Bilgisayar Mimarisi ve Organizasyonu Giriş

Benzer belgeler
Bilgisayar Mimarisi Nedir?

BİLGİSAYAR MİMARİSİ. Komut Seti Mimarisi. Özer Çelik Matematik-Bilgisayar Bölümü

BİLGİSAYAR MİMARİLERİ

Dr. Feza BUZLUCA İstanbul Teknik Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

Mikrobilgisayar Sistemleri ve Assembler

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

BİLGİSAYAR MİMARİSİ. Bilgisayar Bileşenleri Ve Programların Yürütülmesi. Özer Çelik Matematik-Bilgisayar Bölümü

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

Yrd.Doç.Dr. Celal Murat KANDEMİR

Bilgisayar Mühendisliğine Giriş. Yrd.Doç.Dr.Hacer KARACAN

Bilgisayar Donanım 2010 BİLGİSAYAR

MİKROİŞLEMCİ MİMARİLERİ

Merkezi İşlem Birimi MİKROİŞLEMCİ SİSTEMLERİ. MİB Yapısı. MİB in İç Yapısı. MİB Altbirimleri. MİB in İç Yapısı

BM-311 Bilgisayar Mimarisi. Hazırlayan: M.Ali Akcayol Gazi Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

x86 Ailesi Mikroişlemciler ve Mikrobilgisayarlar

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

Mimari Esaslar. Mikroişlemcinin mimari esasları; Kaydediciler Veriyolları İş hatları dır.

Mikrobilgisayar Mimarisi ve Programlama

BİLGİSAYAR MİMARİSİ. Mimariye Giriş. Özer Çelik Matematik-Bilgisayar Bölümü

Merkezi İşlem Birimi MİKROİŞLEMCİ SİSTEMLERİ. MİB Yapısı. MİB Altbirimleri. Durum Kütüğü. Yardımcı Kütükler

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

Gömülü Sistemler. (Embedded Systems)

Ders Adı Kodu Yarıyılı T+U Saati Ulusal Kredisi AKTS. Bilgisayar Organizasyonu BIL

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

Von Neumann Mimarisi. Mikroişlemciler ve Mikrobilgisayarlar 1

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

MİKROİŞLEMCİLER 1 Ders 1

Embedded(Gömülü)Sistem Nedir?

Tarih Saat Modül Adı Öğretim Üyesi. 01/05/2018 Salı 3 Bilgisayar Bilimlerine Giriş Doç. Dr. Hacer Karacan

DONANIM. 1-Sitem birimi (kasa ) ve iç donanım bileşenleri 2-Çevre birimleri ve tanımlamaları 3-Giriş ve çıkış donanım birimleri

İşletim Sistemleri (Operating Systems)

Çalışma Açısından Bilgisayarlar

8. MİKROİŞLEMCİ MİMARİSİ

İŞLEMCİLER (CPU) İşlemciler bir cihazdaki tüm girdilerin tabii tutulduğu ve çıkış bilgilerinin üretildiği bölümdür.

Bilgisayar Sistemleri

Komutların Yürütülmesi

ncü Bilgi İşleyen Makine Olarak Beyin Beyin 2005 Albert Long Hall, Boğazi

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

MİKROBİLGİSAYAR SİSTEMLERİ. Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu

İşlemci Tasarımı ve Aşamaları

Mikrobilgisayarlar. Mikroişlemciler ve. Mikrobilgisayarlar

KBÜ. TBP111 Bilgisayar Donanımı. Öğr. Gör. Dr. Abdullah ELEN KARABÜK ÜNİVERSİTESİ.

Bilgi ve İletişim Teknolojileri (JFM 102) Ders 10. LINUX OS (Programlama) BİLGİ & İLETİŞİM TEKNOLOJİLERİ GENEL BAKIŞ

Bilgisayara Giriş Konular

Bilgisayar Mimarisi ve Örgütleşimi (COMPE 331) Ders Detayları

TEMEL BİLGİ TEKNOLOJİLERİ I

İŞLETİM SİSTEMİ İşletim sistemi kullanıcıyla bilgisayar donanımı arasında iletişim sağlayan programdır.

EEM 306 Mikroişlemciler ve Lab. Doç.Dr. Mehmet SAĞBAŞ

Quiz:8086 Mikroişlemcisi Mimarisi ve Emirleri

İşletim Sistemlerine Giriş

HAFTA 1 KALICI OLMAYAN HAFIZA RAM SRAM DRAM DDRAM KALICI HAFIZA ROM PROM EPROM EEPROM FLASH HARDDISK

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

Günümüz. Intel Core i nm teknolojisi 1.86 Milyar tranzistör. Intel Core i nm teknolojisi 1.4 Milyar tranzistör

ÜNİTE:1. Bilgisayara Giriş ÜNİTE:2. İşletim Sistemleri ÜNİTE:3. Ofis Yazılımları-Sözcük İşlemciler ve Belge Sistemleri ÜNİTE:4

BİLGİSAYAR MİMARİSİNDE YENİ YAKLAŞIMLAR DÖNEM PROJESİ

Bilgisayar Donanımı Dersi BİLGİSAYARIN MİMARI YAPISI VE ÇALIŞMA MANTIĞI

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ DEKANLIĞI DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: CME 2006

Mikroişlemciler ve Assembler Programlama. Teknoloji Fakültesi / Bilgisayar Mühendisliği Öğr.Gör. Günay TEMÜR

DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MÜDÜRLÜĞÜ DERS/MODÜL/BLOK TANITIM FORMU. Dersin Kodu: CSE 5051

DERS 3 MİKROİŞLEMCİ SİSTEM MİMARİSİ. İçerik

8051 Ailesi MCS51 ailesinin orijinal bir üyesidir ve bu ailenin çekirdeğini oluşturur çekirdeğinin temel özellikkleri aşağıda verilmiştir:

DERS 5 PIC 16F84 PROGRAMLAMA İÇERİK. PIC 16F84 bacak bağlantıları PIC 16F84 bellek yapısı Program belleği RAM bellek Değişken kullanımı Komutlar

Anakart ve Bileşenleri CPU, bellek ve diğer bileşenlerinin bir baskı devre (pcb) üzerine yerleştirildiği platforma Anakart adı

MİKROİŞLEMCİLER. Mikroişlemcilerin Tarihsel Gelişimi

Bilgisayar Programlama Dilleri

8051 Ailesi MCS51 ailesinin orijinal bir üyesidir ve bu ailenin çekirdeğini oluşturur çekirdeğinin temel özellikkleri aşağıda verilmiştir:

PROGRAMLAMAYA GİRİŞ. Öğr. Gör. Ayhan KOÇ. Kaynak: Algoritma Geliştirme ve Programlamaya Giriş, Dr. Fahri VATANSEVER, Seçkin Yay.

DERS 1 GİRİŞ İÇERİK - PIC DSP

Yrd.Doç.Dr. Celal Murat KANDEMİR

1. Ders Giriş. Mikroişlemcili Sistem Uygulamaları

Ders - 1. BİL 221 Bilgisayar Yapısı GİRİŞ. Ders Hakkında. Ders İzlencesi

DENİZ HARP OKULU BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜM BAŞKANLIĞI DERS TANITIM BİLGİLERİ

BİLGİ TEKNOLOJİLERİNE GİRİŞ

Giriş MİKROİŞLEMCİ SİSTEMLERİ. Elektronik Öncesi Kuşak. Bilgisayar Tarihi. Elektronik Kuşak. Elektronik Kuşak. Bilgisayar teknolojisindeki gelişme

BM 375 Bilgisayar Organizasyonu Dersi Vize Sınavı Cevapları 10 Nisan 2009

DONANIM KURULUMU. Öğr. Gör. Murat YAZICI. 1. Hafta.

BİLGİSAYAR MİMARİSİ. << Bus Yapısı >> Özer Çelik Matematik-Bilgisayar Bölümü

Yazılım Mühendisliğine Giriş 2018 GÜZ

Öğr. Gör. Özkan CANAY

ÇOK ÇEKİRDEKLİ İŞLEMCİLER VE PARALEL YAZILIM GELİŞTİRME OLANAKLARI HAKKINDA BİR İNCELEME

Mikroişlemci Nedir? Mikrodenetleyici Nedir? Mikroişlemci iç yapısı Ders Giriş. Mikroişlemcili Sistem Uygulamaları

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

~BĠLGĠSAYAR DONANIMI~

DONANIM Bahar Dönemi TEMEL BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ

William Stallings Computer Organization and Architecture 9 th Edition

Bilgisayar Mühendisliğine Giriş. Yrd.Doç.Dr.Hacer KARACAN

İleri Bilgisayar Mimarileri (COMPE 532) Ders Detayları

T E M E L K AV R A M L A R. Öğr.Gör. Günay TEMÜR / Teknoloji F. / Bilgisayar Müh.

DONANIM ÖZELL KLER YARDIMCI LEMC ÖZELL KLER BELLEK B R M YLE ÇALI MA ÖZELL KLER

Doğu Akdeniz Üniversitesi Bilgisayar ve Teknoloji Yüksek Okulu Bilgi teknolojileri ve Programcılığı Bölümü DERS 1 - BİLGİSAYAR VE ÇEVRE ÜNİTELERİ

BELLEKLER. Kelime anlamı olarak RAM Random Access Memory yani Rastgele Erişilebilir Bellek cümlesinin kısaltılması ile oluşmuş bir tanımdır.

ENF 100 Temel Bilgi Teknolojileri Kullanımı Ders Notları 2. Hafta. Öğr. Gör. Dr. Barış Doğru

MİKROİŞLEMCİLER. MİKROBİLGİSAYARLAR ve MİKROİŞLEMCİ MİMARİSİ. Doç.Dr. Mehmet Recep BOZKURT ADAPAZARI MESLEK YÜKSEKOKULU

MEB YÖK MESLEK YÜKSEKOKULLARI PROGRAM GELİŞTİRME PROJESİ. 1. Tipik bir mikrobilgisayar sistemin yapısı ve çalışması hakkında bilgi sahibi olabilme

İşletim Sistemlerine Giriş

Bellekler. Mikroişlemciler ve Mikrobilgisayarlar

Yazılım Mühendisliğine Giriş 3. Hafta 2016 GÜZ

SPARC v8 İŞLEMCİ SİMÜLASYONU

MİKROİŞLEMCİLER. Mikroişlemcilerde Kullanılan Yeni Teknolojiler ve Mikroişlemcilerin Rakipleri

BM-311 Bilgisayar Mimarisi

Transkript:

+ Bilgisayar Mimarisi ve Organizasyonu Giriş

Bilgisayar Mimarisi Bilgisayar Organizasyonu Programcının görebileceği bir sistemin nitelikleri Bir programın mantıksal yürütülmesi üzerinde direk bir etkisi vardır Komut seti, çeşitli veri tiplerini temsil etmek için kullanılan bit sayısı, G / Ç mekanizmaları, bellek adresleme teknikleri Bilgisayar Mimarisi Mimari Niteliklerin içeriği Organizasyonel niteliklerin içeriği Bilgisayar Organizasyonu Programlayıcıya şeffaf donanım detayları, kontrol sinyalleri, bilgisayar ve çevre birimleri arabirimleri, kullanılan bellek teknolojisi Mimari spesifikasyonları gerçekleştiren operasyonel birimler ve bunların bağlantıları

+ Fonksiyon Bir bilgisayar dört temel işlevi yerine getirebilir: Veri işleme Veri depolama Veri hareketi Kontrol

Bilgisayar

Yapı

+ Bilgisayarın dört ana yapısal bileşen vardır: CPU - bilgisayarın çalışmasını kontrol eder ve veri işleme işlevlerini yerine getirir Main Memory veri kaydeder I / O - verileri bilgisayardan harici ortama taşır Sistem Arabağlantısı - CPU, ana bellek ve G / Ç arasında iletişim sağlayan bazı mekanizmalar Bilgisayarın Gelişimi ve Performansı

+ John von Neumann EDVAC (Elektronik Ayrık Değişken Bilgisayar) Fikrinin ilk yayınlanması 1945'deydi. Saklanan program konsepti ENIAC tasarımcılarına, özellikle de matematikçi John von Neumann'a aittir. Verilerin yanısıra belleğe depolanmaya uygun bir biçimde temsil edilen program IAS bilgisayarı Princeton İleri Araştırmalar Enstitüsü (Princeton Institute for Advanced Studies) Sonraki tüm genel amaçlı bilgisayarların prototipi 1952'de tamamlandı

Von Neumann Makinesinin Yapısı

Bilgisayar Kuşakları + Computer Generations

+ Çiplerin Gelişimi

Moore Yasası 1965; Gordon Moore Intel in kurucu ortağı Tek bir çip üzerine konabilecek transistör sayısı her yıl iki katına çıktı 1970'li yıllarda bu kural her 18 ayda bir iki katına çıkma hızı olarak yavaşlamış ancak şu ana dek bu oranın devam etmesine neden olmuştur. Moore yasasının sonuçları: Bilgisayarın mantığı ve bellek devresinin maliyeti dramatik bir oranda düştü Elektrik yolu uzunluğu kısalır, çalışma hızı artar Bilgisayar daha küçük hale gelir ve çeşitli ortamlarda kullanmak daha uygundur Güç ve soğutma gereksinimle rinde azalma Hatlar arası daha az bağlantı

Intel Mikroişlemcilerinin Gelişimi a. 1970s Processors b. 1980s Processors

Intel Mikroişlemcilerinin Gelişimi c. 1990s Processors d. Recent Processors

+ Mikroişlemci Hızı Çağdaş işlemcilerin içine yerleştirilen teknikler şunları içerir: Pipelining Branch prediction Data flow analysis Speculative execution İşlemci, verileri veya talimatları kavramsal bir boru içerisinden eşzamanlı olarak taşır. İşlemci, bellekten getirilen komut kodunu öne çıkarır ve hangi dalların veya talimat gruplarının gelecekte işleneceğini öngörür İşlemci, optimize edilmiş talimatlar çizelgesini oluşturmak için hangi talimatların birbirinin sonuçlarına veya verilerine bağlı olduğunu analiz eder Dal tahmini ve veri akışı analizini kullanarak, Bazı işlemciler, program yürütülmesinde fiili görünüşlerinin öncesinde talimatları spekülatif olarak yürütürler, sonuçları geçici konumlarda tutarak yürütme motorlarını mümkün olduğunca meşgul ederler

+ İşlemci Trendleri

+ Genel bakış ARM Kompleks yönerge seti bilgisayarlarında (complex instruction set computers, CISC) yıllarca yapılan tasarım çabalarının sonuçları Intel CISC tasarımının mükemmel örneği Bir zamanlar yalnızca ana bilgisayarlarda ve süper bilgisayarda bulunan sofistike tasarım ilkelerini bir araya getirir İşlemci tasarımına alternatif bir yaklaşım, azaltılmış yönerge seti bilgisayarı (reduced instruction set computer, RISC) ARM mimarisi çok çeşitli gömülü sistemlerde kullanılmaktadır ve piyasadaki en güçlü ve en iyi tasarlanmış RISC tabanlı sistemlerden biridir In terms of market share Intel is ranked as the number one maker of microprocessors for non-embedded systems CISC x86 Mimarisi RISC

+ Donanım ve Yazılım Yaklaşımları

+ Yazılım Bir dizi kod veya talimat Donanımın bir kısmı her talimatı yorumlar ve kontrol sinyalleri üretir Her yeni program için donanımın yeniden kablolaması yerine yeni bir kod dizisi sağlar Ana bileşenleri: CPU Komut yorumlayıcısı Genel amaçlı aritmetik ve mantık fonksiyonlarının modülü I/O Bileşenleri Giriş modülü Verileri ve talimatları kabul etmek ve bunları sistem tarafından kullanılabilen dahili bir sinyal biçimine dönüştürmek için temel bileşenler içerir Çıkış modülü Sonuç raporlama araçları Yazılım I/O Bileşenleri

Memory address register (MAR) Bir sonraki okuma veya yazma işlemi için bellekteki adresi belirtir Memory buffer register (MBR) Belleğe yazılabilecek verileri içerir veya bellekten okunan verileri alır Hafıza MAR I/O address register (I/OAR) I/O buffer register (I/OBR) + Belli bir G / Ç cihazını belirtir Bir G / Ç modülü ve CPU arasında veri alış verişi için kullanılır MBR

+ Bellek Hiyerarşisi - Diyagram

Cache ve Main Memory