Mesin Von Neumann Konrad Zuse n n

Mesin Von Neumann

Konrad Zuse n n Pelajar kejuruteraan German Cipta mesin pengiraan automatik yang gunakan arus elektromagnet

Konrad Zuse

John Atanasoff n n Dari Kolej Iowa States Cipta mesin Atanasoff Guna arithmetik perduaan & kapasitor untuk stor ingatan Tapi … mesin ini tidak berfungsi sepenuhnya kerana kekangan teknologi masa itu

Howard Aiken Cipta komputer untuk kegunaan umum Lanjutan mesin Babbage n n Mark 1 siap dibina di Havard (1944) Guna 72 patah perkataan Input/Output ditebuk pada pita

ENIAC Electronic Numerical Integrated And Computer Komputer elektronik pertama Digunakan untuk memahami kod-kod rahsia yang digunakan oleh tentera German … tetapi ianya tidak sempat siap Organisasi n n n 18000 tiub vakum 1500 relay Berat 30 tan

ENIAC Organisasi (sambungan) n n Kuasa 140 KW 20 daftar – setiap satu mampu mengendalikan sehingga 10 digit nombor perpuluhan 6000 suis multiposisi Soket & kabel yang banyak

Eckert & Unit Arithmetik ENIAC

ENIAC

Motivasi Dari ENIAC EDSAC n n Komputer elektronik yang pertama beroperasi dgn baik (1945) Dibina di Universiti Cambridge, UK oleh Maurice Wilkes JOHNIAC - Dibina di syarikat Rand ILLIAC - Dibina di Universiti Illinois MANIAC - Dibina di makmal Alanos WEIZAC - Dibina di Institut Weizmann, Israel EDVAC – tidak berjaya

Mesin Von Neumann Jon Von Neumann – penyelidik mesin ENIAC Cipta IAS – versi EDVAC Pembaikan yang dibuat n n Guna sistem nombor perduaan secara selari Gunakan konsep aturcara terstor

Mesin Von Neumann • 5 bahagian asas Ingatan Unit Kawalan Unit Arithmetik & Logik Input Output

Sistem Bas Talian sambungan secara langsung setiap komponen dalam satu komputer Mula digunakan pada mesin PDP-8 Terdiri daripada 50 -100 dawai selari yang diselaputi dengan tembaga

Sistem Bas Beberapa jenis n Bas sistem w Menyambung semua cip yang membentuk satu sistem komputer n Bas setempat w Bas khas yang menyambung 2 komponen secara terus w Contoh: sambungan antara mikropemproses & kopemproses n Bas dalaman w Sambungan komponen yang terdapat dalam satu cip

Sistem Bas sistem Daftar Bas dalaman Ingatan ALU Bas setempat Kopemproses I/O

Sistem Bas – Omnibus Menyambung kesemua komponen menggunakan hanya satu bas sahaja CPU Ingatan Konsol I/O

Operasi bas Tuan – peranti yang memberi arahan Hamba – peranti yang terima arahan Contoh: n CPU mengarahkan pengawal cakera membaca data w Tuan – CPU w Hamba – pengawal cakera n Pengawal cakera mengarahkan ingatan terima satu kata dari pemacu cakera w Tuan – pengawal cakera w Hamba – ingatan

Operasi Bas Pemacu bas n Digunakan untuk menguatkan isyarat yang hendak dihantar Penerima bas n Digunakan untuk menguatkan isyarat yang diterima Transceiver n Cip yang terdiri daripada pemacu bas dan penerima bas

Sistem Bas 3 jenis bas yang utama n Bas data w Memindahkan data dari satu tempat ke tempat yang lain n Bas alamat w Menyatakan alamat seperti alamat ingatan, alamat peranti I/O n Bas kawalan w Membawa isyarat kawalan seperti isyarat baca atau tulis

Sistem Bas CPU MEMORY Bas kawalan Bas Alamat Bas Data I/O Sistem bas

Bas Sinkroni / Tak Sinkroni Bas Sinkroni n n Bas yang dipacu oleh satu pengayun kristal (jam) Jam akan menghasilkan isyarat gelombang 5 – 50 Mhz

Arbitrasi Bas Mekanisma penentuan peranti yang berhak menggunakan bas pada masa tersebut 2 jenis mekanisma n n Terpusat Teragih Pengarbitrasi n n n Peranti mekanisma arbitrasi terdapat di dalam cip CPU Juga ada yang berasingan

Operasi Arbitrasi Bas Pengabitrasi terima permintaan bas Ambilalih bas & tamatkan pengakuan Hantar pengakuan ke peranti sebelahnya Pengabitrasi buat satu pengakuan dalam talian bas pengakuan ya Peranti terhampir akan memeriksa sama ada ia ada membuat permintaan bas tidak

Operasi Arbitrasi Bas Pengabitrasi Peranti 1 Peranti 2 Peranti 3 Mekanisma arbitrasi ini dinamakan rantaian daisi

Arbitrasi Bas Keburukan rantaian daisi n Peranti yang jauh - keutamaan rendah Kaedah lain n Setiap peranti diberi keutamaan masing-masing Peranti berkeutamaan tinggi akan buat semakan dahulu Bagi peranti-peranti yang berkeutamaan sama w gunakan rantaian daisi

Arbitrasi Bas Teragih Tidak perlukan pengabitrasi Guna talian permintaan bas berlainan – 1 peranti 1 bas Setiap talian permintaan mempunyai keutamaan masing-masing Talian berkeutamaan tinggi akan diberi buat semakan dahulu

Multipengaturcaraan & pemproses Input-Output Perlaksanaan beberapa aturcara yang terdapat dalam ingatan dilakukan pada masa yang sama Pemproses I/O (IOP) n n Mengendalikan peranti I/O Ubahsuai format data yang diterima untuk disesuaikan dengan format data CPU Selepas pemprosesan IOP selesai, ia akan menyampuk CPU hentikan tugasnya & lakukan operasi bagi IOP

Pemproses Input Output IOP bagi mesin IBM dikenali sebagai saluran 3 jenis saluran n Multipleksor w Disambung kepada beberapa peranti yang berkelajuan perlahan / sederhana n Pemilih w Mengendalikan hanya satu peranti kelajuan tinggi dengan perpindahan data dilakukan bait demi bait n Multipleksor-blok w Sediakan kemudahan untuk mengendalikan beberapa peranti kelajuan tinggi – perpindahan I/O dilakukan secara blok

Mikrokomputer Gunakan 1 bas tunggal Pemproses Ingatan Utama DMA-Direct Memory Access Pengawal DMA Pengawal IO Peranti IO

DMA • Dikawal sepenuhnya oleh CPU • DMA mohon dari CPU untuk kawal bas • Jika CPU membenarkannya, • ia akan ambil alih bas • lakukan perpindahan data antara peranti IO dan ingatan tanpa melalui CPU

Lain-lain Bas • EISA – Extended Industry Standard Architecture • Bagi mengendalikan saiz data 32 bit • VESA – Video Electronics Standard Association • Menyambung cakera dan monitor secara langsung kepada mikropemproses • SCSI – Small Computer System Interface • Menyambung peranti IO kepada PC • PCI – Peripheral Control Interface

PCI – Peripheral Control Interface Menyediakan 2 jenis bas n n Bas 32 bit Bas 64 bit Boleh menyokong 1 pemproses atau multipemproses