Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра ЕОМ
Звіт
з лабораторної роботи №1
з дисципліни: “Організація та функціонування комп’ютерів”
на тему: “ Ознайомлення з симулятором навчальної ЕОМ”
Виконав: ст.гр. КІ-1
Львів 2006
Лабораторна робота №1
Мета: “Отримати уявлення про призначення, можливості та правила роботи із симулятором навчальної ЕОМ, а також познайомитись із структурою та принципом роботи навчальної ЕОМ комп’ютера 1-го покоління”
Теоретичні відомості:
DeComp – це програма, яка повністю повторює роботу комп’ютерів 1-го покоління і дозволяє досліднику не тільки виконувати усі команди та програми, але й “зазирнути” у внутрішню структуру комп’ютера і крок за кроком відслідкувати, як він працює. Таким чином, симулятор – це програма, яка моделює роботу електронного пристроя і відображає результати роботи у зручному для дослідника вигляді. Дослідження комп’ютера 1-го покоління зручне тим, що його структура є максимально простою і містить мінімум елементів, необхідних для роботи комп’ютера взагалі. Сучасні комп’ютери надзвичайно складні, в яких додано велику кількість додаткових елементів, призначених для підвищення продуктивності комп’ютера.
Структура комп’ютера 1-го покоління складалась із 5-ти основних частин:
арифметичний пристрій повинен вміти виконувати математичні операції.
пам’ять інструкцій та даних – саме пам’ять визначає, які операції і у якій послідовності необхідно виконувати. Без пам’яті арифметичний пристрій не виконає жодної дії (хоча пам’ять без арифметичного пристроя, звичайно, також). Інструкції у пам’яті визначають, які операції і над якими даними необхідно виконувати, а послідовність інструкцій у пам’яті – порядок виконання операцій;
пристрої вводу та виводу інформації забезпечують зв’язок обчислювача із людиною.
керучий пристрій, відповідно, керує роботою усіх частин обчислювача. Для цього він повинен одна за одною зчитувати інструкції з пам’яті, “повідомляти” арифметичний пристрій про закладені у інструкціях операції та дані, а також змінювати свою роботу за вказівками людини.
Так як у сучасних комп’ютерах роботу Керуючого пристрою та Арифметичного пристрою виконує процесор то його структура матиме такий вигляд:
Звичайно, що кожна складова частина комп’ютера стала сама по собі надзвичайно складною: так, процесор здатний одночасно обробляти зразу декілька скадних інструкцій, пам’ять поділяється на різні типи з різною швидкодією та ємністю.
Пам’ять комп’ютера 1-го покоління представлена спеціальним вікном, яке відображає 8 з 4096 комірок пам’яті. Кожна комірка описується своє адресою (або номером) у лівій частині та значенням, яке у ній зберігається, у правій частині. На відміну від людини, яка користується 10 вою системою числення, комп’ютер використовує лише 2 цифри – 0 та 1, тобто 2-ву систему числення. Відповідно усі числа, а також коди інструкцій всередині комп’ютера зберігаються у двійковому вигляді. Кожна комірка пам’яті здатна зберігати 16-розрядне число (або код, якщо це інструкція), яке складається з 16 двійкових цифр. Це означає, що максимальне число, яке здатна зберігати одна комірка, дорівнює 216 1 = 65535.
Процесор, який складається з арифметичного та керуючого пристроїв, у симуляторі представлений Арифметико-логічним пристроєм, двома регістрами пристроя управління (Регістр Інструкцій та Лічильник Адреси Інструкції) та регістрами для доступу до пам’яті (див. вище). Регістр – це комірка для запам’ятовування інформації, яка розташована у процесорі і працює з набагато більшою швидкістю у порівнянні із комірками пам’яті. Як і комірка пам’яті, регістр складається з двійкових розрядів, які у регістрі мають спеціальну назву – тригер.
Доступ до пам’яті у процесорі здійснюється з допомогою двох регістрів: Регістра Даних пам’яті (Регістр Даних) та Регістра Адреси пам’яті (Регістр Адреси). Правило дуже про...
