesiątych dwudziestego wieku znaczenie tej architektury zaczęło maleć, a jej funkcje przejmował standard PCI. ze strony:

64 Magistrale - PCI W normie PCI Local Bus wydanej przez PCI Special Interest Group, zdefiniowano magistrale 32.bitową, ze wspólnymi przełączanymi liniami adresu i danych, synchronizowaną przebiegiem zegarowym o częstotliwości do 33 MHz. W normie PCI Local Bus wydanej przez PCI Special Interest Group, zdefiniowano magistrale 32.bitową, ze wspólnymi przełączanymi liniami adresu i danych, synchronizowaną przebiegiem zegarowym o częstotliwości do 33 MHz. Przewidziano możliwość rozszerzenia ścieżki danych do 64 bitów i wprowadzenia dodatkowej częstotliwości zegara taktującego równej 66 MHz. Przewidziano możliwość rozszerzenia ścieżki danych do 64 bitów i wprowadzenia dodatkowej częstotliwości zegara taktującego równej 66 MHz. Przyjęty protokół transmisji danych dostosowany jest do przesyłania sekwencyjnego. Przyjęty protokół transmisji danych dostosowany jest do przesyłania sekwencyjnego. Przy częstotliwości zegara 33 MHz, magistrala PCI można transmitować 32-bitowe dane z szybkością do 132 Megabajtów/sekundę. Przy częstotliwości zegara 33 MHz, magistrala PCI można transmitować 32-bitowe dane z szybkością do 132 Megabajtów/sekundę. 64-bitowe rozszerzenie i zastosowanie zegara 66 MHz pozwala tą szybkość zwiększyć czterokrotnie. 64-bitowe rozszerzenie i zastosowanie zegara 66 MHz pozwala tą szybkość zwiększyć czterokrotnie. ze strony:

65 Magistrale – AGP (1) Accelerated Graphics Port (AGP czasem nazywany Advanced Graphics Port) to rodzaj zmodyfikowanej magistrali PCI opracowanej przez firmę Intel. Jest to 32- bitowa magistrala PCI zoptymalizowana do szybkiego przesyłania dużych ilości danych pomiędzy pamięcią operacyjną a kartą graficzną. Niektórzy nie uważają jej za magistralą ponieważ umożliwia połączenie jedynie dwóch elementów: karty graficznej i chipsetu płyt głównej. Niektóre płyty główne posiadają więcej niż jeden slot AGP. Accelerated Graphics Port (AGP czasem nazywany Advanced Graphics Port) to rodzaj zmodyfikowanej magistrali PCI opracowanej przez firmę Intel. Jest to 32- bitowa magistrala PCI zoptymalizowana do szybkiego przesyłania dużych ilości danych pomiędzy pamięcią operacyjną a kartą graficzną. Niektórzy nie uważają jej za magistralą ponieważ umożliwia połączenie jedynie dwóch elementów: karty graficznej i chipsetu płyt głównej. Niektóre płyty główne posiadają więcej niż jeden slot AGP. Pierwsza wersja AGP, dziś nazywana AGP 1.0 lub AGP 1x, używa 32-bitowej szerokości magistrali przy taktowaniu 66 MHz i napięciu 1.5 V lub 3.3 V. Maksymalny transfer jest ograniczony do 266 MB/s. Pierwsza wersja AGP, dziś nazywana AGP 1.0 lub AGP 1x, używa 32-bitowej szerokości magistrali przy taktowaniu 66 MHz i napięciu 1.5 V lub 3.3 V. Maksymalny transfer jest ograniczony do 266 MB/s. ze strony:

66 Magistrale – AGP (2) AGP 2x używa wciąż magistrali o szerokości 32 bitów i taktowania 66 MHz lecz transfer odbywa się tu na obu zboczach sygnału zegarowego (efektywna częstotliwość 133 MHz) co umożliwia transfer na poziomie 533 MB/s. Napięcie jest identyczne jak w AGP 1x. AGP 2x używa wciąż magistrali o szerokości 32 bitów i taktowania 66 MHz lecz transfer odbywa się tu na obu zboczach sygnału zegarowego (efektywna częstotliwość 133 MHz) co umożliwia transfer na poziomie 533 MB/s. Napięcie jest identyczne jak w AGP 1x. AGP 4x posługuje się taktowaniem 133 MHz i transferem na obu zboczach i w rezultacie maksymalny transfer 1066 MB/s. Napięcie zredukowano do 1.5 V. AGP 4x posługuje się taktowaniem 133 MHz i transferem na obu zboczach i w rezultacie maksymalny transfer 1066 MB/s. Napięcie zredukowano do 1.5 V. AGP 8x to transfer na obu zboczach ale przy częstotliwości 266 MHz; transfer 2133 MB/s. Standard ten obniża napięcie do 0.8 V. AGP 8x to transfer na obu zboczach ale przy częstotliwości 266 MHz; transfer 2133 MB/s. Standard ten obniża napięcie do 0.8 V. ze strony:

67 Magistrale (3)

68 Procesor (1) CPU (Central Processing Unit) CPU (Central Processing Unit) Pierwszy mikroprocesor – Intel 4004 (1971 rok) Pierwszy mikroprocesor – Intel 4004 (1971 rok) Potrafił jedynie dodawać i odejmować liczby 4-bitowe Potrafił jedynie dodawać i odejmować liczby 4-bitowe Pierwszy domowy procesor – 8080 (1974 rok) Pierwszy domowy procesor – 8080 (1974 rok)

69 Procesor (2) liczba tranzystorów szerokość ścieżki liczba milionów instrukcji na sekundę

70 Procesor (3) zależność między MIPS a częstotliwością taktowania zależność między MIPS a częstotliwością taktowania kompatybilność procesorów wstecz kompatybilność procesorów wstecz Instrukcje a cykle zegara Instrukcje a cykle zegara Częstotliwość zegara Liczba MIPS średnia liczba cykli zegara na wykonanie pojedynczej instrukcji =

71 Procesor (4) Procesor wykonuje kolekcje instrukcji zapisanych w języku maszynowym. Na podstawie tych instrukcji procesor potrafi wykonać trzy podstawowe rzeczy: Procesor wykonuje kolekcje instrukcji zapisanych w języku maszynowym. Na podstawie tych instrukcji procesor potrafi wykonać trzy podstawowe rzeczy: przy pomocy ALU potrafi wykonać operacje takie jak np. dodawanie czy mnożenie przy pomocy ALU potrafi wykonać operacje takie jak np. dodawanie czy mnożenie przenosić dane z jednego miejsca w drugie przenosić dane z jednego miejsca w drugie potrafi podjąć decyzję, skoczyć i wykonać inny zestaw instrukcji potrafi podjąć decyzję, skoczyć i wykonać inny zestaw instrukcji

72 Procesor (5)

73 Procesor (6)

74 Procesor (7) Procesor + pamięć = jednostka centralna Procesor + pamięć = jednostka centralna Fazy wykonania rozkazu: Fazy wykonania rozkazu: pobranie i zdekodowanie rozkazu pobranie i zdekodowanie rozkazu wykonanie określonej w rozkazie operacji wykonanie określonej w rozkazie operacji ustalenie adresu następnego rozkazu do wykonania ustalenie adresu następnego rozkazu do wykonania Takty a cykle pracy procesora … Takty a cykle pracy procesora …

75 Procesor (8) Chłodzenie Chłodzenie pasta pasta radiator radiator wentylator wentylator

76 Pamięć (1) Pamięci dzielimy na: Pamięci dzielimy na: Ulotne - Pamięci RAM Ulotne - Pamięci RAM Statyczne - SRAM Statyczne - SRAM Statyczne VideoRAM Statyczne VideoRAM Dynamiczne - DRAM Dynamiczne - DRAM Nieulotne - Pamięci ROM Nieulotne - Pamięci ROM ROM ROM PROM PROM EPROM EPROM EEPROM EEPROM Flash-ROM Flash-ROM ze strony:

77 Pamięci (2) RAM - Random Access Memory - Pamięć o swobodnym dostępie - posiada możliwość odczytu i zapisu. Zawartość takiej pamięci jest tracona po zaniku zasilania. RAM - Random Access Memory - Pamięć o swobodnym dostępie - posiada możliwość odczytu i zapisu. Zawartość takiej pamięci jest tracona po zaniku zasilania. ROM - Read Only Memory - Pamięć tylko do odczytu - posiada jedynie możliwość odczytu, niektóre rodzaje posiadają możliwość zaprogramowania nowej zawartości przez użytkownika. Zawartość tej pamięci jest utrzymywana po wyłączeniu zasilania. ROM - Read Only Memory - Pamięć tylko do odczytu - posiada jedynie możliwość odczytu, niektóre rodzaje posiadają możliwość zaprogramowania nowej zawartości przez użytkownika. Zawartość tej pamięci jest utrzymywana po wyłączeniu zasilania. ze strony:

78 Pamięci (3) SRAM - Pamięć statyczna RAM. Pamięci tego typu są zbudowane z przerzutników bistabilnych przechowujących bity informacji. Ze względu na wysoki koszt produkcji pamięci te są stosowane jedynie w niektórych podzespołach i nie są wykorzystywane jako pamięć podstawowa komputerów. Ze względu na dużą szybkość działania znalazły one zastosowanie w układach buforujących - pamięć cache. SRAM - Pamięć statyczna RAM. Pamięci tego typu są zbudowane z przerzutników bistabilnych przechowujących bity informacji. Ze względu na wysoki koszt produkcji pamięci te są stosowane jedynie w niektórych podzespołach i nie są wykorzystywane jako pamięć podstawowa komputerów. Ze względu na dużą szybkość działania znalazły one zastosowanie w układach buforujących - pamięć cache. ze strony:

79 Pamięci (4) DRAM - Pamięć dynamiczna RAM. Pamięci tego typu są zbudowane z macierzy kondensatorów przechowujących bity informacji w postaci ładunków elektrycznych. Pamięci te są znacznie tańsze od pamięci statycznych - każda komórka pamięci składa się tylko z jednego tranzystora(złącze emiterowe i podłoże układu tworzą kondensator). Takie rozwiązanie posiada również swoje wady - konieczność nieustannego odświeżania zawartości pamięci. Również adresowanie tej pamięci jest bardziej skomplikowane. Adres komórki pamięci jest podawany w dwóch etapach - adres wiersza (wczytywany przy sygnale RAS), a potem adres kolumny (wczytywany przy sygnale CAS). Adresy komórek pamięci są multipleksowane, co dodatkowo wydłuża cykl odczytu. Wyżej wymienione cechy powodują, iż pamięć ta jest zbyt wolna do wielu zastosowań. Obecnie najszersze zastosowanie tej pamięci to pamięć podstawowa komputerów. DRAM - Pamięć dynamiczna RAM. Pamięci tego typu są zbudowane z macierzy kondensatorów przechowujących bity informacji w postaci ładunków elektrycznych. Pamięci te są znacznie tańsze od pamięci statycznych - każda komórka pamięci składa się tylko z jednego tranzystora(złącze emiterowe i podłoże układu tworzą kondensator). Takie rozwiązanie posiada również swoje wady - konieczność nieustannego odświeżania zawartości pamięci. Również adresowanie tej pamięci jest bardziej skomplikowane. Adres komórki pamięci jest podawany w dwóch etapach - adres wiersza (wczytywany przy sygnale RAS), a potem adres kolumny (wczytywany przy sygnale CAS). Adresy komórek pamięci są multipleksowane, co dodatkowo wydłuża cykl odczytu. Wyżej wymienione cechy powodują, iż pamięć ta jest zbyt wolna do wielu zastosowań. Obecnie najszersze zastosowanie tej pamięci to pamięć podstawowa komputerów. ze strony:

80 Pamięci (5) ROM - pamięć tylko do odczytu (Read Only Memory). Informacja zawarta w tej pamięci jest zapisywana w czasie produkcji w formie maski na podstawie dostarczonego wzorca. Nie ma możliwości zmiany zawartości tej pamięci. Używana w urządzeniach produkowanych seryjnie. ROM - pamięć tylko do odczytu (Read Only Memory). Informacja zawarta w tej pamięci jest zapisywana w czasie produkcji w formie maski na podstawie dostarczonego wzorca. Nie ma możliwości zmiany zawartości tej pamięci. Używana w urządzeniach produkowanych seryjnie. ze strony:

81 Pamięci (6) EPROM - Pamięć stała, programowana elektrycznie (erasable programmable read-only memory). Użytkownik może sam zapisywać do niej informacje. Gdy układ posiada okienko ze szkła kwarcowego, można pamięć kasować i programować ponownie. Kasowanie odbywa się przez naświetlanie ultrafioletem. Układy EPROM mogą być kasowane i ponownie programowane około 100 razy. Pamięci te występują również w odmianie OTP (One Time Programable) - mogą być zapisane przez użytkownika jeden raz, bez możliwości skasowania. Ta odmiana jest tańsza ze względu na rodzaj obudowy - pamięci wielokrotnie programowalne mają obudowę ceramiczną, a pamięci OTP obudowę plastikową. EPROM - Pamięć stała, programowana elektrycznie (erasable programmable read-only memory). Użytkownik może sam zapisywać do niej informacje. Gdy układ posiada okienko ze szkła kwarcowego, można pamięć kasować i programować ponownie. Kasowanie odbywa się przez naświetlanie ultrafioletem. Układy EPROM mogą być kasowane i ponownie programowane około 100 razy. Pamięci te występują również w odmianie OTP (One Time Programable) - mogą być zapisane przez użytkownika jeden raz, bez możliwości skasowania. Ta odmiana jest tańsza ze względu na rodzaj obudowy - pamięci wielokrotnie programowalne mają obudowę ceramiczną, a pamięci OTP obudowę plastikową. ze strony:

82 Pamięci (7) FlashROM - Pamięć stała, obecnie coraz częściej używana ze względu na niski koszt produkcji i łatwość programowania. Do ponownego zaprogramowania tej pamięci nie są potrzebne specjalistyczne urządzenia, wystarczy odpowiednie oprogramowanie dla sprzętu, w którym kość została użyta. Kasowanie tej pamięci trwa kilka sekund. FlashROM - Pamięć stała, obecnie coraz częściej używana ze względu na niski koszt produkcji i łatwość programowania. Do ponownego zaprogramowania tej pamięci nie są potrzebne specjalistyczne urządzenia, wystarczy odpowiednie oprogramowanie dla sprzętu, w którym kość została użyta. Kasowanie tej pamięci trwa kilka sekund. ze strony:

83 DMA DMA (Direct Memory Access - bezpośredni dostęp do pamięci) jest to technika, w której inne układy (np. kontroler dysku twardego, karta dźwiękowa, itd) mogą korzystać z pamięci operacyjnej RAM lub (czasami) portów we-wy pomijając przy tym procesor główny – CPU. Wymaga to współpracy ze strony procesora, który musi zaprogramować kontroler DMA do wykonania odpowiedniego transferu, a następnie na czas przesyłania danych zwolnić magistralę systemową (przejść w stan wysokiej impedancji). Realizacja cykli DMA może przez urządzenie być zrzucona na specjalny układ (np. w komputerach PC) lub być realizowana samodzielnie przez urządzenie. DMA (Direct Memory Access - bezpośredni dostęp do pamięci) jest to technika, w której inne układy (np. kontroler dysku twardego, karta dźwiękowa, itd) mogą korzystać z pamięci operacyjnej RAM lub (czasami) portów we-wy pomijając przy tym procesor główny – CPU. Wymaga to współpracy ze strony procesora, który musi zaprogramować kontroler DMA do wykonania odpowiedniego transferu, a następnie na czas przesyłania danych zwolnić magistralę systemową (przejść w stan wysokiej impedancji). Realizacja cykli DMA może przez urządzenie być zrzucona na specjalny układ (np. w komputerach PC) lub być realizowana samodzielnie przez urządzenie. DMA ma za zadanie odciążyć procesor główny od samego przesyłania danych z miejsca na miejsce DMA ma za zadanie odciążyć procesor główny od samego przesyłania danych z miejsca na miejsce

84 Przerwania – IRQ (1) Skrót IRQ pochodzi od angielskiego terminu Interrupt Request - co możemy przetłumaczyć jako żądanie przerwania. Skrót IRQ pochodzi od angielskiego terminu Interrupt Request - co możemy przetłumaczyć jako żądanie przerwania. Przerwania dzielą się na trzy grupy: Przerwania dzielą się na trzy grupy: sprzętowe - generowane przez urządzenia komputera takie jak klawiatura, czy dysk; sprzętowe - generowane przez urządzenia komputera takie jak klawiatura, czy dysk; wyjątkowe - generowane gdy wystąpi błąd w samym programie; wyjątkowe - generowane gdy wystąpi błąd w samym programie; programowe - generowane gdy wykonywany program potrzebuje skorzystać z dodatkowej usługi programowe - generowane gdy wykonywany program potrzebuje skorzystać z dodatkowej usługi

85 Przerwania – IRQ (2) Po uruchomieniu komputera i wczytaniu systemu operacyjnego komputer oczekuje na wystąpienie jakiegoś zdarzenia. Zdarzenie to jest sygnalizowane przez sprzęt lub oprogramowanie za pomocą specjalnego sygnału zwanego przerwaniem (ang. interrupt). Z chwila pojawienia się przerwania procesor zaczyna zajmować się żądaniem zgłoszonym przez sprzęt lub oprogramowanie, które to żądanie zgłosiło. Każde przerwanie ma swój numer oraz procedurę, która zajmuje się obsługą tego przerwania. Dzięki przerwaniom komputer może zajmować się kilkoma rzeczami na raz, a procesor może dzielić swój cenny czas między różne zdarzenia (na przykład obliczenia, obsługę klawiatury, myszki, itp.). Przerwania pozwalają odłożyć wykonywanie jednego zadania i zając się innym. Po uruchomieniu komputera i wczytaniu systemu operacyjnego komputer oczekuje na wystąpienie jakiegoś zdarzenia. Zdarzenie to jest sygnalizowane przez sprzęt lub oprogramowanie za pomocą specjalnego sygnału zwanego przerwaniem (ang. interrupt). Z chwila pojawienia się przerwania procesor zaczyna zajmować się żądaniem zgłoszonym przez sprzęt lub oprogramowanie, które to żądanie zgłosiło. Każde przerwanie ma swój numer oraz procedurę, która zajmuje się obsługą tego przerwania. Dzięki przerwaniom komputer może zajmować się kilkoma rzeczami na raz, a procesor może dzielić swój cenny czas między różne zdarzenia (na przykład obliczenia, obsługę klawiatury, myszki, itp.). Przerwania pozwalają odłożyć wykonywanie jednego zadania i zając się innym.

86 Pomocne materiały Do przygotowania tej prezentacji wykorzystano następujące materiały: Do przygotowania tej prezentacji wykorzystano następujące materiały: elementy prezentacji Podstawy Informatyki I dr hab. Zbigniewa Postawy (UJ) elementy prezentacji Podstawy Informatyki I dr hab. Zbigniewa Postawy (UJ) elementy strony elementy strony elementy strony Włodzisława Ducha elementy strony Włodzisława Ducha elementy strony elementy strony elementy strony elementy strony elementy opracowania Tomasza Jamrógiewicza: PCI elementy opracowania Tomasza Jamrógiewicza: PCI

87 Dziękuję za uwagę Zapraszam za tydzień na wykład: Urządzenia peryferyjne komputerów


Pobierz ppt "PODSTAWY INFORMATYKI dr inż. Piotr Fabian Zakład Oprogramowania, Instytut Informatyki Strona przedmiotu: Wykład."

Podobne prezentacje


Reklamy Google