Datorsystemteknik DAV A14 Föreläsning 1



Relevanta dokument
Datorsystemteknik DAV A14 Föreläsning 1

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Innehåll. Datorteknik. Abstraktionsnivå 1. Spelkonsol - blockschema. Spelkonsol abstraktionsnivå 2. Abstraktionsnivå 2

Föreläsning 1: Intro till kursen och programmering

HF0010. Introduktionskurs i datateknik 1,5 hp

Föreläsning 1: Intro till kursen och programmering

Kursupplägg. Examination. Föreläsning 1: Intro till kursen och. Kursmaterial. programmering. Kursboken: Programmera med a multimedia approach

MIKRODATORTEKNIK 2012 INNEHÅLLSFÖRTECKNING

Moment 2 Digital elektronik. Föreläsning Inbyggda system, introduktion

Kursplanering för Mikrodatorteknik 4p/5p

Föreläsning 2. Operativsystem och programmering

Datorarkitektur. Informationsteknologi sommarkurs 5p, Agenda. Slideset 3

IT för personligt arbete F5

Grundkurs i programmering - intro

Datorhistorik. Föreläsning 3 Datorns hårdvara EDSAC. Eniac. I think there is a world market for maybe five computers. Thomas Watson, IBM, 1943

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

Elektroteknik MF1016 föreläsning 9 MF1017 föreläsning 7 Mikrodatorteknik

Datorsystemteknik Föreläsning 7DAVA14

TDIU01 (725G67) - Programmering i C++, grundkurs

Definition DVG A06. Varför operativsystem? Operativsystem. Översikt. - Vad är ett operativsystem?

Digital- och datorteknik

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

Datorsystemteknik DVGA03 Föreläsning 8

TSEA28 Datorteknik Y (och U)

Datorteknik. Föreläsning 1. Kursinformation, introduktion, aritmetik. Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH.

Välkomna till kursen i grundläggande programmering DVGA08, ISGA04

Grundläggande datorteknik

Introduktion till programmering och Python Grundkurs i programmering med Python

Program & programmering

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

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

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

Digital- och datorteknik

Studentportalen UNIX-konton (systemansvariga P4118) Lärare: Anna Eckerdal,

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

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

TDDC77 Objektorienterad Programmering

Datorsystemteknik DAVA14 Föreläsning 10

Digital- och datorteknik

Per Holm Lågnivåprogrammering 2014/15 24 / 177. int och double = = 2, 147, 483, 647

Stack och subrutiner Programmeringskonventionen

SVAR TILL TENTAMEN I DATORSYSTEM, VT2013

Inledande programmering med C# (1DV402) Introduktion till programmering

Digital- och datorteknik

IT-GUIDE Version 1.0 Författare: Juha Söderqvist

Mer datorarkitektur. En titt I datorn Minnen

Introduktion till programmering

Intel Pentium. Intel khz. 32 million 2600MHz. Copyright 2005 Benny Thörnberg, Mattias O Nils

Introduktion till hårdvara, mjukvara och operativsystem

Datorsystemteknik DVG A03 Föreläsning 3

Vad är en dator? Introduktion till datorer och nätverk. Pontus Haglund Institutionen för datavetenskap (IDA) 21 augusti 2018

Operativsystem. Hierarkin för hårdvara läses nerifrån

DVG A06. Operativsystem, mm. Karlstads universitet Datavetenskap. DVG A06 Johan Eklund. Datavetenskap, Karlstads universitet 1

Processprogrammering och operativsystem Introduktion. Kursinformation. Varför operativsystem?

Datorteknik. Den digitala automaten. En dator måste kunna räkna! Register och bussanslutning

Läsminne Read Only Memory ROM

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

Målsättning med kursen

Operativsystem Introduktion

Lärare. Operativsystem. Handledning. Kurssajt. Schema. Lektioner. Jan Erik Moström

Labyrintspelet EDI021 Grupp 5

Operativsystem Lektion 1. Lärare. Schema. Kurssajten Finns på adressen. Jan Erik Moström. Set Norman

Syfte. Praktisk datorkunskap. Personal. Kursinfo. Examination- Krav för godkänt. Agenda idag DVG A06

Digitalteknik EIT020. Lecture 15: Design av digitala kretsar

Grundläggande datavetenskap, 4p

Maskinorienterad Programmering LP3-2017/2018

DIG IN TO Dator och nätverksteknik

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

Datorteknik. Den digitala automaten. En dator måste kunna räkna! Register och bussanslutning

Du kan även lyssna på sidorna i läroboken: Teknik direkt s Lyssna gör du på inläsningstjänst.

Datorsystemteknik för E/D

Enchipsdatorer med tillämpningar LABORATION 7, ROBOT

Tentamen i Informationsteknologi 5p Fredagen den 13 augusti 2004

Datorteknik TSIU02 Kursinformation

LV6 LV7. Aktivera Kursens mål:

Operativsystem DVG A06. Definition. Varför operativsystem? - Vad är ett operativsystem?

Digital- och datorteknik

Varmt välkommen till en helt ny värld.

Digitala projekt rapport

Maskinorienterad Programmering IT2, LP2-2016/2017

Objektorienterad Programmering (TDDC77)

Tentamen den 18 mars svar Datorteknik, EIT070

Introduktion till programmering. Programspråk och paradigmer

Föreläsning 1 & 2 INTRODUKTION

Processor pipelining genom historien (Intel i9-intel i7)

Digital- och datorteknik

KURSMÅL WINDOWS STARTA KURSEN

Innehålls förteckning

Introduktion till Datalogi DD1339. Föreläsning 1 8 sept 2014

Programmering. Seminarier i datavetenskap, datorteknik och informationsteknik. Niklas Broberg niklas.broberg@chalmers.

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

Datorsystem. Exempeltentamen

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

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

Programmering. Seminarier i datavetenskap, datorteknik och informationsteknik. Niklas Broberg

TENTAMEN Datorteknik (DO2005) D1/E1/Mek1/Ö1

Datorarkitekturer med operativsystem ERIK LARSSON

Introduktionsmöte Innehåll

Tekis-FB Systemkrav

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

Transkript:

Innehåll Datorsystemteknik DAV A14 Föreläsning 1 Kursinformation Introduktion till datorsystem Programmeringsmodellen Större delen av materialet framtaget av :Jan Eric Larsson, Mats Brorsson och Mirec Novak IT-inst LTH Motivering till datorsystemtekniken. Varför studerar vi detta? Vilka är kursens mål? Kursinformation. Vem, var och när? Vad kommer att krävas av dig som student? Analys av något datorsystem. Maskinvara - programvara. Varför studerar vi Datorteknik? Motivering med hjälp av ett exempel Utvecklats från analog elektronik till datorsystem Funktionsmässigt en framgång Gamla tekniken vore nästan omöjlig Vilka är kursens mål? Att du ska förstå hur datorns olika delar fungerar och samverkar. Att du ska förstå hur olika typer av processorer är uppbyggda och fungerar. Att du självständigt ska kunna kunna lösa programmeringsuppgifter i assembler samt förstå relationen mellan högnivå- och lågnivåspråk. Att du ska kunna förstå gränsytan mellan mjukvara och hårdvara i den mån som krävs för att effektivt utnyttja hårdvaran i mjukvarulösningar. Att du ska få god färdighet i assemblerprogrammering, eftersom detta är ett bra sätt att lära sig förstå datorn Hur är kursen upplagd? Föreläsningar 12 stycken (måndagar och två onsdagar) Övningar 8 stycken (tisdagar) Labbar 5 stycken. Kursens hemsida är: www.cs.kau.se/cs/education/courses/dava1 4/p107 Kursbok Mats Brorsson Datorsystem program och maskinvara 1

Kontaktinformation Kerstin Andersson (föreläsningar,kursansvar): 5A425, Kerstin.Andersson@kau.se Nils Dåverhög (övningar och labbar): 5A432, Nils.Daverhog@kau.se Inger Bran (kurssekreterare): 5A415 Kontakta oss om du har frågor, eller behöver hjälp! Vad kommer att krävas av dig? Godkända laborationer Godkänd tentamen Men framförallt att du vill lära dig själv. Jag och Nils är resurser, som kan hjälpa er. Läs själv i boken och experimentera med labsystemet på din dator! Fråga om något är oklart! Det är ju DU som ska lära DIG. Vad är en dator (filosofiskt)? En dator är en generell logisk maskin vars funktion bestäms av dess program. I kursen Datorsystemteknik ska vi studera den generella maskinen, se hur den är uppbyggd och undersöka hur ett program kan påverka den. Vilka olika typer av datorsystem finns det? Väldig variation på datorsystem! Superdatorer (tex CRAY) Persondatorer (PC) avsedda för en användare Arbetsstationer Servers av olika slag Styr- och reglerdatorer av olika slag Störst marknad: Inbyggda datorer Inbyggda datorer runtomkring oss Kontorsdator 2

Inbyggd dator Vem behöver en sån? - Oregelbunden hjärtrytm - För långsamma hjärtslag - För lite blod till olika kroppsdelar - Svimning, död Normalt hjärta genererar elektriska pulser får hjärtmuskeln att dra ihop sig! genererar dessa pulser när hjärtat inte kan! Vissa fel hjärtat klarar inte att ge dessa pulser regelbundet. Personen kan svimma, eller dö! Första pacemakern byggdes i USA 1952 (Zoll( Zoll) stationär! 1958 byggde Rune Elmqvist en som kunde opereras in i kroppen. Krav på : olika pulstakt vid olika ansträngning detektera hjärtflimmer mäta EKG, syrehalt i blodet, blodtryck etc. beräkna om och när en puls ska ges kommunicera med omvärlden EN MODERN PACEMAKER BYGGD PÅ ANALOG TEKNIK SKULLE BLI STOR SOM EN HINK! LÖSNING: byggs med ett datorsystem, som Arbetar med samplade data Kan utföra flera uppgifter på en gång Flexibel omprogrammerbar Kan anpassas och avläsas utan att tas ur kroppen Många funktioner i mjukvara 3

Annat exempel på system med dator Spelkonsoll en vanlig julklapp Men hur fungerar den, och vad i den gör att den fungerar? Exempel: Data för Sony PS2 CPU: 128bit @294Mhz Cache:Instruktion 16 kb, Data 16+8 kb Minne 32 MB 6.2 GFLOPS MPEG2 avkodare Grafikenhet Ljudenhet CD-ROM 24x DVD Handkontroll med återkoppling Hur kan den här apparaten se ut inuti? Vi ritar ett blockschema! Spelkonsoll blockschema (nivå 1) Spelkonsoll (nivå 2) Programvara Maskinvara Spelkonsoll För att vi ska kunna programmera datorn i t.ex. spelkonsollen, måste vi veta något om hur hårdvaran är organiserad. Datorsystem utgörs av kombinationen av maskinvara (hårdvara) och programvara (mjukvara). 4

Hårdvarans viktigaste komponenter Minne Minne -RAM -ROM -PROM Adressbuss Processor Styrenhet ALU Register Databuss I/O- enheter RAM: Läs och skrivbart minne - (griffeltavla) ROM: Läsbart minne - (bok) PROM: Programmerbart minne för läsning - (bok med blanka sidor) EPROM: PROM som går att radera - (tvättbar bok) EEPROM: PROM som går enkelt att radera (whiteboard) Processor Exempel på programvara Styrenheten: Hämtar och utför instruktioner från minnet ALU: Enhet som beräknar (aritmetiska och logiska operationer) Register: Plats för data. Processorn kan operera på data i registren. Kompilatorer, assemblatorer, länkare. Exekveringssystem en samling rutiner (i bibliotek) som ofta används. Operativsystem underlättar användandet av datorn, styr användningen av resurserna, samordnar program. Drivrutiner (device drivers) programrutiner för I/O-enheter. Hur kan vi förändra datorns program? Vi kan programmera på många olika abstraktionsnivåer: Applikationer (tex Matlab, Webbrowsers etc.) Högnivåspråk (tex Java, C, C++, Pascal) Assemblerspråk (specifikt för varje processorarkitektur) Maskinspråk (binärkod för en specifik processor) Hårdvara (organisation av processor, instruktioner, minne och I/O-enheter) Programmeringsmodellen Applikationer Högnivåspråk Assemblerspråk Maskinspråk Ju lägre abstraktion, desto mer måste man veta om hårdvaran! Hårdvaruorganisation 5

Sammanfattning föreläsning 1 Motivering: varför måste man veta nåt om datorsystem? Datorns byggstenar Kopplingen mellan program- och maskinvara Olika typer av datorsystem Programmeringsmodellen 6