IN Abstraksjonsnivå

Transkript

1 IN1020 Abstraksjonsnivå Omid Mirmotahari Yngvar Berg

2 Dagens forelesning Mentimeter Abstraksjon Abstraksjonsnivå Veien gjennom abstraksjonsnivåene Veien videre de neste 4 ukene Obligatorisk oppgave Tradeoff

3 Har du klart å koble deg på menti.com? 198 Ja ' 7 Nei l &205

4 I I I I I I ( ' ' ' ' I ' ' ' ' I ' ' ' ' I ' ' ' ' I ' ' ' ' I ' ' ' ' I ' ' ' ' I ' ' ' ' I ' ' ' ' I ' ' ' ) too realistic iust right too abstract

5 0 >C >a C Q) Programming Language «s l!... Cl) u :C a.. it: E Cl) Assembl y Language 0 Cl) 0..a u CC Machine Code Cl)... Cl)... a a 0 0 m m... C Cl) C Cl) Cl) ca «s ca ~... f a... u u ca Q) C C :c Abstraksjonsnivåer for datamaskin

6 Bevegbar karakter i 3D Flere bilder lagt oppå hverandre med en liten forskyvning Hvert bilde er laget i et 3Dprogram

7 3Dprogram Programmet bruker mye matematikk (polygoner) til å beskrive figuren

8 S S >ublic void actionperfo rllled (Actionivent e) ( i t (e. getsource () a= torvardjbutton) { I Transt ora3d temp= _,, TraMtotmlD() ; vi ewobje~tftomgroup.gettra.asform.( c.e p); Transforn3D t~mpdelta new 'transfoln3d( ); t.enpdelta. settranslatio n (utr Vecto1:3f (0. Of, 0. Of, l. Of) ) ; tenp. JOOl. ( tenpde l t.a ) ; syste.a.out. ptlntla (te.m:p); tloat aatr ix(].. MV noat (16]; //decldre drrdy or 16 rl0dt$ for aatxix te p.get(aatrix); i t C t ri x{ll l <= 1. 0)//o.t>Ject front f ce z = l ( Syst.e».. out..pri t1n (.. Don ' t mulc.iply Tcansfocm3D at : " +».attix( U] ~; ) elsc //set T.r4nsfo r ( ) v1ewob3ectft oagroup.settra.nstorn (ump) ; Programmering All matematikk og grafikk blir programmert Programmeringsspråket er ofte høynivå (eks. Java) Typisk for et moderne 3D spill er over 1 millioner linjer med kode

9 Maskinkode All programkode blir gjort om til maskinkode eter

10 Er maskinkode en del av hardware eller software? Hardware Software Ingen av delene Begge deler la 195

11 llll Mentimeter Maskinkode dekoding av instruksjon 63 0 Vanlig Maskinkode Varierer fra prosessor til prosessor, men typisk 610 bit. 2 0 LMC maskinkode Instruksjonskode n i LMC bruker bare ett siffer (og er forsåv idt ikke en binær

12 Assembly Language Code litile Ma.a IJornputeP 00 PROGRAM COUNTER INSTRUCTION REGISTER AOORESS REGISTER : \ ~,,, ~r,,,..,,, '. rim rimi rim 1rim rim,rim 1 rim rim: mm mm I '' ~,.,. ' ~. =,~ ~., ~ ~., ; ,..,..,,, 1.,.., _,. : rim =rim= 11 =1 :m.m:!j E!'!!J, rmi ø:,i :m ' m:il l!:!ji mm m1 m::11' 1m:11 m :m!1 = 1 rim="= ø ~mm ~"~' =mm = =' mm im:a mm: ' mm: / ~ = ~~ ".,.. ~ ~ 7.. ~. I : m m1 m mmi m 111mi ' s ' ~.. L ~ " ~ r ~ _ ~ c~,c,... '.... ~ ~ = ; ~O ~I 54 ~~ ~6 57 5A : rim rim1 rim,rim'. rim. 'ri:cij mm: mm: ~... ''~ ~. ~ j " ~.. ~ ~ ', ; rim rim1 :m,rim rim. m, rim mm El:il : : m:1l.m l :m.m:ij : m 1m:D~ 1m1, ø.m.m, ' f ',. ' ".. rim rim: rim,m rim 1rim1 rim mm1 mm. mm, ' '... '....,... " " : : E!:!l,:m1 :m:.10d:tim:l!zil :.m:!l : =!.m m1,_ ASSEMBLE INTO RAM RUN STEP RESET LOAD HELP SELECT SELECT or enter a program, LOAD a file or alter memory OPTIONS ; LMC en forenklet datapath med CPU (PC,ALU}, minne (RAM} og input/ output

13 ~ Add 4 V n Rtg:)11 d nl'\øal (3128) l~lo C<r11<1.LI '& ~"'.. '.,,, ~ Add ALU /""\..ima,_ Sitt V "2 ',I '\ &in:t, J,... 0 M u X.!~ I... PC Nhdcn l Reid Reed rl!jø:ftr 1 ad:t' Read nl'\.dcn ll'0 1 1, ANd da 1,,.., f11ø:s!e r2 ~ en ~ ~ 1310J 0 Alg Rta:I ALU ALI.I,... 0 Rta:I ~1 IWIII dala2 ~ hll\jet on u rt11 r M dtta rnl'll(r)' lwullan I X u lt v Dall d y ""* L ld, Adcr" 1 M u lt merro,y Wd1e... ~ d S~n L u ~cn l1601 te ~2 ' nd ' ~ J I,:ø,,ol IWU:lcn (60I... y Forenklet 32bits datapath

14 Bo ~I I I I * ~...,~ 11, )I J,..,,... ~~ I I r ~11 ~7 ~ 1, Ld._l)I I li I l IL I I u, I 1 IUJ ' y :os, '... L 7 ' ~ 'Y,..,l ' i i:; 'r ~ ~ IU I l..,... y y y 'r~~ ' Ill,_ w :..:... :. J, "',~ "' "' ' > I Q I' Cii, Forenklet logisk port design av en ALU

15 S\I Transistorskjematikk av en NANDport

16 [ANAND Bl 8 Layout av en NAND

17 Abstraksjonsnivåene (høy til lav) 1st Operativ system 2nd Assembler 3rd Maskinkode 4th Sth 6th ALU Logikk porter Strøm og spenning {transistor) la 190

18 Veien videre de neste 4 ukene Uke 1: Instruksjoner, datapath og ALU Uke 2: Strøm og Spenning (logiske porter) Uke 3: Hastighetsfokus med pipeline og minnehierarki Uke 4: Oppsummering og eksamensoppgaver

19 Oblig 3 Kretsanalyse Analysere kretsen Funksjonsbeskrivelse Forbedringstiltak

20 Hva er viktigst for deg når det gjelder en datamaskin? 1st Stabilitet (virker hver gang) 2nd 3rd 4th Sth 6th 7th 8th 9th 10th 11th Veier lite Liten størrelse Mye minne og lagring Lavt batteriforbruk (effekt) Mobilitet (kunne ta den med seg overalt) Lett å bruke Robust {lite påvirket av ytre omgivelser) Billig (pris) Støy (viftelyd o.l.) Høy prosesserings hastighet 1.184

21 Hastighet