Tvý 2
2 10 = 1024 = 1k = 1ki (kilo Elektronicky) 2 11 = 2 10 + 1 = 2 * 2 10 = 2k 2 12 = 2 10 + 2 = 2 2 * ^ 2 10 = 4k
2 20 = 2 10 * 2 10 = 1k * 1k = 1M = 1Mi 2 35 = 2 30 + 5 = 2 5 * 2 30 = 32G
-> zopakovať min. rok, umocňovanie dvojky
John Von Neuman a Harvardská štruktúra PC
von Neuman
adresácia pamäte
- Neuman - jeden pamäťový priestor pre dáta a inštrukcie
- určujeme kde budú premenné uložené
- deklarácie a definície
harvard
- zvlášť pamäť pre dáta a zvlášť pre inštrukcie
- rýchlejší, málo pamäte
stack - časť operačnej pamäte do ktorej sa ukladajú najmä návratovej
adresy pri odskoku do podprogramu (pre pokračovanie v programe), registre,
premenné funkcií atp.
- pamäť typu LIFO - SAM - sekvenčné pamäť
Zákony Boolova algebra (pre minimalizáciu): a * 1 = a a + 1 = 1 a * 0 = 0 a + 0 = a a + a = a a + a = aa * a = a ....
De morganove zákony a + b (neg) = a (neg) * b (neg)
-> zopakovať -> sekvenčné a kombinačné obvody (++ príklady) -> troch stavový obvod
třístavový obvod 
zbernice (bus) - je skupina signálových vodičov, ktorú možno rozdeliť
na skupiny riadiacich, adresových a dátových vodičov v prípade paralelnej
zbernice alebo zdieľanie dát a riadenie na spoločnom vodičmi (alebo
vodičoch) u sériových zberníc. Zbernica má za účel zabezpečiť prenos
dát a riadiacich povelov medzi dvoma a viacerými elektronickými zariadeniami.
Prenos dát na zbernici sa riadi stanoveným protokolom.
impedancia - odpor ktorý kladie prostredie prúdu -> Z (striedavé prúdy),
R (pre jednosmerné)
budič zbernice - presun dát dovnútra / von, odpojenie vedľajších
zberníc
30.9. -> písiem. opakovanie ^
(SVP -> aby vlk sa nažral a koza bola celá)
Procesoroch
rozdiel medzi PC a IP -> (obsahujú) PC - celá adresa, IP - offsetová adresa
Nibble - štvorica bitov
8bit register -> <-128; 127>
7-20
^^
+20 00010100
-20 11101011
1
---------
11101100
00000111
11101100
--------
11110011 ~ -13
--------
00001100
1
--------
00001101 = 13
Program COUNTER
zjednodušenie:
- assembler
- instruction pointer
- zjednodušenie na 1 Byte
Stack
MOV - presun ADD - sčítanie ANL - súčin JMP - nepodmienečne skok (adresa) CALL - (adresa) RET - návrat s podprogramu
| krok | vykonávaná inštrukcia | Program COUNTER (IP) | stack Pointer | stack |
| 0 | - | 100 | 500 | 17 |
| 1 | 100 MOV | 101 | \ / | \ / |
| 2 | 101 MOV | 102 | \ / | \ / |
| 3 | 102 ADD | 103 | \ / | \ / |
| 4 | 103 CALL 200 | 104 | 4FF | A58 |
| 5 | ---- "---- | 104 | 4FF | 104 |
| 6 | ---- "---- | 200 | - "- | - "- |
| 7 | 200 ADD | 201 | - | - |
| 8 | 201 RET | 202 | 4FF | 104 |
| 9 | 201 RET | 104 | - | - |
| 10 | 201 RET | 104 | 500 | 17 |
| 11 | 104 CALL 300 | 105 | 4FF | 104 |
| 12 | 104 | 105 | 4FF | 105 |
| 13 | 104 | 300 | 4FF | 105 |
| 14 | 300 CALL 202 | 301 | 4FE | 105 |
| 15 | 300 | 301 | 4FE | 301 |
| 16 | 300 | 202 | - "- | - "- |
Bloková schéma počítača a POST (power on self test)
studený štart - testujú sa všetky súčiastky či sa
niečo nezmenilo a či všetko funguje správne
teplý štart - rad testov sa vynecháva -> predpokladá sa,
že neproblěhla dôležitá zmena
chybová hláška
0FFFFH : 0000H (0 - prázdná množina) --\/-- --\/-- CS IP
POST
- overuje schopnosť celého systému a je potreba aby test prebiehal v určitom poradí
- než sa vykoná post -> skontroluje sa čo vyvolalo reštart (rozhodnutie pre studený / teplý štart)
I.
- test registrov a inštrukcií procesora
- test systémového radiča
- radič pamäte (vie vypočítať adresy a skontrolovať čo je v OS obsadené a čo nie)
- inicializácia radiče prerušenia
- inicializácia časovača
- kontrola biosu, prispôsobenie požiadaviek
- kontrola OP do 64kB (na ukladanie medzivýsledkov testu) (Chyby sa prejavujú pípaním)
- proces postu sa odovzdá grafickej karte (obrazovka sa začne rozsvecovať)
- skontroluje svoju pamäť a potom odovzdá späť
- testuje sa OP do 1MB (hľadania fatálne chyby -> nemožnosť pokračovanie)
- testovanie OP nad 1MB (tu môže už nastať chyba, testovanie do chyby -> koniec pamäte)
- test DMA (direct memory access) - prístup do pamäte bez procesu
- prechod do protective módu a späť
- testy jednotlivých zariadení (klávesnica, diskov, portov, koprocesorov ...)
- test schopnosti zavedenie zavádzača systému
III.
- vyvolanie prerušenia 19Hexa (obráti sa na master boot record aby zistil určitú adresu a potom sa mohol zaviesť osí) a vlastné zavedenie OS (zavádzač zavedie zavádzač aby zaviedol OS)
Nastavenie dosky -> jumpery, switche, plug & play (pri konflikte, môže stačiť prehodiť karty)
(Načo používať okná keď existujú dvere) (medza tieni vrženého je obrazom medze tieňa vlastného)
Mainboard
- periférie pošle požiadavku na prerušenie -> rozhoduje o prerušení (či požiadavka pošle cpu alebo nie -> podľa priorít)
- uloží dáta do stacku
- procesor dokončí rozpracovanú inštrukciu, zistí si od INT Kontrolné číslo prerušenia (zistí adresu inštrukcia programu prerušenia -> tieto adresy sú v tabuľke vektora prerušenia) DMA (direct memory access)
- hw procesor (radič zbernice) umožňujúce prenosu blokových zariadení bez účasti procesora
- prenos dát medzi periférií a pamäťou
- programujeme kanál - s ktorého zariadenie na ktoré zariadenie sa bude prenášať, počet bajtov ktoré sa bude prevádzať, oznámenia pomalší periférie že je pripravená na prenos
- po prenose 1 Bytu sa zníži počet o jednotku
- odpojenie, vráti činnosť procesora
- spôsob konfigurácie dosiek pomocou SW
Power management
- záležitosť OS, musí ho podporovať HW PC
- riadenie odberu prúdu jednotlivých súčastí PC (najdôležitejšia u notebookov) -> znižovanie frekvencie, napätia
koniec kapitoly ^
Štruktúra procesorov a počítačov
pojmy:
- proces - aplikovaný program na procesore štádia: nespustenie (rezidentné
programy -> čakajúci na popud pre spustenie napr .: vírusy, programy
obsluhujúci myš ...)
prebiehajúce
pozastavený
dokončený (ohlási OS skončil som (dobre / zle / jednoducho -> podľa toho čo vráti (return)))
- štádia: nespustenie (rezidentné programy -> čakajúci na popud pre
spustenie napr .: vírusy, programy obsluhujúci myš ...)
prebiehajúce
pozastavený
dokončený (ohlási OS skončil som (dobre / zle / jednoducho -> podľa toho čo vráti (return)))
- nespustenie (rezidentné programy -> čakajúci na popud pre spustenie napr .: vírusy, programy obsluhujúci myš ...)
- prebiehajúce
- pozastavený
- dokončený (ohlási OS skončil som (dobre / zle / jednoducho -> podľa toho čo vráti (return)))
SUBPROCESOR
- skladá sa s časťou ktoré pracujú relatívne samostatne
- MU - časť procesora ktorá sa stará o organizácii OP
- radí sa sériovo alebo paralelne
- názvy: jeden -> skalárna procesor
paralelne dva - superskalární procesor
sériovo - pipeline (do 4řech krokov) -> pre viac ako 5 krokov superpipeline
pipeline - každý subprocesor spracováva inú inštrukciu v inej fáze
- jeden -> skalárna procesor
- paralelne dva - superskalární procesor
- sériovo - pipeline (do 4řech krokov) -> pre viac ako 5 krokov superpipeline
- pipeline - každý subprocesor spracováva inú inštrukciu v inej fáze
FPU
| krok \ sub. p. | S1 | S2 | S3 | S4 | |
| 1 | A | - | - | - | |
| 2 | B | A | - | - | |
| 3 | C | B | A | - | |
| 4 | D | C | B | A | |
| 5 | E | D | C | B | -> A |
| 6 | F | E | D | C | -> B |
- vyhovujúce programátorom v assembleri
RISC (obmedzená sada inštrukcií)
- hw čo najjednoduchšie
- v každom takte musí byť ukončená aspoň jedna inštrukcia
- práca s pamäťou dve inštrukcie -> load, store
- nemajú akumulátor
- väčší počet registrov
- operandmi umiestňujú priamo do zásobníka
- pipelining má len dva kroky
Procesory vyšších generácií
- vykonávanie inštrukcií mimo pozadia
- cache
- dokončovanie inštrukcií mimo pozadia
- branch prediction (predvídanie vetvenia)
- emulácia RISC jadra
- multithreading (Hyperthreading -> po vykonaní jednotlivých krokov znovu vyhodnotí rozdelenie na jednotlivé thready)
- viac jadrové procesory -> lepšie je viac jadier než viac procesorov (je aj nejaký vzorec s šialeným názvom pre výpočet využiteľnosti počtu jadier : D )
multimediálne operácie
- technológie MMX, 3DNow - slúži pre urýchlenie multimediálnych a komunikačných programov. Využíva prirodzeného paralelizmu v multimediálnych a komunikačných algoritmoch pri zachovaní kompatibility s existujúcimi operačnými systémami a aplikáciami. Podstatou je spracovanie mnohých kúskov informácie vykonaním jedinej inštrukcie. To predstavuje paralelné spracovanie, ktoré veľmi zvyšuje výkon. Táto technológia v kombinácii so Superskalárna Architektúra poskytuje podstatný nárast výkonu na platforme PC
špekulatívne výpočty
- môžem robiť u výpočtov na výstupy, ktoré sa mení veľmi pomaly. Vykonáva sa zo starších vstupných hodnôt a v prípade, že sa výrazne líši bude vykonaný nový výpočet, ktorý nahradí ten starý
-> koniec kapitoly ^
Vnútorná zbernica
local bus
- je tvorená priamo výstupom z MIKROP, vie sa prispôsobiť MIKROP frekvenciou aj šírkou prenášaných dát. Signály z MIKROP musí byť elektronicky oddelené a posielané na vybudenie prípojných kariet. Ak je zbernicu 33 MHzová, tak je nutné použiť prenos do 33 MHz. Výstupná frekvencia MIKROP sa musí deliť tromi. Frekvencia musí byť vždy podelená tak, aby vyhovovala frekvenciu MIKROP.
AGP
- pre pripojenie grafiky
- akcelerovaný grafický port
Card bus, Xpress bus
- nadväzuje na PCI
- pripájanie kariet
Hyperplane
- prepojovanie multiprocesorových systémov
Cross Bar
- odstraňujú zásadnú znižovania výkonu pripojením viac zariadení na jednu zbernicu
Zobrazenie dát
- zobrazovanie znakov
- ascii kód (7 bitový)
- unicode (16 bitový)
- skladanie reťazcov -> postupnosť znakov
- čísla záporná zapisujeme vo dvojkovom doplnku
Zápisy reálnych čísel
- všetky čísla zobrazená na reálne osi (2 1/2)
- číslo sa prevedie na normovaný tvar (1 platná cifra -> 1-9D) + exponent -> o koľko bola posunutá des. čiarka >> 0,035 = 3,5 * 10 -2