1. Structura unui calculator
Lab02

2. Calculatorul?

3. Calculator? 1

4. Calculator?

5. Calculator? #include <stdio.h> #include <conio.h>
#include <time.h>
#include <dos.h>
#include <stdlib.h>
#define NR_MAX 5000
#define pas 50
typedef struct {
double valoare;
int baterie;
}nod;
int nr_repetari=1;
//reteaua de noduri
nod a[NR_MAX];
//nr de noduri care sunt active la un moment dat
int n;
//eroarea maxima admisa pentru valori
double epsilon;
// tablou temporar la nodul C
int b[NR_MAX];
//timp transmisie mesaje pe retea
int D=1;
// Functie ce initializeaza valorile interne ale bateriilor
void init()
randomize();
for(int i=0;i<n;i++)
a[i].baterie=random(101);
a[i].valoare=random(1000*epsilon)/1000; }
// Functie ce simuleaza trimiterea de mesaje
void cere_valori(int dlay)

7. Calculatorul - cum îl abordăm?
Software
FIC
Imagine prelucrata din Principles Of Computer Architecture - Miles J. Murdocca, Vincent P. Heuring - Prentice Hall,1999
Hardware

8. Ce face un calculator? Cine spune asta? De unde? Care unde apare?
START
Instrucţiuni de executat?
Funcţie de codul operaţiei
(OPCODE)
Adu instrucţiunea
(FETCH)
Execută instrucţiunea Nu Da
Cine spune asta?
De unde?
Care unde apare?
Cine îl defineşte?
Cum?
Unde?

9. Arhitectura unui calculator
Von Neumann
Harvard
Imagini

10. Funcţionarea + Instrucţiune Instrucţiune 11 10 1 START Nu
Instrucţiuni de executat?
Funcţie de codul operaţiei
(OPCODE)
Adu instrucţiunea
(FETCH)
Execută instrucţiunea Nu Da
Instrucţiune +
Instrucţiune 11 10 1

11. Etapele execuţiei Adu instrucţiune Decodifică instrucţiune
START
Instrucţiuni de executat?
Funcţie de codul operaţiei
(OPCODE)
Adu instrucţiunea
(FETCH)
Execută instrucţiunea Nu Da
Adu instrucţiune
Instruction Access
sau
Instruction Fetch
Decodifică instrucţiune
Instruction Decode
Execută instrucţiune
Execution
Data Access
Store (write back) Results

12. Microprocesorul şcoală IAS*
Şi acum... o maşină reală
Microprocesorul şcoală
IAS*
* IAS – Institute for Advanced Studies, Princeton

13. Structura IAS DR AR PC IR AC DPU PCU ICS DPU Data /Gate register
Address register PC
Program counter IR
Instruction register AC
accumulator
DPU
Data programming unit
PCU
Program controling unit
ICS
Internal control signals
Arithmetic logic circuit AC
Main
Memory
25 x 8 biţi DR
PCU AR PC IR
Control unit
ICS

14. Funcţionarea IAS Instruction Fetch DPU Arithmetic logic circuit AC
Main
Memory
25 x 8 biţi DR
PCU AR PC IR
Control unit
ICS

15. Funcţionarea IAS Instruction Fetch Instruction Decode DPU
Arithmetic logic circuit AC
Main
Memory
25 x 8 biţi DR
PCU AR PC IR
Control unit
ICS

16. Instrucţiunea este un ADD

17. Funcţionarea IAS - ADD Instruction Fetch Instruction Decode Execution
DPU
Instruction Fetch
Instruction Decode
Execution
Arithmetic logic circuit AC
Main
Memory
25 x 8 biţi DR
PCU AR PC IR
Control unit
ICS

18. Funcţionarea IAS - ADD Instruction Fetch Instruction Decode Execution
DPU
Instruction Fetch
Instruction Decode
Execution
Data Access
Write back Results
Arithmetic logic circuit AC
Main
Memory
25 x 8 biţi DR
PCU AR PC IR
Control unit
ICS

19. Instrucţiunea este un LOAD

20. Funcţionarea IAS Instruction Fetch DPU Arithmetic logic circuit AC
Main
Memory
25 x 8 biţi DR
PCU AR PC IR
Control unit
ICS

21. Funcţionarea IAS Instruction Fetch Instruction Decode DPU
Arithmetic logic circuit AC
Main
Memory
25 x 8 biţi DR
PCU AR PC IR
Control unit
ICS

22. Funcţionarea IAS - LOAD
DPU
Instruction Fetch
Instruction Decode
Execution
Data access
Arithmetic logic circuit AC
Main
Memory
25 x 8 biţi DR
PCU AR PC IR
Control unit
ICS

23. Funcţionarea IAS - LOAD
DPU
Instruction Fetch
Instruction Decode
Execution
Data access
Writeback result
Arithmetic logic circuit AC
Main
Memory
25 x 8 biţi DR
PCU AR PC IR
Control unit
ICS

24. Mix and match
Part 1

25. IAS vs Von Neumann DPU Arithmetic logic circuit AC Main Memory
25 x 8 biţi DR
PCU AR PC IR
Control unit
ICS

26. Etapele execuţiei Adu instrucţiune Decodifică instrucţiune
START
Instrucţiuni de executat?
Funcţie de codul operaţiei
(OPCODE)
Adu instrucţiunea
(FETCH)
Execută instrucţiunea Nu Da
Adu instrucţiune
Instruction Access
sau
Instruction Fetch
Decodifică instrucţiune
Instruction Decode
Execută instrucţiune
Execution
Data Access
Store (write back) Results

27. În continuare... o ALTĂ maşină reală
Microprocesorul
şcoală
MIPS

28. Structura MIPS PC - Program counter; NPC - New PC;
IR – Instruction register; Imm – immediate;
LMD – loaded memory data; cond – branch condtion

29. Funcţionarea MIPS - ADD
Notă:
Selectarea adresei următoare nu este animată

30. Funcţionarea MIPS - LOAD
Notă:
Selectarea adresei următoare nu este animată

31. Mix and match
Part 2

32. MIPS vs VonNeumann

33. Etapele execuţiei Adu instrucţiune Decodifică instrucţiune
START
Instrucţiuni de executat?
Funcţie de codul operaţiei
(OPCODE)
Adu instrucţiunea
(FETCH)
Execută instrucţiunea Nu Da
Adu instrucţiune
Instruction Access
sau
Instruction Fetch
Decodifică instrucţiune
Instruction Decode
Execută instrucţiune
Execution
Data Access
Store (write back) Results

34. Von Neumann

35. IAS DPU Arithmetic logic circuit AC Main Memory 25 x 8 biţi DR PCU AR
Control unit
ICS

36. MIPS

37. P4