TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs 2008. Gunnar Tufte



Like dokumenter
TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

Digital logic level: Oppsummering

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

Kapittel 4: Microarchitecture level

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

Kapittel 3: Digital logic level

Fortsetelse Microarchitecture level

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

TDT DESEMBER, 2009, 09:00 13:00

Bussar. Tilgong til buss (Three state buffer) Synkron / Asynkron Serielle bussar Parallelle bussar Arbitrering: Kven kontrollerar bussen

Dagens temaer. Architecture INF ! Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and

TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS EKSAMEN

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

IN1020. Datamaskinarkitektur

Dagens temaer. Architecture INF ! Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and. ! Kort repetisjon fra forrige gang

Oppsummering av digitalteknikkdelen

TDT4160 OG IT2201 DATAMASKINER GRUNNKURS EKSAMEN

Dagens temaer. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture. Kort repetisjon fra forrige gang. Kombinatorisk logikk

Dagems temaer. kapittel 4 i Computer Organisation and Architecture. av CPU: von Neuman-modellen. Transfer Language (RTL) om hurtigminne (RAM)

Dagems temaer INF ! Fra kapittel 4 i Computer Organisation and Architecture. ! Kort om hurtigminne (RAM)

TDT4160 AUGUST, 2008, 09:00 13:00

hvor mye hurtigminne (RAM) CPU en kan nyttiggjøre seg av. mens bit ene betraktet under ett kalles vanligvis et ord.

Forelesning Instruksjonstyper Kap 5.5

Datamaskiner og operativsystemer =>Datamaskinorganisering og arkitektur

Repetisjon digital-teknikk. teknikk,, INF2270

TDT DESEMBER, 2011, 09:00 13:00

Dagens tema. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i læreboken. Repetisjon, design av digitale kretser. Kort om 2-komplements form

Dagens temaer. Dagens temaer er hentet fra P&P kapittel 3. Motivet for å bruke binær representasjon. Boolsk algebra: Definisjoner og regler

Intel Core i7. Omid Mirmotahari 4

Dagens temaer. Fra kapittel 4 i Computer Organisation and Architecture. Kort om hurtigminne (RAM) Organisering av CPU: von Neuman-modellen

TDT DESEMBER, 2008, 09:00 13:00

MAX MIN RESET. 7 Data Inn Data Ut. Load

Oppgave 2 Maskinkode (vekt 12%)

Prosessoren. Bakgrunnen Innhold LMC. Assemblerkode Oppsummering instruksjonene [Englander kap 6] Hva inneholder den? Hvordan utføres instruksjonene?

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

INF1400 Kap4rest Kombinatorisk Logikk

INF2270. Datamaskin Arkitektur

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs 2011

! Sentrale begreper er adresserbarhet og adresserom. ! Adresserbarhet: Antall bit som prosessoren kan tak samtidig i én operasjon

SIE 4005, 8/10 (3. Forelesn.)

Avdelingfor ingeniørutdanning

TDT DESEMBER, 2013, 09:00 13:00. Norwegian University of Science and Technology Engineering The Department of Computer and Information Science

Maskinvaredelen av INF 103: oversikt og innhold (1)

Dagens temaer. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture. Sekvensiell logikk. Flip-flop er

INF2270. Datamaskin Arkitektur

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til eksamen i INF2270

TDT DESEMBER, 2012, 09:00 13:00. Norwegian University of Science and Technology Engineering The Department of Computer and Information Science

Notater: INF2270. Veronika Heimsbakk 10. juni 2014

ITPE2400/DATS2400: Datamaskinarkitektur

Meir buss, I/O, prosessor detaljar. Arbitrering: Kven kontrollerar bussen Buss eksempel PIO Prosessorar

EKSAMENSOPPGAVE I FAG TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS. D: Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemiddel tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.

Generell informasjon

Forelesning 5. Diverse komponenter/større system

Datamaskinens oppbygning

TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS EKSAMEN

Dagens tema. Dagens tema hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation and Architecture. Sekvensiell logikk. Flip-flop er. Tellere og registre

Dagens temaer. Sekvensiell logikk: Kretser med minne. D-flipflop: Forbedring av RS-latch

TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS EKSAMEN

AVSLUTTENDE EKSAMEN I. TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs. Torsdag 29. November 2007 Kl

En mengde andre typer som DVD, CD, FPGA, Flash, (E)PROM etc. (Kommer. Hukommelse finnes i mange varianter avhengig av hva de skal brukes til:

Fortsetelse Microarchitecture level

Forelesning Hurtigbuffer Kap 4.5

INF1400. Digital teknologi. Joakim Myrvoll 2014

Dagens temaer. temaer hentes fra kapittel 3 i Computer Organisation. av sekvensielle kretser. and Architecture. Tilstandsdiagram.

Singletasking OS. Device minne Skjerm minne. Brukerprogram. Brukerdata/heap. Stack. Basis for flerprosess-systemer.

Intel Core i7. Omid Mirmotahari 4

Forelesning Forgreningspredikering Kap 4.5 Superskalaritet Kap 4.5 Spekulativ utføring Kap 4.5

TDT4160 DATAMASKINER GRUNNKURS EKSAMEN

Innhold. Oppgave 1 Oversettelse (vekt 15%)

INF3430. VHDL byggeblokker og testbenker

INF3430/4431. VHDL byggeblokker og testbenker

TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Gunnar Tufte

UNIVERSITETET I OSLO

- - I Aile trykte og skrevne. samt kalkulator

Datamaskinarkitektur våren 2009

P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2. OS gjør Contex Switch fra P1 til P2

Dagens temaer. Dagens temaer hentes fra kapittel 3 i læreboken. Oppbygging av flip-flop er og latcher. Kort om 2-komplements form

Institiutt for informatikk og e-læring, NTNU Kontrollenheten Geir Ove Rosvold 4. januar 2016 Opphavsrett: Forfatter og Stiftelsen TISIP

Digitalstyring sammendrag

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR DATATEKNIKK OG INFORMASJONSVITENSKAP

TDT DESEMBER, 2014, 09:00 13:00. Norwegian University of Science and Technology Engineering The Department of Computer and Information Science

SIE 4005, 2/10 (2. Forelesn.)

INF1400. Karnaughdiagram

TDT DESEMBER, 2009, 09:00 13:00

AVSLUTTENDE EKSAMEN I. TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs Løsningsforslag. Torsdag 29. November 2007 Kl

Forelesning Datatyper Kap 5.2 Instruksjonsformat Kap 5.3 Flyttall App B

Hvordan en prosessor arbeider, del 1

Seksjon 1. INF2270-V16 Forside. Eksamen INF2270. Dato 1. juni 2016 Tid Alle trykte og skrevne hjelpemidler, og en kalkulator, er tillatt.

Oppsummering Assemblerkode Hopp Multiplikasjon Kode og data Array Oppsummering

Oppsummering digital-teknikk, teknikk, INF2270

Forelesning Adresseringsmodi Kap 5.4

ANSWER KEY FOR THE EXAM

INF3430. Funksjoner og prosedyrer Standardbiblioteker Komplekse sekvensielle systemer

Fortsetelse Microarchitecture level

Løsningsforslag INF1400 H04

Transkript:

1 TDT4160 Datamaskiner Grunnkurs 2008 Gunnar Tufte

2 I dag Kva er inni 8051, P4 og UltraSparc Digital logic level (start kapitel 3) VIKTIG MELDING Alle som har brukt NTNU-passord for AoC pålogging må skifte passord (NTNU-passord) Meir info om dette, sjå it s learning

3 Skal sjå på Intel 8051, P4 and UltraSparc Input/output

4 Intel 8051 mikrokontroller

5 Intel 8051 mikrokontroller

6

7 Pentium 4

8

9 UltraSPARC III

10 P4, UltraSparc III og 8051 P4 og UltraSPARC III 8051 Superscalar Enkel arkitektur Mange pipelines Ein / ingen pipeline Seperat integer og flyttal einheitar Ikkje flyttal Djupe pipelines Lite adresse område Mange eksterne Adr/data pinnar Delt adr/data buss Kan adressere heile ord Adresserar 8 eller 4 bit Seperat data / adresse buss Generelle portar Cache Fleksibelt grensesnitt L1, L2, insruksjon, data Avansert kø for instruksjonsutførelse Treg, liten, enkel, lite effekt forbruk Branche predictor Out of order insruction execution Kraftig, stor, dyr, komplisert, stort effektforbruk

11 P4, UltraSparc III og 8051

12

13 Liten test 1 Kva nytt var det von Neumann arkitekturen innførte? A: Hierarki i minne (Memory hierarchy ) B: Program lagra i minne ( stored program computer ) C: Høgnivå programmeringsspråk Kva komponent(ar) er ein del av prosessorens datapath A: ALU og Register, B: Kontrolleinheit C: Program Counter registeret (PC) og Instruksjons registeret (IR) Kvar ligg i program teljar registeret (PC) A: Adresse til instruksjon B: Nummeret på instruksjonen som utføres C: Peikar til dataminne Kva antal instruksjonar kan ein prosessor med eit 3 stegs samlebånd pipline utføre kvar klokkeperiode (max)?, kva med 5 steg? A: 1 instruksjon kvar klokkeperiode i begge tilfella B: 3 instruksjonar for 3 steg og 5 instruksjonar for 5 steg C: 3 instruksjonar for 3 steg og 5/3 instruksjonar for 5 steg

14 Kapittel 3: Digital logic level

15 Nivå 0: Digtalekretsar Fundamentale komponentar AND, OR, NOT,NAND, NOR XOR porter D-vipper for lagring av ett bit Samansette komponentar Aritmetiske kretsar adderere, skiftere, Dekodere Multiplekser Registre 8, 16, 32, 64 vipper

16 Digital logic level Kva og korleis

17 Digital logic level Kva og korleis

18 Digital logic level Kva og korleis

19 Digital logic level Kva og korleis Add Logic functions

20 Digital logic level Kva og korleis

21 Digital logic level Kva og korleis

22 Digital logic level Kva og korleis

23 Digital logic level Kva og korleis

24 Kort repetisjon 3.0 -> 3.3.4 Logisked portar A B NAND A B NOR XOR A B F A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0

25 Kort repetisjon 3.0 -> 3.3.4 Har no byggeklossar til å lage alle bolskefunksjonar NAND NOR Kan no lage alle dei andre (Boolsk algebra)

26 Kort repetisjon 3.0 -> 3.3.4 Kan lage kombinatoriske kretsar Kretsar uten klokke eller sekvensielle eigenskapar Decoders Encoders Multiplexers Binary Adders Binary Subtractors 0 Eksempel kretsar: Multiplexer 1 2 F 3 3 2 1 F 0 S0 S1 S0 S1

27 Kort repetisjon 3.0 -> 3.3.4 Kan lage kombinatoriske kretsar Kretsar uten klokke eller sekvensielle eigenskapar Decoders Encoders Multiplexers Binary Adders Binary Subtractors Eksempel kretsar: Decoder O0 O1 O2 O3 S0 S1

28 Kort repetisjon 3.0 -> 3.3.4 Kan lage kombinatoriske kretsar Kretsar uten klokke eller sekvensielle eigenskapar Decoders Encoders Multiplexers Demultiplexers Binary Adders Binary Subtractors Ai Bi Ci-1 Eksempel kretsar: Full adder Si Ci

29 Kort repetisjon 3.0 -> 3.3.4 Sekvensiellekretsar Kretsar med minne neste tilstand kan vere avhengig av tidligare tilstand (klokke og lager) Minne (register) Teljarar Tilstandsmaskiner Eksempel kretsar: D-vippe (D latch) og Flip-flop

30 Kort repetisjon 3.0 -> 3.3.4 Eksempel kretsar: 2-bits teljar (sekvensielkrets)

31 Minne kretsar no er me på 3.3.4 Eksempel krets: 8-bits minnebrikke

32 8-bits minnebrikke Upraktisk organisering 20 pinner for 8 bit lagringskapasitet Hva da med hovedlager på 1GB? 21 474 836 480 pinner Kva kan vi gjøre? Trenger ikke uavhengig tilgang til alle bit Trenger ikke samtidig tilgang til alle bit

33 4 x 3 bit minne (4 ord på 3 bit)

34 4-Mbits minnebrikke

35

36 4-Mbits minnebrikke