Lauwers College Buitenpost Hoofdstuk 3 Computersystemen Advertentie Instructiecyclus

Lauwers. College Buitenpost Hoofdstuk 3 - Computersystemen Advertentie Instructiecyclus Extern geheugen Intern geheugen Busstructuur Moederbord Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost Een advertentie Processortype kloksnelheid Bussnelheid Intern geheugen monitor Harde schijf Interface HDmoederbord videokaart cd/dvd-brander Voor uitbr. kaarten Lauwers. College Buitenpost Geluidskaart Netwerkkaart Informatica

Lauwers. College Buitenpost CPU /CVE (=PROCESSOR) • Kern van de computer • Voert instructies programma uit • Verwerkingssnelheid wordt gemeten in MIPS (miljoen instructies per seconde) • Kloksnelheid uitgedrukt in MHz Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost Typen processoren Voor de PC door fabrikant Intel: Andere typen: 1978 1982 1985 1989 1993 1996 1997 1999 2001 2005 XT 8086 AT 80286 80386 80486 Pentium 60 Mhz Pentium 200 Mhz Pentium II 233 Mhz Pentium III 500 Mhz Pentium IV 1000 Mhz Pentium IV 3000 MHz Type processor • • • Motorola voor Apple Macintosh Celeron voor de PC (door fabrikant Intel) Athlon (door fabrikant AMD) Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost OPBOUW PROCESSOR • Besturingseenheid (control unit) • ALU (rekenkundige en logische eenheid) • Registers tijdelijke opslagplaatsen Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost Processor: Von Neumann-model Adres-bus Processor Control Unit CU R 1 R 2 R 3 Controle-bus R 4 ALU Registers R 5 RAM R 6 R 7 Arithmetic Logical Unit R 8 Data bus Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost INSTRUCTIECYCLUS • 1. Haal instructie op uit intern geheugen en zet deze in CVE (fetch) • 2. Decodeer instructie: wat moet er gebeuren en waarmee? (decode) • 3. Voer de instructie uit (execute) • Terug naar stap 1. Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost Werking Processor Adresbus Eerstestap: haal instructie op Derde voer instructie uit Tweede stap: decodeer instructie 101 Instructie Pointer IP 102 A 396 IRADD A, (107) Instructie Register 102 102 Decodeer Lauwers. College Buitenpost ADD A, (107) Execute(voer uit) ADD A, (107) ALU 102 103 ADD A, (107) (tel hok 107 bij A op) Besturingsbus Databus Processor CU Accumulator ADD A, (107) 15 ADD A, (107) ADD 245 R 3, R 1, R 2 ADD A, (107) 104 36 105 115 106 57 107 33 33 Registers RAM Informatica

Lauwers. College Buitenpost VON NEUMANN-principe i. CVE kan maar één opdracht tegelijk verwerken. De instructies worden dus sequentieel, na elkaar verwerkt. Gevolg: vertraging de Von Neumann-bottleneck. i. Oplossingen: – ondersteunende processor (coprocessor) – gekoppelde processor – parallelle processors (duo core) Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost 3 TYPEN GEHEUGEN: • 1. Registers: onderdeel processor, klein, snel, toegankelijk, zeer duur • 2. Werkgeheugen: beperkte capaciteit, snel, duur. RAM, ROM, CACHE. Intern • 3. Permanent of achtergrondgeheugen apart apparaat, grote capaciteit, relatief traag, goedkoop. Extern Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost Extern geheugen • Twee soorten: – adresseerbaar; schijf verdeeld in: • sporen (cirkelbanen op schijf) • sectoren (taartpunten op schijf) • nummering hiervan levert snel zoeksucces op – niet-adresseerbaar: • tape (vgl. cassettebandje) Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost Harde schijf Schijf (metaal of glas) met magn. materiaal constante draaisnelheid bijv 7200 omw. per min. Lees/schrijfkop Lees/schrijfarm Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost Harde schijf spoor op spoor 0 staat de FAT (=inhoudsopgave) en de partitietabel Soorten harde schijven Scsi (small computer systems interface) Snelle toegangstijd. Eén controller kan 7 drives besturen. Ide of Ata (integrated disk sector electronics) Toegangstijd circa 20 ms, langzamer dan SCSI-schijven. Eén controller kan 2 drives besturen. Sata (serial ata) aantal schijven boven elkaar zelfde spoor op elke schijf: denkbeeldige cilinder Lauwers. College Buitenpost Iets sneller dan ata Informatica

Lauwers. College Buitenpost CD-ROM De gebieden waar geen putjes zitten noem je lands Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost CD-ROM Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost CD-ROM spoor sector Speed Transfer Rate variabele draaisnelheid Lauwers. College Buitenpost x 1 150 KB/s x 2 300 KB/s x 4 600 KB/s enz. 8 x 4 x 24 betekent dat het apparaat: - op 8 x speed schrijft - op 4 x speed herschrijft - en 24 x speed leest. Informatica

Lauwers. College Buitenpost Intern geheugen • • Is geadresseerd RAM in 64 bit modules (DIMM: Dual Inline Memory Module) type: DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Data RAM) • ROM alleen leesbaar, niet uit te wissen Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost Speciaal intern geheugen • Cache-geheugen: • Virtueel geheugen: – deel van intern geheugen, waar veelgebruikte instructies direct opvraagbaar zijn (zeer snel) – deel van bestand dat snel door processor kan worden geraadpleegd, maar toch op harde schijf staat • versnelt de acties van de processor • is merkbaar na herhaling • is relatief duur Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost Busstructuur • Bus = verbinding tussen processor(en), geheugen(s) en randapparatuur, in de vorm van geleidende strips op een printplaat. • Drie typen: – adresbus, besturingsbus (of: controlebus), en databus • Aansluiting harde schijf op bus met: – IDE of SCSI of SATA • Aansluiting uitbreidingskaarten met: – PCI • Aansluiting randapparatuur o. a. met: – USB (universal serial bus) Lauwers. College Buitenpost Informatica

Lauwers. College Buitenpost IDE voor aansluiting harde schijf, cdrom, etc Moederbord processorvoet DIMM-sloten voor RAM-modules chipset bios Pci-sloten Voeding + ventilator compoort printerpoort Lauwers. College Buitenpost USB-poorten AGP-slot voor Videokaart Informatica

Lauwers. College Buitenpost Achterkant computer kabel monitor voedingskabel PS 2 -poorten USB-poorten Seriële- of com-poorten Parallellepoort of printerpoort Game-poort geluidspoorten Monitor-aansluiting uitbreidingskaarten Lauwers. College Buitenpost Einde Informatica