Міністерство освіти та науки України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра ЕОМ Методичні вказівки до лабораторної роботи №1 з дисципліни “Організація та функціонування комп’ютерів” на тему: “Архітектура навчального комп’ютера - симулятора DeComp” Укладачі: ст.. викл., к.т.н. Єрметов Ю.О. ст.викл. Кудрявцев О.Т. Львів 2003 - 2005 Лабораторна робота № 1 Тема: “Ознайомлення з архітектурою навчального комп’ютера - симулятора DeComp” Мета: 1. Ознайомитись із структурою та принципом роботи комп’ютера 1-го покоління; 2. Вивчити архітектуру навчального комп’ютера – симулятора DeComp, призначення окремих блоків і їх можливості; 3. Засвоїти правила роботи із симулятором навчального комп’ютера. Теоретичні відомості Cимулятор навчального комп’ютера DeComp – це програма, яка імітує роботу комп’ютерів 1-го покоління (наприклад, комп’ютера “Мінськ-1”, що був створений у 60-х роках ХХ ст.) 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 пристрою 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 них додано велику кількість додаткових елементів, призначених для підвищення продуктивності комп’ютера. Програма-симулятор навчальної ЕОМ, яку ми в подальшому будемо називати просто “симулятор”, знаходиться у комп’ютерах на логічному диску D: у каталозі DeCOMP (D:\DECOMP) або в каталозі, на який вкаже викладач. Якщо запустити на виконання файл DeComp.exe (або клікнути на іконці симулятора
, яка розташована на робочому столі), тоді з’явиться вікно програми, зображене на рис.1.1.
Рис.1.1. Головна закладка вікна симулятора DeComp У перший момент активізованою є головна “закладка” вікна – “Навчальна ЕОМ”, окрім якої існують ще закладки “Карта пам’яті ЕОМ”, “Пристрій підготовки даних” та “Документація до “Навчальної ЕОМ”. Закладка, що зображена на рис.1.1, фактично відображає зовнішній вигляд панелі управління реальних машин 1-го покоління. Як видно на рисунку, панель навчального комп’ютера складається з двох частин: структури комп’ютера та пульта управління. Перед тим, як почати вивчення симулятора, знайомимось із архітектурою найпростіших 1-го покоління. Отже, згідно із фундаментальними принципами побудови універсального обчислювача, що були запропоновані ще на початку ХІХ сторіччя англійським вченим Ч. Беббіджем, він повинен складатись з 5-ти основних частин (див. рис.1.2):
Рис.1.2. Структура універсального обчислювача Ч. Беббіджа Призначення кожної з частин наступні: арифметичний пристрій, у залежності від його внутрішньої будови, повинен вміти виконувати математичні операції (додавання, віднімання, множення, ділення або й навіть складніші – добування квадратного кореня, піднесення до степеня та ін.); 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 пристрою, 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. За часів Беббіджа (а навіть і за часів комп’ютерів 1-го – 3-го покоління) інформація вводилась та виводилась за допомогою перфокарт – спеціальних картонних пластинок з отворами, кількість та порядок розташування яких кодували інформацію. Нагадаємо, що інформація, яку вводить людина у комп’ютер, може бути двох видів: дані, які необхідно обробляти, та інструкції ...