Datorteknik. Föreläsning 6. Processorns uppbyggnad, pipelining. Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH. Mål

Storlek: px
Starta visningen från sidan:

Download "Datorteknik. Föreläsning 6. Processorns uppbyggnad, pipelining. Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH. Mål"

Transkript

1 Datorteknik Föreläsning 6 Processorns uppbyggnad, pipelining Mål Att du ska känna till hur processorn byggs upp Att du ska kunna de viktigaste byggstenarna i processorn Att du ska känna till begreppet dataväg Att du ska förstå idén bakom pipelining Att du ska veta varför hoppluckan finns 1

2 Innehåll Repetition av instruktionsformat Vilka byggblock består processorn av? Hur kopplas dessa byggblock samman? - Datavägar. Vad är pipelining? Hur fungerar pipeling i MIPS? Vilka problem kan man råka ut för med pipelining? Varför finns hoppluckan i MIPS? Instruktionsformat i MIPS Det finns tre huvudsakligen olika typer av instruktioner som representeras med olika bitmönster I-typ (immediate) instruktioner, tex add t0,t1,k R-typ (register) instruktioner, tex add t0,t1,t2 J-typ (jump) instruktioner, tex j label el jr ra Varje instruktion är ar lång 2

3 Instruktioner som bitmönster i minnet Alla instruktioner är ar stora, 4 byte De kodas binärt på något av tre följande sätt: I-typ op (6) rs (5) rt (5) offset (16) R-typ op (6) rs (5) rt (5) rd (5) sa (5) funk (6) J-typ op (6) hoppadress (26) Exempel på instruktionstyper I-typ: addi, ori, beq, lw, sw R-typ: add, or, sub, and, sll, srl J-typ: j, jal, jr 3

4 Vad händer med instruktionerna i CPUn? I processorn avkodas instruktionernas bitmönster med logik Olika delar av instruktionen utför olika uppgifter Vad gör processorn? Hämta instruktionen Avkoda instruktionen Hämta instruktionens operander: Antingen i register eller direkt ur instruktionen (om I-typ) Utföra instruktionen: Addera, jämföra, hoppa Skriva resultatet till destinationen: register (add, sub, ) minne (lw, sw) programräknaren (hoppinstruktioner) 4

5 Instruktionshämtning +4 Adderare - PC innehåller adressen till nästa instruktion. - PC stegas upp med 4 varje gång (normalt) PC Adress Instruktionsminne Instruktion Klocka Aritmetisk-logisk enhet In 1 In 2 Ut Styrning Med styrsignalerna kan funktionen hos ALU:n påverkas. Exempel: Styrsignal Funktion 000 and 001 or 010 add 110 sub 111 slt 5

6 Registerbanken läs reg. 1 nr läs reg. 2 nr skriv reg. nr skriv data läs data 1 läs data 2 Registernummer: 5 bit Registren är organiserade som 32 parallella D-vippor per register skriv styrn. Dataminnet adress data in Dataminne data ut skrivstyrning Skrivstyrningen väljer om data läses från eller skrivs till minnet 6

7 Datavägar Processorn byggs upp genom att definiera datavägar, dvs hur data transporteras mellan olika enheter Vi ska titta på några olika instruktioner för att se hur datavägarna ser ut Datavägar - add t0, t1, t2 I N S T R U K T I O N Läs reg 1 Läs reg 2 Skriv reg skriv data läs data 1 In 1 läs data 2 In 2 skriv styrn. Styrlogik ALU Ut Styrning 7

8 Datavägar addi, t0, t1, K I N S T R U K T I O N Läs reg 1 Skriv reg skriv data K(16bit) skriv styrn. läs data 1 In 1 In 2 teckenförl. ALU Ut Styrning Styrlogik Datavägar lw t0, K(t1) I N S T R U K T I O N Läs reg 1 Skriv reg skriv data K(16bit) skriv styrn. läs data 1 In 1 In 2 teckenförl. ALU adr Styrning Dataminne data ut Styrlogik 8

9 Datavägar - observationer Byggblocken som används är de samma hela tiden De används i princip i samma ordning Byggblocken kopplas ihop på olika sätt för olika instruktioner - detta löser man med multiplexorer som styrs av styrlogiken Listigare implementering av processorn Strukturen vi beskrivit kan användas för att köra en instruktion i taget Men - byggblocken är ju klart separerade: Vi skulle kunna använda olika byggblock till olika instruktioner samtidigt! 9

10 Pipelining Ex: Känt kinesiskt kök i Lund Många rätter ska lagas till, de flesta är olika Alla ska gå igenom följande moment: Strimling av köttet Marinering Wokning Uppläggning på fat Servering Pipelining Hovmästaren väljer mellan två strategier: - Strategi 1: Varje rätt lagas färdigt och serveras innan nästa påbörjas. - Strategi 2: När rätt 1 är strimlad, läggs den i marinad och genast börjar man strimla rätt 2. Så fort ett moment är klart flyttas det till nästa position. Det moment som tar längst tid kommer att avgöra hur ofta man kan skifta in en ny rätt 10

11 Pipelining Ex: 100 rätter ska lagas under en kväll. - Strimling tar 2 min, marinering 3 min, wokning 2 min, uppläggning 2 min, servering 1 min - Strategi 1: Total tid 1000 min (16 h 40 min) - Strategi 2: Tid mellan skift - 3min. Totalt 3*100+3*4 min = 312 min. (Sista rätten tar 4 extra tidsintervall innan den är färdig!) Pipelining i MIPS Hur kan principen utnyttjas för MIPS? Fem olika klara steg i exekveringen: - IF, Instruction fetch ID, Instruction decode - avkodning och registerläsning EXE, Beräkning av resultat el adress i ALU MEM, Minnesaccess WB, skriv resultatet i register 11

12 Pipelining i MIPS Exekveringsstrukturen delas upp enligt dessa delar Vi skapar oss ett eget kinesiskt kök med IF, ID, EXE, MEM och WB För att separera mellanresultaten inför vi sk pipelineregister mellan de olika stegen MIPS Five-Stage Pipeline 12

13 Time (in clock cycles) Pipeline Program execution order (in instructions) CC 1 CC 2 CC 3 CC 4 CC 5 CC 6 lw $10, 0($1) IF ID EXE MEM WB sub $11, $2, $3 IF ID EXE MEM WB Pipeline Registers 13

14 Hoppinstruktioner Om vi gör ett hopp kommer instruktioner i pipelinen efter hoppinstruktionen inte att köras Vi måste då tömma pipelinen Hoppinstruktioner och pipeline Prediktion: hoppet kommer inte att göras. Om hoppet ändå görs, tömmer vi pipelinen. Vi vet om hoppet kommer att göras när hoppinstruktionen når EXEsteget För att inte förlora för mycket, kör vi färdigt nästa instruktion också (den är ju redan i ID-steget). Därför finns HOPPLUCKAN! 14

15 Sammanfattning Vad gör egentligen processorn med instruktionerna? Vilka byggblock består processorn av? Hur ser datavägarna ut för de olika instruktionerna? Vilken är idén bakom pipelining? Hur ser pipelining ut i MIPS? Varför finns hoppluckan? 15

Datorsystemteknik DVGA03 Föreläsning 8

Datorsystemteknik DVGA03 Föreläsning 8 Datorsystemteknik DVGA03 Föreläsning 8 Processorns uppbyggnad Pipelining Större delen av materialet framtaget av :Jan Eric Larsson, Mats Brorsson och Mirec Novak IT-inst LTH Innehåll Repetition av instruktionsformat

Läs mer

DatorsystemteknikDAVA14 Föreläsning 9

DatorsystemteknikDAVA14 Föreläsning 9 DatorsystemteknikDAVA14 Föreläsning 9 epetition: MP likainstruktioneri Exempel på instruktionstyper Processorns uppbyggnad Pipelining törre delen av materialet framtaget av :Jan Eric Larsson, Mats Brorsson

Läs mer

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH Datorteknik Föreläsning 2 Programmering i C och assembler MIPS instruktionsarkitektur Mål Att ge en inblick i programspråket C Att veta varför assemblerprogrammering är viktigt Att börja arbeta med MIPS-assembler

Läs mer

Datorteknik. Föreläsning 2. Programmering i C och assembler MIPS instruktionsarkitektur. Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Datorteknik. Föreläsning 2. Programmering i C och assembler MIPS instruktionsarkitektur. Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH Datorteknik Föreläsning 2 Programmering i C och assembler MIPS instruktionsarkitektur Mål Att ge en inblick i programspråket C Att veta varför assemblerprogrammering är viktigt Att börja arbeta med MIPS-assembler

Läs mer

Mål. Datorteknik. Innehåll. Vad händer med en add-instruktion? Vad händer med en add-instruktion. Instruktioner som bitmönster i minnet

Mål. Datorteknik. Innehåll. Vad händer med en add-instruktion? Vad händer med en add-instruktion. Instruktioner som bitmönster i minnet Mål Datorteknik Föreläsning 2 Att ge en inblick i programspråket C Att veta varför assemblerprogrammering är viktigt Att börja arbeta med MIPS-assembler Att känna till något om programmeringstekniker Att

Läs mer

Digitala System: Datorteknik ERIK LARSSON

Digitala System: Datorteknik ERIK LARSSON Digitala System: Datorteknik ERIK LARSSON Dator Primärminne Instruktioner och data Data/instruktioner Kontroll Central processing unit (CPU) Fetch instruction Execute instruction Programexekvering (1)

Läs mer

Datorarkitekturer med operativsystem ERIK LARSSON

Datorarkitekturer med operativsystem ERIK LARSSON Datorarkitekturer med operativsystem ERIK LARSSON Dator Primärminne Instruktioner och data Data/instruktioner Kontroll Central processing unit (CPU) Fetch instruction Execute instruction Programexekvering

Läs mer

Vad bör göras? Steg 1. RISC => pipelining. Parallellism. Pipelining. Nya LDA 13. RISC(reduced instruction set computer) Öka klockfrekvensen

Vad bör göras? Steg 1. RISC => pipelining. Parallellism. Pipelining. Nya LDA 13. RISC(reduced instruction set computer) Öka klockfrekvensen Föreläsning 11 OR-datorn är för långsam! Alternativa arkitekturer kritik av OR-datorn RISC => pipelining LDA 13 (exempelvis) Hämta : 3CP 2 1 CP Absolut,1: 3 CP EXE: 4 CP Summa: 11 CP mem ADR XR SP DR TR

Läs mer

Grundläggande datavetenskap, 4p

Grundläggande datavetenskap, 4p Grundläggande datavetenskap, 4p Kapitel 2 Datamanipulation, Processorns arbete Utgående från boken Computer Science av: J. Glenn Brookshear 2004-11-09 IT och Medier 1 Innehåll CPU ALU Kontrollenhet Register

Läs mer

En något mer detaljerad bild av en processor. De tre delarna i processorn är: Nere 3ll vänster finns e' antal register som används för a' lagra data.

En något mer detaljerad bild av en processor. De tre delarna i processorn är: Nere 3ll vänster finns e' antal register som används för a' lagra data. 1 3 4 Antag a' processorn ska exekvera instruk3onen ADD R1, R3. När instruk3onen är exekverad så a' processorn tagit innehållet i R1 och R3 och med hjälp av ALU:n är värdena adderade och resultatet är

Läs mer

En något mer detaljerad bild av en processor. De tre delarna i processorn är: Nere 3ll vänster finns e' antal register som används för a' lagra data.

En något mer detaljerad bild av en processor. De tre delarna i processorn är: Nere 3ll vänster finns e' antal register som används för a' lagra data. 1 2 3 Antag a' processorn ska exekvera instruk3onen ADD R1, R3. När instruk3onen är exekverad så a' processorn tagit innehållet i R1 och R3 och med hjälp av ALU:n är värdena adderade och resultatet är

Läs mer

Digitalteknik och Datorarkitektur 5hp

Digitalteknik och Datorarkitektur 5hp Foto: Rona Proudfoot (some rights reserved) Vi skall nu kolla närmare på hur det går till när en instruktion utförs. Fetch = + Digitalteknik och Datorarkitektur hp path & Control maj 2 karl.marklund@it.uu.se

Läs mer

LABORATION DATORTEKNIK D. Pipelining. Namn och personnummer. Version: (OS,OVA,AN)

LABORATION DATORTEKNIK D. Pipelining. Namn och personnummer. Version: (OS,OVA,AN) LABORATION DATORTEKNIK D Pipelining Version: 1.4 2016 (OS,OVA,AN) Namn och personnummer Godkänd 1 blank sida 2 Innehåll 1 Inledning 5 1.1 Syfte................................. 5 1.2 Förberedelser............................

Läs mer

Datormodell. Datorns uppgifter -Utföra program (instruktioner) Göra beräkningar på data Flytta data Interagera med omvärlden

Datormodell. Datorns uppgifter -Utföra program (instruktioner) Göra beräkningar på data Flytta data Interagera med omvärlden Datormodell Datorns uppgifter -Utföra program (instruktioner) Göra beräkningar på data Flytta data Interagera med omvärlden Intel 4004 från 1971 Maximum clock speed is 740 khz Separate program and data

Läs mer

TSEA28 Datorteknik Y (och U)

TSEA28 Datorteknik Y (och U) Praktiska kommentarer TSEA8 Datorteknik Y (och U) Föreläsning Kent Palmkvist, ISY Dagens föreläsning RISC Mer information om hur arkitekturen fungerar Begränsningar Lab extra tillfälle för redovisning

Läs mer

c a OP b Digitalteknik och Datorarkitektur 5hp ALU Design Principle 1 - Simplicity favors regularity add $15, $8, $11

c a OP b Digitalteknik och Datorarkitektur 5hp ALU Design Principle 1 - Simplicity favors regularity add $15, $8, $11 A basic -bit Select between various operations: OR, AND, XOR, and addition Full Adder Multiplexer Digitalteknik och Datorarkitektur hp Föreläsning : introduktion till MIPS-assembler - april 8 karlmarklund@ituuse

Läs mer

Datorarkitektur I. Tentamen Lördag 10 April Ekonomikum, B:154, klockan 09:00 14:00. Följande gäller: Skrivningstid: Fråga

Datorarkitektur I. Tentamen Lördag 10 April Ekonomikum, B:154, klockan 09:00 14:00. Följande gäller: Skrivningstid: Fråga Datorarkitektur I Tentamen Lördag 10 April 2010 Ekonomikum, B:154, klockan 09:00 14:00 Examinator: Karl Marklund 0704 73 32 17 karl.marklund@it.uu.se Tillåtna hjälpmedel: Penna Radergummi Linjal Följande

Läs mer

4. Pipelining. 4. Pipelining

4. Pipelining. 4. Pipelining 4. Pipelining 4. Pipelining Det finns en pipelinad biltvätt i Linköping spoltvätttork spoltvätt tork spolning tvätt tork De tre momenten tar lika lång tid Alla bilar går igenom samma program Väntetid 1/3

Läs mer

Datorteknik. Tomas Nordström. Föreläsning 2. För utveckling av verksamhet, produkter och livskvalitet.

Datorteknik. Tomas Nordström. Föreläsning 2. För utveckling av verksamhet, produkter och livskvalitet. Datorteknik Tomas Nordström Föreläsning 2 För utveckling av verksamhet, produkter och livskvalitet. Föreläsning 2 Check av övningar Von Neumann arkitekturen Minne, CPU, I/O Instruktioner och instruktionscykeln

Läs mer

Närliggande allokering Datorteknik

Närliggande allokering Datorteknik Närliggande allokering Datorteknik ERIK LARSSON TID Problem: Minnet blir fragmenterat Paging Demand paging Sida (S) Dela upp primärminnet i ramar (frames) och program i sidor (pages) Program 0 RD.0 1 RD.1

Läs mer

Föreläsningsanteckningar 4. Pipelining

Föreläsningsanteckningar 4. Pipelining Föreläsningsanteckningar 4. Pipelining Olle Seger 2012, olles@isy.liu.se 21 januari 2013 1 Inledning Denna föreläsning handlar om pipelining, som är den helt dominerande processorarkitekturen i dag. Man

Läs mer

Lösningar till tentamen i EIT070 Datorteknik

Lösningar till tentamen i EIT070 Datorteknik Lösningar till tentamen i EIT070 Datorteknik Institutionen för Elektro- och informationsteknik, LTH Torsdagen den 13 mars 2014, klockan 14:00 19:00 i MA:10. Tillåtna hjälpmedel: på tentan utdelad formelsamling,

Läs mer

Foto: Rona Proudfoot (some rights reserved) Datorarkitektur 1. Datapath & Control. December

Foto: Rona Proudfoot (some rights reserved) Datorarkitektur 1. Datapath & Control. December Datorarkitektur Datapath & Control December 28 karl.marklund@it.uu.se Foto: Rona Proudfoot (some rights reserved) Vi skall nu kolla närmare på hur det går till när en instruktion utförs. Fetch PC = PC+4

Läs mer

TSEA28 Datorteknik Y (och U)

TSEA28 Datorteknik Y (och U) Praktiska kommentarer TSEA8 Datorteknik Y (och U) Föreläsning Kent Palmkvist, ISY Dagens föreläsning Latens/genomströmning Pipelining Laboration tips Sorteringsalgoritm använder A > B i flödesschemat Exemplet

Läs mer

Tentamen den 12 januari 2017 Datorarkitektur med operativsystem, EDT621

Tentamen den 12 januari 2017 Datorarkitektur med operativsystem, EDT621 Lunds Universitet LTH Tentamen den 12 januari 2017 Datorarkitektur med operativsystem, EDT621 Skrivtid: 8.00-13.00 Inga tillåtna hjälpmedel Uppgifterna i tentamen ger maximalt 60 poäng. Uppgifterna är

Läs mer

Digitala System: Datorteknik ERIK LARSSON

Digitala System: Datorteknik ERIK LARSSON Digitala System: Datorteknik ERIK LARSSON Huvudled (H) Trafikljus för övergångsställe Trafikljus för huvudled (H) Trafikljus: Sväng vänster (H->T) Gående - vänta Trafikljus för tvärgata (T) Tvärgata (T)

Läs mer

F2: Motorola Arkitektur. Assembler vs. Maskinkod Exekvering av instruktioner i Instruktionsformat MOVE instruktionen

F2: Motorola Arkitektur. Assembler vs. Maskinkod Exekvering av instruktioner i Instruktionsformat MOVE instruktionen 68000 Arkitektur F2: Motorola 68000 I/O signaler Processor arkitektur Programmeringsmodell Assembler vs. Maskinkod Exekvering av instruktioner i 68000 Instruktionsformat MOVE instruktionen Adresseringsmoder

Läs mer

Lösningar till valda övningsuppgifter i. Computer Organization & Design The Hardware / Software Interface (2nd ed.)

Lösningar till valda övningsuppgifter i. Computer Organization & Design The Hardware / Software Interface (2nd ed.) Lösningar till valda övningsuppgifter i Computer Organization & Design The Hardware / Software Interface (2nd ed.) David A. Patterson & John L. Hennessy Lösningarna gjorda av: Jonas Alowersson, Mats Brorsson,

Läs mer

Ext-13 (Ver ) Exempel på RTN-beskrivning av FLEX-instruktioner

Ext-13 (Ver ) Exempel på RTN-beskrivning av FLEX-instruktioner Ext-3 (Ver 203-04-2) Exempel på RTN-beskrivning av FLEX-instruktioner. Figur på sidan 2 i detta häfte visar hur datorn FLEX är uppbyggd. På sidan visas dessutom hur ALU:ns funktion väljs med styrsignalerna

Läs mer

Ext-13 (Ver ) Exempel på RTN-beskrivning av FLEX-instruktioner

Ext-13 (Ver ) Exempel på RTN-beskrivning av FLEX-instruktioner Ext-3 (Ver 204-04-08) Exempel på RTN-beskrivning av FLEX-instruktioner. Figur på sidan 2 i detta häfte visar hur datorn FLEX är uppbyggd. På sidan visas dessutom hur ALU:ns funktion väljs med styrsignalerna

Läs mer

Datorsystem 2 CPU. Förra gången: Datorns historia Denna gång: Byggstenar i en dators arkitektur. Visning av Akka (för de som är intresserade)

Datorsystem 2 CPU. Förra gången: Datorns historia Denna gång: Byggstenar i en dators arkitektur. Visning av Akka (för de som är intresserade) Datorsystem 2 CPU Förra gången: Datorns historia Denna gång: Byggstenar i en dators arkitektur CPU Visning av Akka (för de som är intresserade) En dators arkitektur På en lägre nivå kan vi ha lite olika

Läs mer

Pipelining i Intel 80486

Pipelining i Intel 80486 Lunds Universitet Pipelining i Intel 80486 EITF60 Datorarkitekturer med operativsystem Martin Wiezell 2017-12-04 Abstract This paper gives a brief description of the instruction pipeline of the Intel 80486

Läs mer

Pipelining i Intel Pentium II

Pipelining i Intel Pentium II Pipelining i Intel Pentium II John Abdulnoor Lund Universitet 04/12/2017 Abstract För att en processor ska fungera måste alla komponenter inuti den samarbeta för att nå en acceptabel nivå av prestanda.

Läs mer

Lösningar till tentamen i EIT070 Datorteknik

Lösningar till tentamen i EIT070 Datorteknik Lösningar till tentamen i EIT070 Datorteknik Institutionen för Elektro- och informationsteknik, LTH Onsdagen den 13 mars 2013, klockan 14:00 19:00 i Vic 2 A-D, 3 A-C. Tillåtna hjälpmedel: på tentan utdelad

Läs mer

Minnet. Minne. Minns Man Minnet? Aktivera Kursens mål: LV3 Fo7. RAM-minnen: ROM PROM FLASH RWM. Primärminnen Sekundärminne Blockminne. Ext 15.

Minnet. Minne. Minns Man Minnet? Aktivera Kursens mål: LV3 Fo7. RAM-minnen: ROM PROM FLASH RWM. Primärminnen Sekundärminne Blockminne. Ext 15. Aktivera Kursens mål: LV3 Fo7 Konstruera en dator mha grindar och programmera denna Aktivera Förra veckans mål: Konstruktruera olika kombinatoriska nät som ingår i en dator. Studera hur addition/subtraktion

Läs mer

Digitalteknik EIT020. Lecture 15: Design av digitala kretsar

Digitalteknik EIT020. Lecture 15: Design av digitala kretsar Digitalteknik EIT020 Lecture 15: Design av digitala kretsar November 3, 2014 Digitalteknikens kopplingar mot andra områden Mjukvara Hårdvara Datorteknik Kretskonstruktion Digitalteknik Elektronik Figure:,

Läs mer

Digitalteknik och Datorarkitektur

Digitalteknik och Datorarkitektur Digitalteknik och Datorarkitektur Tentamen Tisdag 12 Januari 2010 Pollacksbackens skrivsal, klockan 08:00 13:00 Examinator: Karl Marklund 018 471 10 49 0704 73 32 17 karl.marklund@it.uu.se Tillåtna hjälpmedel:

Läs mer

Extra lab. Nu på fredag kl 8-12 Frivillig Enbart hjälp med projektuppgiften Ingen examination

Extra lab. Nu på fredag kl 8-12 Frivillig Enbart hjälp med projektuppgiften Ingen examination Extra lab Nu på fredag kl 8-12 Frivillig Enbart hjälp med projektuppgiften Ingen examination Erfarenheter från projektstart Läs på i Downey om klasser och objekt! När kan/ska man använda self? När bollarna

Läs mer

Datorsystemteknik DAV A14 Föreläsning 1

Datorsystemteknik DAV A14 Föreläsning 1 Innehåll Datorsystemteknik DAV A14 Föreläsning 1 Kursinformation Introduktion till datorsystem Programmeringsmodellen Större delen av materialet framtaget av :Jan Eric Larsson, Mats Brorsson och Mirec

Läs mer

Övning1 Datorteknik, HH vt12 - Talsystem, logik, minne, instruktioner, assembler

Övning1 Datorteknik, HH vt12 - Talsystem, logik, minne, instruktioner, assembler Övning1 Datorteknik, HH vt12 - Talsystem, logik, minne, instruktioner, assembler Talsystem Talsystem - binära tal F1.1) 2 n stycken tal från 0 till 2 n 1 F1.2) 9 bitar (512 kombinationer) Talsystem - 2-

Läs mer

General Purpose registers ALU I T H S V N Z C SREG. Antag att vi behöver skriva in talet 25 till register R18

General Purpose registers ALU I T H S V N Z C SREG. Antag att vi behöver skriva in talet 25 till register R18 F3 Föreläsning i Mikrodatorteknink 2006-08-29 Kärnan i microcontrollern består av ett antal register och en ALU. Till detta kommer också ett antal portar. Det finns 64 st portar. Några är anslutna mot

Läs mer

Stack och subrutiner Programmeringskonventionen

Stack och subrutiner Programmeringskonventionen Stack och subrutiner Programmeringskonventionen Du ska förstå hur en instruktion behandlas i processorn Du ska känna till några fler instruktioner Du ska veta hur maskinkoden för ett program byggs upp

Läs mer

Pipelining i RISC-processorn. Joakim Lindström Institutionen för informationsbehandling Åbo Akademi E-post: jolindst@abo.fi

Pipelining i RISC-processorn. Joakim Lindström Institutionen för informationsbehandling Åbo Akademi E-post: jolindst@abo.fi Pipelining i RISC-processorn Joakim Lindström Institutionen för informationsbehandling Åbo Akademi E-post: jolindst@abo.fi Innehållsförteckning 1. Inledning 2. Historia: Intel 8086 (1978) till Pentium

Läs mer

LV6 LV7. Aktivera Kursens mål:

LV6 LV7. Aktivera Kursens mål: Aktivera Kursens mål: LV6 LV7 Konstruera en dator mha grindar och programmera denna Aktivera Förra veckans mål: Konstruktruera olika kombinatoriska nät som ingår i en dator. Studera hur addition/subtraktion

Läs mer

Besvara de elektroniska frågorna (se kurshemsidan). Läs kapitel i kursbok.

Besvara de elektroniska frågorna (se kurshemsidan). Läs kapitel i kursbok. Namn: Laborationen godkänd: Laboration 3. Pipeline Laborationens syfte I laborationen ska du bekanta dig med pipelining. Genom laborationen fås kunskap om hur pipelines är konstruerade och hur de används.

Läs mer

IBM POWER4, den första flerkärniga processorn och dess pipelines.

IBM POWER4, den första flerkärniga processorn och dess pipelines. IBM POWER4, den första flerkärniga processorn och dess pipelines. 5 DECEMBER 2016 FÖRFATTARE: OSCAR STRANDMARK EXAMINATOR: ERIK LARSSON Abstract Rapporten redovisar IBM:s POWER-serie, generation ett till

Läs mer

Läsminne Read Only Memory ROM

Läsminne Read Only Memory ROM Läsminne Read Only Memory ROM Ett läsminne har addressingångar och datautgångar Med m addresslinjer kan man accessa 2 m olika minnesadresser På varje address finns det ett dataord på n bitar Oftast har

Läs mer

Processor pipelining genom historien (Intel i9-intel i7)

Processor pipelining genom historien (Intel i9-intel i7) Processor pipelining genom historien (Intel i9-intel i7) Besnik Redzepi Lunds Universitet Abstrakt/Sammanfattning Syftet med denna uppsats är att jämföra Intels nya generation processorer och deras pipelining.

Läs mer

Konstruera en dator mha grindar och programmera denna Använda en modern microcontroller

Konstruera en dator mha grindar och programmera denna Använda en modern microcontroller Aktivera Kursens mål: LV5 Fo12 Konstruera en dator mha grindar och programmera denna Använda en modern microcontroller Aktivera Förra veckans mål: Konstruera styrenheten. genom att. implementera olika

Läs mer

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH Datorteknik Föreläsning 3 Assembler, stack och subrutiner, programmeringskonventionen Mål Att veta hur maskinkoden för ett program byggs upp Att börja programmera i assembler på riktigt Att kunna skriva

Läs mer

Datorteknik. Föreläsning 3. Assembler, stack och subrutiner, programmeringskonventionen. Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Datorteknik. Föreläsning 3. Assembler, stack och subrutiner, programmeringskonventionen. Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH Datorteknik Föreläsning 3 Assembler, stack och subrutiner, programmeringskonventionen Mål Att veta hur maskinkoden för ett program byggs upp Att börja programmera i assembler på riktigt Att kunna skriva

Läs mer

Styrenheten styrsignalsekvenser programflödeskontroll

Styrenheten styrsignalsekvenser programflödeskontroll Styrenheten styrsignalsekvenser programflödeskontroll Kontroll av programflöde Instruktionerna är ordnade sekventiellt i minnet och utförs normalt i denna ordning. Vissa programkonstruktioner kräver dock

Läs mer

SVAR TILL TENTAMEN I DATORSYSTEM, VT2013

SVAR TILL TENTAMEN I DATORSYSTEM, VT2013 Rahim Rahmani (rahim@dsv.su.se) Division of ACT Department of Computer and Systems Sciences Stockholm University SVAR TILL TENTAMEN I DATORSYSTEM, VT2013 Tentamensdatum: 2013-03-21 Tentamen består av totalt

Läs mer

Tentamen i Digitala system - EDI610 15hp varav denna tentamen 4,5hp

Tentamen i Digitala system - EDI610 15hp varav denna tentamen 4,5hp Tentamen i Digitala system - EDI610 15hp varav denna tentamen 4,5hp Institutionen för elektro- och informationsteknik Campus Helsingborg, LTH 2016-12-22 8.00-13.00 Uppgifterna i tentamen ger totalt 60

Läs mer

Datorsystemteknik Föreläsning 7DAVA14

Datorsystemteknik Föreläsning 7DAVA14 Datorsystemteknik Föreläsning 7DAVA14 Innehåll Introduktion (forts) Polling (cyklisk avfrågning) Större delen av materialet framtaget av :Jan Eric Larsson, Mats Brorsson och Mirec Novak IT-inst LTH Exempel

Läs mer

Datorarkitekturer med operativsystem ERIK LARSSON

Datorarkitekturer med operativsystem ERIK LARSSON Datorarkitekturer med operativsystem ERIK LARSSON Översikt Processorn Maskininstruktioner Dator Primärminne Data/instruktioner Kontroll Central processing unit (CPU) Fetch instruction Execute instruction

Läs mer

LABORATION DATORTEKNIK Y,C,I DATORTEKNIK D

LABORATION DATORTEKNIK Y,C,I DATORTEKNIK D LABORATION DATORTEKNIK Y,C,I DATORTEKNIK D Beskrivning av MIA-systemet Version: 2.4 1983 (BL) 1998 (TS) 2010 (AE,OVA) 2013 (OVA) 2018 (KP) INNEHÅLL 1. Inledning... 3 2. Maskinspråksprogrammerarens datormodell...

Läs mer

Övning1 Datorteknik, HH vt12 - Talsystem, logik, minne, instruktioner, assembler

Övning1 Datorteknik, HH vt12 - Talsystem, logik, minne, instruktioner, assembler Övning1 Datorteknik, HH vt12 - Talsystem, logik, minne, instruktioner, assembler Talsystem Talsystem - binära tal F1.1. Hur många unsigned integers kan man göra med n bitar? Vilket talområde får dessa

Läs mer

System S. Datorarkitektur - en inledning. Organisation av datorsystem: olika abstraktionsnivåer. den mest abstrakta synen på systemet

System S. Datorarkitektur - en inledning. Organisation av datorsystem: olika abstraktionsnivåer. den mest abstrakta synen på systemet Datorarkitektur - en inledning Organisation av datorsystem: olika abstraktionsnivåer System S den mest abstrakta synen på systemet A B C Ett högnivåperspektiv på systemet a1 b1 c1 a2 b3 b2 c2 c3 En mera

Läs mer

Villkorliga hopp: 9/26/2011. Dagens mål: Du ska kunna.. Villrorliga (Relativa) hopp - forts Arb s 140. LV5 Fo12. LV5 Fo12. Aktivera Kursens mål:

Villkorliga hopp: 9/26/2011. Dagens mål: Du ska kunna.. Villrorliga (Relativa) hopp - forts Arb s 140. LV5 Fo12. LV5 Fo12. Aktivera Kursens mål: Aktivera Kursens mål: Konstruera en dator mha grindar och programmera denna Använda en modern microcontroller Aktivera Förra veckans mål: Konstruera styrenheten. genom att. implementera olika maskininstruktioner

Läs mer

Föreläsningsanteckningar 2. Mikroprogrammering I

Föreläsningsanteckningar 2. Mikroprogrammering I Föreläsningsanteckningar 2. Mikroprogrammering I Olle Seger 2012 Anders Nilsson 2016 Innehåll 1 Inledning 2 2 En enkel dator 2 3 Komponenter 3 3.1 Register............................... 3 3.2 Universalräknare..........................

Läs mer

Tentamen den 18 mars svar Datorteknik, EIT070

Tentamen den 18 mars svar Datorteknik, EIT070 Lunds Universitet LTH Tentamen den 18 mars 2015 - svar Datorteknik, EIT070 Skrivtid: 14.00-19.00 Tillåtna hjälpmedel: Inga. Maximalt antal poäng: 50 poäng För betyg 3 krävs 20 poäng För betyg 4 krävs 30

Läs mer

Styrenheten 9/17/2011. Styrenheten - forts Arb s 120. LV4 Fo10. Aktivera Kursens mål: Kap 7 Blå

Styrenheten 9/17/2011. Styrenheten - forts Arb s 120. LV4 Fo10. Aktivera Kursens mål: Kap 7 Blå Aktivera Kursens mål: LV4 Fo10 Konstruera en dator mha grindar och programmera denna Aktivera Förra veckans mål: Koppla samman register och ALU till en dataväg Minnets uppbyggnad och anslutning till datavägen

Läs mer

Moment 2 Digital elektronik. Föreläsning Inbyggda system, introduktion

Moment 2 Digital elektronik. Föreläsning Inbyggda system, introduktion Moment 2 Digital elektronik Föreläsning Inbyggda system, introduktion Jan Thim 1 Inbyggda system, introduktion Innehåll: Historia Introduktion Arkitekturer Mikrokontrollerns delar 2 1 Varför lär vi oss

Läs mer

Lösningar till tentamen i EIT070 Datorteknik

Lösningar till tentamen i EIT070 Datorteknik Lösningar till tentamen i EIT070 Datorteknik Institutionen för Elektro- och informationsteknik, LTH Onsdagen den 7 mars 2012, klockan 14:00 19:00 i Vic 2, 3. Tillåtna hjälpmedel: på tentan utdelad formelsamling,

Läs mer

Mål. Datorteknik. Innehåll. Innehåll (forts) Hur ser ett program ut? Hur skapas maskinkoden?

Mål. Datorteknik. Innehåll. Innehåll (forts) Hur ser ett program ut? Hur skapas maskinkoden? Mål Datorteknik Föreläsning 3 Att veta hur maskinkoden för ett program byggs upp Att börja programmera i på riktigt Att kunna skriva och anropa subrutiner i Att förstå hur stacken fungerar Att veta vad

Läs mer

Tentamen Datorteknik D del 2, TSEA49

Tentamen Datorteknik D del 2, TSEA49 Tentamen Datorteknik D del 2, TSEA49 Datum 2012-05-24 Lokal TER2 Tid 8-12 Kurskod TSEA49 Provkod TEN1 Kursnamn Datorteknik D del 2 Institution ISY Antal frågor 6 Antal sidor (inklusive denna 10 sida) Kursansvarig

Läs mer

3. Mikroprogrammering II

3. Mikroprogrammering II 3. Mikroprogrammering II lite repetition in/ut-matning avbrott på OR-datorn hoppinstruktion labben Olle Roos dator LDA 000 12 ADD 100 7 STA 000 13 12 1 13 8 13 6 8 0 18,1,11 2,3,5,11 7,8,11 17,10 18,1,11

Läs mer

Program kan beskrivas på olika abstrak3onsnivåer. Högnivåprogram: läsbart (för människor), hög abstrak3onsnivå, enkelt a> porta (fly>a 3ll en annan ar

Program kan beskrivas på olika abstrak3onsnivåer. Högnivåprogram: läsbart (för människor), hög abstrak3onsnivå, enkelt a> porta (fly>a 3ll en annan ar 1 Program kan beskrivas på olika abstrak3onsnivåer. Högnivåprogram: läsbart (för människor), hög abstrak3onsnivå, enkelt a> porta (fly>a 3ll en annan arkitektur), hårdvara osynlig Assembly- och maskinprogram:

Läs mer

Programexempel för FLEX

Programexempel för FLEX Aktivera Kursens mål: Konstruera en dator mha grindar och programmera denna Aktivera Förra veckans mål: Konstruera styrenheten. genom att. implementera olika maskininstruktioner i styrenheten. Kunna använda

Läs mer

En Von Neumann-arkitektur ( Von Neumann-principen i föreläsning 1) innebär:

En Von Neumann-arkitektur ( Von Neumann-principen i föreläsning 1) innebär: Lösningsförslag för 725G45-tentan 3/11-10 1. Vad menas med Von Neumann-arkitektur? (2p) En Von Neumann-arkitektur ( Von Neumann-principen i föreläsning 1) innebär: Data och instruktioner lagras i samma

Läs mer

F4: Assemblerprogrammering

F4: Assemblerprogrammering F4: Assemblerprogrammering Hoppinstruktioner Branch Jump Med vilkor IF satser Loopar while-loopar do-while- loopar for-loopar Stackhantering Underprogram 1 BRA rel_adr Branch Always Relativadressering

Läs mer

Tentamen i EIT070 Datorteknik

Tentamen i EIT070 Datorteknik Tentamen i EIT070 Datorteknik Institutionen för Elektro- och informationsteknik, LTH Onsdagen den 10 mars 2010, klockan 08:00 13:00 å Victoriastadion 1 och 2. Tillåtna hjälpmedel: på tentan utdelad formelsamling,

Läs mer

Polling (cyklisk avfrågning) Avbrott

Polling (cyklisk avfrågning) Avbrott Polling (cyklisk avfrågning) Avbrott Större delen av materialet framtaget av :Jan Eric Larsson, Mats Brorsson och Mirec Novak IT-inst LTH Att känna till begreppet polling (cyklisk avfrågning) och hur det

Läs mer

Exempeltentamen Datorteknik, EIT070,

Exempeltentamen Datorteknik, EIT070, Lunds Universitet LTH Exempeltentamen Datorteknik, EIT070, Skrivtid: xx.00-xx.00 Tillåtna hjälpmedel: Inga. Maximalt antal poäng: 50 poäng För betyg 3 krävs 20 poäng För betyg 4 krävs 30 poäng För betyg

Läs mer

Datorarkitekturer med operativsystem ERIK LARSSON

Datorarkitekturer med operativsystem ERIK LARSSON Datorarkitekturer med operativsystem ERIK LARSSON Pipelining Tid SSA P Pipelining FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO Superscalar pipelining FI DI CO FO EI WO FI DI

Läs mer

TSEA28 Datorteknik Y (och U)

TSEA28 Datorteknik Y (och U) TSEA28 Datorteknik Y (och U), föreläsning 2, Kent Palmkvist 2018-01-16 3 TSEA28 Datorteknik Y (och U) Föreläsning 2 Kent Palmkvist, ISY Praktiska kommentarer Mail kommer skickas ut när labanmälan är möjlig

Läs mer

Datorsystemteknik D. Lösningar till tentamen i kursen EDA330 14/1 2000

Datorsystemteknik D. Lösningar till tentamen i kursen EDA330 14/1 2000 1(6) Lösningar till tentamen i kursen EDA330 Datorsystemteknik D 14/1 2000 Följande är skisser till lösningar av uppgifterna. Full poäng på en uppgift kräver i de flesta fall en något fylligare motivering.

Läs mer

TSEA28 Datorteknik Y (och U)

TSEA28 Datorteknik Y (och U) TSEA28 Datorteknik Y (och U) Föreläsning 2 Kent Palmkvist, ISY TSEA28 Datorteknik Y (och U), föreläsning 2, Kent Palmkvist 2017-01-17 2 Dagens föreläsning Kort repetition Större programmeringsexempel Subrutiner

Läs mer

Digital- och datorteknik

Digital- och datorteknik Digital- och datorteknik Föreläsning #15 Biträdande professor Jan Jonsson Institutionen för data- och informationsteknik Chalmers tekniska högskola Dataväg med pekarregister och stackpekare: I vår sjunde,

Läs mer

Digital- och datorteknik

Digital- och datorteknik Digital- och datorteknik Föreläsning #14 Biträdande professor Jan Jonsson Institutionen för data- och informationsteknik Chalmers tekniska högskola Vad vi har åstadkommit hittills: Med hjälp av kombinatoriska

Läs mer

ALU:n ska anslutas hur då?

ALU:n ska anslutas hur då? Aktivera Kursens mål: LV3 Fo7 Konstruera en dator mha grindar och programmera denna Aktivera Förra veckans mål: Konstruktruera olika kombinatoriska nät som ingår i en dator. Studera hur addition/subtraktion

Läs mer

0.1. INTRODUKTION 1. 2. Instruktionens opcode decodas till en språknivå som är förstålig för ALUn.

0.1. INTRODUKTION 1. 2. Instruktionens opcode decodas till en språknivå som är förstålig för ALUn. 0.1. INTRODUKTION 1 0.1 Introduktion Datorns klockfrekvens mäts i cykler per sekund, eller hertz. En miljon klockcykler är en megahertz, MHz. L1 cache (level 1) är den snabbaste formen av cache och sitter

Läs mer

Dataminne I/O Stack 0x005D 0x3D SP low byte 0x005E 0x3E SP high byte

Dataminne I/O Stack 0x005D 0x3D SP low byte 0x005E 0x3E SP high byte CT3760 Mikrodatorteknik Föreläsning 4 Tisdag 2005-09-06 Stacken I datasammmanhang är en stack ett minnesområde. Det är processorn som använder stacken. För att skapa en stack anger man en adress i stackpekarregistret.

Läs mer

LABORATION. Datorteknik Y

LABORATION. Datorteknik Y LABORATION Datorteknik Y Mikroprogrammering Version 3.3 2012 (AE) 2013 (AE) 2017 (KP) Namn och personnummer Godkänd Uppg. 1-3 1 1 Inledning Syftet med laborationen är att skapa en känsla för vad som händer

Läs mer

IT för personligt arbete F5

IT för personligt arbete F5 IT för personligt arbete F5 Datalogi del 1 DSV Peter Mozelius 1 En dators beståndsdelar 1) Minne 2) Processor 3) Inmatningsenheter 1) tangentbord 2) scanner 3) mus 4) Utmatningsenheter 1) bildskärm 2)

Läs mer

Tentamen den 17 mars 2016 Datorteknik, EIT070

Tentamen den 17 mars 2016 Datorteknik, EIT070 Lunds Universitet LTH Tentamen den 17 mars 2016 Datorteknik, EIT070 Skrivtid: 14.00-19.00 Tillåtna hjälpmedel: Inga. Maximalt antal poäng: 50 poäng För betyg 3 krävs 20 poäng För betyg 4 krävs 30 poäng

Läs mer

SVAR TILL TENTAMEN I DATORSYSTEM, HT2013

SVAR TILL TENTAMEN I DATORSYSTEM, HT2013 Rahim Rahmani (rahim@dsv.su.se) Division of SAS Department of Computer and Systems Sciences Stockholm University SVAR TILL TENTAMEN I DATORSYSTEM, HT2013 Tentamensdatum: 2013-10-30 Tentamen består av totalt

Läs mer

Digital- och datorteknik

Digital- och datorteknik Digital- och datorteknik Föreläsning #16 Biträdande professor Jan Jonsson Institutionen för data- och informationsteknik Chalmers tekniska högskola Behovet av ändring av programflödet För att kunna skriva

Läs mer

Tentamen i Digitalteknik och Datorarkitektur DV1 5p

Tentamen i Digitalteknik och Datorarkitektur DV1 5p Institutionen för Informationsteknologi Avdelningen för Datorteknik Per O Foyer Tentamen i Digitalteknik och Datorarkitektur DV1 5p Torsdag 1999-08-12 Lokal: Skrivtid: 09.00-15.00. Polacksbackens skrivsal,

Läs mer

Digital- och datorteknik

Digital- och datorteknik Digital- och datorteknik Föreläsning #16 Biträdande professor Jan Jonsson Institutionen för data- och informationsteknik Chalmers tekniska högskola Behovet av ändring av programflödet För att kunna skriva

Läs mer

TSEA28 Datorteknik Y (och U)

TSEA28 Datorteknik Y (och U) TSEA28 Datorteknik Y (och U) Föreläsning 9 Kent Palmkvist, ISY TSEA28 Datorteknik Y (och U), föreläsning 9, Kent Palmkvist 2017-03-20 2 Dagens föreläsning Byggblocken i en processor Hur de fungerar Grundläggande

Läs mer

Lågnivåprogrammering. Föreläsning 2 Lågnivåprogrammering. Binära tal. En enkel modell av datorns inre

Lågnivåprogrammering. Föreläsning 2 Lågnivåprogrammering. Binära tal. En enkel modell av datorns inre Lågnivåprogrammering Föreläsning 2 Lågnivåprogrammering Förberedelse inför laboration 2. Maskinspråk, assemblerspråk Talrepresentation En enkel dator, komponenter Instruktionsformat, instruktionscykel

Läs mer

Svar till tentamen den 16 december 2013 Datorarkitekturer med operativsystem, EDT621, 7,5 poäng

Svar till tentamen den 16 december 2013 Datorarkitekturer med operativsystem, EDT621, 7,5 poäng Lunds Universitet LTH Ingenjörshögskolan, Helsingborg Svar till tentamen den 16 december 2013 Datorarkitekturer med operativsystem, EDT621, 7,5 poäng Skrivtid: 08.00-13.00 Tillåtna hjälpmedel: Inga. Maximalt

Läs mer

Tenta i Digitalteknik

Tenta i Digitalteknik Tenta i Digitalteknik Kurskod D0011E Tentamensdatum 2010-06-01 Skrivtid 9.00-14.00 (5 timmar) Maximalt resultat 50 poäng Godkänt resultat 25 poäng inkl bonus Jourhavande lärare Per Lindgren Tel 070 376

Läs mer

Föreläsningsanteckningar 5. Cacheminnen

Föreläsningsanteckningar 5. Cacheminnen Föreläsningsanteckningar 5. Cacheminnen Olle Seger 2012 Anders Nilsson 2016 1 Inledning Bakgrunden till att cacheminnen behövs för nästan alla datorer är enkel. Vi kan kallt räkna med att processorn är

Läs mer

Lunds Tekniska Högskola Datorarkitektur med operativsystem EITF60. Superscalar vs VLIW. Cornelia Kloth IDA2. Inlämningsdatum:

Lunds Tekniska Högskola Datorarkitektur med operativsystem EITF60. Superscalar vs VLIW. Cornelia Kloth IDA2. Inlämningsdatum: Lunds Tekniska Högskola Datorarkitektur med operativsystem EITF60 Superscalar vs VLIW Cornelia Kloth IDA2 Inlämningsdatum: 2018-12-05 Abstract Rapporten handlar om två tekniker inom multiple issue processorer

Läs mer

CE_O1. Nios II. Enkla assembler-instruktioner.

CE_O1. Nios II. Enkla assembler-instruktioner. IS1500 ösningsförslag till övning CE_O1 2014 CE_O1. Nios II. Enkla assembler-instruktioner. 1.1. Datorarkitektur för Nios II a) Tabell 3 1 i Nios II Processor Reference Handbook visar processorns register:

Läs mer

Omtentamen i CDT204 - Datorarkitektur

Omtentamen i CDT204 - Datorarkitektur Omtentamen i CDT204 - Datorarkitektur 2012-11-05 Skrivtid: 08.10-12.30 Hjälpmedel: Miniräknare och valfritt skriftligt (ej digitalt) material. Lärare: Stefan Bygde, kan nås på 070-619 52 83. Tentamen är

Läs mer