arkitektura e kompjuterit
Post on 29-Oct-2014
238 Views
Preview:
TRANSCRIPT
I. Shkenca e kompjutërave
Tiranë, 2008
Informatikë. Tiranë, 2008
2
Kapitulli 1: Shkenca e kompjutërave
1.1 Informacioni dhe paraqitja e tij
1.2 Kompjutëri
1.3 Arkitektura e kompjutërit
1.4 Gjuha e kompjutërit
1.5 Sistemet e operimit
Informatikë. Tiranë, 2008
3
1.3 Arkitektura e kompjutërit
1.3.1 Hyrje1.3.2 Objektivat e leksionit1.3.3 Veprimet bazë të kompjutërit1.3.4 Njësitë funksionale1.3.5 Sistemi i pajisjeve rezervuese1.3.6 Pajisjet hyrje-dalëse
Informatikë. Tiranë, 2008
4
1.3.1 Hyrje
Do të paraqesim një pamje të përgjithshme të kompjutërit,
Si janë organizuar pjesët përbërëse të kompjutërit
Si realizohen detyrat specifike nga pjesët përbërëse të kompjutërit
Ndërtimi i brendshëm ndryshon nga gjenerata në gjeneratë por nga ana funksionale proceset mbeten të njëjta
Informatikë. Tiranë, 2008
5
1.3.2 Objektivat e leksionit
Të kuptohet organizimi bazë i kompjutërit Të kuptohet roli i Njësisë Arithmetike, Njësisë
së Kontrollit dhe Njësisë Qëndrore të Përpunimit
Përcaktimi i kujtesës së kompjutërit Të kuptohet ndryshimi ndërmjet kujtesës
primare dhe asaj sekondare. Të kuptohet ndryshimi ndërmjet rezervimit primar dhe atij sekondar
Të kuptohen pajisjet e ndryshme të Hyrje-Daljes
Informatikë. Tiranë, 2008
6
1.3.3 Veprimet bazë të kompjutërit
Kompjutëri kryen pesë procese bazë:1. Pranon të dhëna ose urdhëra nga pajisja
hyrëse2. Rezervon të dhëna 3. Përpunon të dhënat siç kërkohet nga
përdoruesi4. Jep rezultatet në një nga pajisjet dalëse5. Kontrollon të gjitha veprimet brënda në
kompjutër
Informatikë. Tiranë, 2008
7
Skema e funksionale e kompjutërit
Informatikë. Tiranë, 2008
8
Procesi i Hyrjes së të dhënave
Procesi me anë të të cilit të dhënat fillestare dhe programi i përpunimit të tyre transmetohen nga mbartësa të jashtëm në brendësi të sistemit kompjutërik quhet Hyrje e të dhënave (input)
Të dhënat duhet të jenë të organizuara në një formë të përshtatshme për t’u përpunuar
Kompjutëri, një makinë elektronike, merr të dhëna si çdo lloj makine tjetër, për të qenë i aftë që të shprehë aftësitë e tij
Informatikë. Tiranë, 2008
9
Procesi i Rezervimit të të dhënave
Procesi i mbajtjes së të dhënave dhe instruksioneve në kompjuter quhet rezervim (storage)
Të dhënat dhe programet duhet të futen në kompjuter para se të fillojë përpunimi
Arsyeja e këtij përqëndrimi paraprak është fakti që Njësia Qendrore e Përpunimit ka shpejtësi shumë të madhe pune dhe nuk ka kuptim të lihet në pritje të të dhënave
Informatikë. Tiranë, 2008
10
Procesi i Rezervimit të të dhënave(2)
Të dhënat dhe programet rezervohen në Njësinë e rezervimit për të patur një akses dhe përpunim të shpejtë
Njësia e rezervimit është një hapsirë për rezervim të dhënave dhe të urdhërave (programit)
Funksionet e Njësisë së rezervimit janë:1) Të gjitha të dhënat dhe programet regjistrohen në të para dhe pas përpunimit2) Rezultatet ndërmjetese përsëri regjistrohen në të
Informatikë. Tiranë, 2008
11
Procesi i Përpunimit të të dhënave
Detyra për të kryer veprime të tilla si veprimet arithmetike dhe krahasuse (logjike) quhet perpunim (processing). Përpunimi kryhet nga Njësia Qëndrore e Përpunimit Njësia e Përpunimit merr urdhërat dhe të dhënat nga Njësia e Rezervimit, kryhen të gjitha llogaritjet e caktuara nga urdhërat në ambjentet e saj dhe dërgon rezultatet në Njësinë e Rezervimit
Informatikë. Tiranë, 2008
12
Procesi i afishimit të rezultateve
Procesi, i cili rezultatet e përpunimit të kryera nga Njësia Qendrore, i paraqet në letër, ekran ose në ndonjë medium tjetër quhet afishim i rezultateve (output)
Informatikë. Tiranë, 2008
13
Procesi i kontrollit
Procesi, që ndjek drejton dhe mbikqyr kryerjen e proceseve hyrjes se të dhënave, përpunimit të tyre dhe të afishimit të rezultateve quhet procesi i kontrollit (control)
Informatikë. Tiranë, 2008
14
1.3.4 Njësitë funksionale
Me qëllim që të kryejë pesë proceset bazë kompjuteri e shpërndan punën ndërmjet dy njësive funksionale:
- Njësia arithmetiko-logjike (Arithmetic Logical Unit - ALU)- Njësia e kontrolit (Control Unit - CU)
Kur i referohemi në përgjithsi, këto njësi quhen me një emër të vetëm Njësia Qëndrore ePërpunimit (Central Processing unit - CPU)
Informatikë. Tiranë, 2008
15
Informatikë. Tiranë, 2008
16
Skema funksionale e CPU-së
Njesia arithmetiko
logjike
Regjistrat
Njesia e kontrollit
Informatikë. Tiranë, 2008
17
Njësia arithmetiko-logjike
Njësia arithmetiko-logjike përmban qarqet elektronike që kryejnë përpunimet e të dhënave
Përpunimet kryesore të kryera nga ALU-ja janë:
Arithmetike si mbledhja, zbritja, shumëzimi, pjestimi,
Logjike si krahasimet, zhvendosjet, etj Të dhënat e nevojshme ALU-ja i gjen në
regjistrat e CPU-së. Rezultatet e përpunimit dërgohen po në regjistrat e CPU-së
Komandimi i punës bëhet nga Njësia e kontrollit
Informatikë. Tiranë, 2008
18
Njësia e kontrollit
- Njësia e kontrollit përmban qarqet elektronike të nevojshëm për koordinimin e aktivitetit të kompjutërit
- Njësia e kontrollit drejton kryerjen e veprimeve të përcaktruara në programin e regjistruar në pajisjen e rezervimit
- Transferimi i informacionit nga Pajisja rezervuese ne regjistra behet nga Njësia e kontrollit.
- Interpretimi i instruksioneve dhe lëshimi i sinjaleve për njësitë e tjera kryhen nga Njësia e kontrollit
Informatikë. Tiranë, 2008
19
Njësia e kontrollit (2)
- Njësia e kontrollit shërben gjithashtu si një operator në se një kompjutër lejon akses për të punuar njëkohësisht disa përdorues
- Njësia shërben si koordinatore për punën e pajisjeve të transmetimit të të dhënave në kompjuter dhe të afishimit të të dhënave nga kompjutëri
- Njësia e kontrollit është “menaxheri” i të gjitha operacioneve të përmendura më parë
Informatikë. Tiranë, 2008
20
Regjistrat
- Për të kryer punën në CPU janë vendosur disa qarqe elektronike që quhen Regjistra
- Regjistrat shërbejnë për rezervim të përkohshëm të informacionit (të dhëna dhe instruksione) që përpunohen nga CPU-ja
- Mbajnë përkohësisht të dhënat që do të përpunojë ALU-ja
- Mbajnë përkohësisht rezultatet që ka përpunuar ALU-ja
Informatikë. Tiranë, 2008
21
Shpejtësia e punës së CPU-së
CPU-ja e organizon punën saj nën ritmin e një ore elektronike të brendshme vetiake të saj
Shpejtësia e orës (clock rate) përcaktohet si numëri i pulsimeve në një sekonde të gjeneruara nga ora dhe shprehet aktualisht në GigaHertz (GHz) (miliarda pulse në sekondë)
CPU-ja kërkon një numër të vogël pulsimesh (clock cycles) për të ekzekutuar çdo instruksion
P.sh procesori Intel 486 harxhon vetëm një pulsim për të kryer një shumëzim
Informatikë. Tiranë, 2008
22
Ligji i Moore
Informatikë. Tiranë, 2008
23
1.3.5 Sistemi i pajisjeve rezervuese
Sistemi i pajisjeve rezervuese përbëhet nga:- regjistrat e procesorit - kujtesa e fshehtë (cache memory) - kujtesa ROM- kujtesa qëndrore (RAM)- kujtesat sekondare (disk magnetik, diskete,…)
- kujtesat terciare (CD, DVD, flash, …)
Informatikë. Tiranë, 2008
24
Sistemi i pajisjeve rezervuese (1)
Nga pikpamja funksionale pajisjet rezervuese ndahen në:a) pajisje që mbajnë të dhënat që po përpunohen:
regjistratb) Pajisje për të mbajtur të dhënat që do të duhen
në një kohë shumë të afërt: cache mamory, RAMc) Pajisje për të mbajtur të dhënat që do të duhen
pas pak kohe ose pas shumë kohe ose asnjëherë: disku magnetik, disqet optike, shiriti magnetik,
Informatikë. Tiranë, 2008
25
Hiearkia e paisjeve rezervuese
Informatikë. Tiranë, 2008
26
Kujtesa ROM
Kujtesa ROM (Read Only Memory) përmban disa programe të furnizuara nga konstruktori ikompjutërit që shërbejnë për të startuar disa nga pajisjet e lidhura me kompjutërin ROM aksesohet vetëm për lexim nga procesori ROM është kujtesë e tipit read ROM e mban përgjithmonë informacionin (non-
volatile memory)
Informatikë. Tiranë, 2008
27
Cache memory
Kujtesa e tipit cache është një kujtesë e shpejtë e tipit RAM por më e shtrenjtë
Është krijuar për të zbutur ndryshimin e madh ndërmjet shpejtesisë së punës procesorit dhe kohës së leximit të informacionit nga RAM
Cache memory mban të dhënat që përsëriten shpesh
Rradha e kërkimit të informacionit nga CPU është: regjister-cache-RAM
Kur nuk e gjen në një kujtesë kalon tek tjetra Aktualisht për kompjutërat personale (PC)
kapaciteti normal për cache është 1 - 2 MB
Informatikë. Tiranë, 2008
28
Kujtesa qëndrore
Kujtesa qëndrore, RAM, aksesohet drejtpërsëdrejti nga procesori
Funksioni kryesor i kujtesës RAM është që gjatë një seance pune:
i) të rezervojë bashkësinë e urdhërave të përpunimit të të dhënave të quajtur program (software)
ii) të rezervojë të dhënat që i nënështrohen përpunimit
Rezervimi në RAM është i përkohshëm
Informatikë. Tiranë, 2008
29
Kujtesa qëndrore
Çdo qelizë e RAM është e aksesueshme Çdo qelizë aksesohet me të njëjtën kohë RAM është kujtesë e tipit read/write Informacioni në RAM zhduket në se ndërpritet
energjia elektrike (volatile memory) Kapaciteti i kujtesës shprehet në Bytes Aktualisht për kompjutërat personale (PC)
kapaciteti normal është 256-512 MB
Informatikë. Tiranë, 2008
30
Disku magnetik
Disku magnetik është aktualisht rezervuari i të dhënave në një kompjutër
Lejon akses të drejtpërdrejtë tek të dhënat e regjistruara
Është një medium rezervimi non-volatile Njihet me emrat: hard drive, hard disk, fixed
disk drive Janë futur në përdorim në vitin 1956 në një
kompjutër IBM
Informatikë. Tiranë, 2008
31
Një kujtese RAM
Informatikë. Tiranë, 2008
32
Skica e një disku magnetik
Informatikë. Tiranë, 2008
33
Disku magnetik
Informacioni regjistrohet në pjata të holla dhe e sheshta alumini të mbuluara me një shtresë aliazh kobalti
Pjatat janë të fiksuara në një bosht që rrotullohet me shpejtësi të madhe
Në diskun magnetik të dhënat regjistrohen me anë të magnetizimit të materialit ferromagnetik sipas një drejtimi për të paraqitur një bit
Informatikë. Tiranë, 2008
34
Disku magnetik (1)
Dy koka leximi për çdo pjatë, të vendosura në një krah që lëviz horizontalisht, dedektojnë magnetizimin ose jo të sipërfaqes
Prezenca e magnetizimit paraqet 1 ndërsa mungesa paraqet 0.
Regjistrimi në sipërfaqen e mbuluar bëhet sipas zonave rrethore të quajtura pista
Çdo pistë ndahet në nënzona të quajtura sektorë
Kapaciteti i çdo sektori është i njëjtë
Informatikë. Tiranë, 2008
35
Disku magnetik (2)
Disa të dhëna për një disk tipik aktual për PC: Kapaciteti: 120 – 300 GB Shpejtësia e rrotullimit: 7200 rrot/min Shpejtësia mesatare e transferimit të të
dhënave: 1 Gbit për sekondë
Informatikë. Tiranë, 2008
36
Një disk i formatuar
Informatikë. Tiranë, 2008
37
Disku optik
Në kategorinë e disqeve optikë futen: CD (Compact disc) DVD (Digital Versatile Disc) BD (Blu-ray)
Është një medium rezervimi non-volatile Në treg CD, që nga 1982 Fllimisht CD u fut si një vazhdim i pllakave të gramafonit dhe më vonë u bë mjet rezervimi për të dhënat DVD u fut ne treg ne vitet 1995 Blu-ray ne fund të 2007
Informatikë. Tiranë, 2008
38
Mekanizmi i brendshëm i DVD-Drive
Informatikë. Tiranë, 2008
39
Disku optik (1)
CD, DVD janë disqe që e kanë diametrin e jashtëm 120 mm, prej një materiali reflektues që mbulohet me një shtresë mbrojtese vinili.
Informacionet regjistrohen me anë goditjes me anë të rrezes lazer duke krijuar gropëza të vogla mbi sipërfaqen reflektuese të cilat mund të lexohen po me anë të rrezes që kontrollon shregullimet në CD ndërsa ajo rrotullohet.
Tranformimi në 0,1 është një proces jo i drejpërdrejtë
Informatikë. Tiranë, 2008
40
Disku optik (2)
Të dhenat mbi diskun optik memorizohen sipas sipas një piste të vetme që qarkullon në sipërfaqen e diskut të vinilit sikur të jetë një brazdë.
Pista në disk formon një spirale nga ana e brendshme deri në atë të jashtmen.
Kjo pistë ndahet në njësi të quajtura sektorë, i cili ka shenjat e veta të identifikimit dhe kapaciteti i sektorit është 2KB. Në këtë madhësi mund të regjistrohen aq informacion sa gjenerohet nga 1/75 sekondë muzikë, në rastin e regjistrimit audio.
Informatikë. Tiranë, 2008
41
Disku optik (3)
Kapaciteti i disqeve optike: ne versionin CD kapaciteti perfshihet ndërmjet
600 dhe 700 MB, ne versionin DVD kapaciteti mbrin deri në 17
GB ne versionin Blu-ray kapaciteti mbrin deri 50 GB.
Informatikë. Tiranë, 2008
42
1.3.6 Pajisjet e Hyrje-daljes
Një kompjuter është i dobishëm kur komunikon me ambjentin e jashtëm
Paisjet e hyrjes transmetojnë të dhënat në kompjutër
Paisjet e daljes nxjerin rezultatet nga kompjutëri
Paisjet e hyrje-daljes quhen paisje periferike
Informatikë. Tiranë, 2008
43
Paisjet e hyrjes
Paisjet e hyrjes shërbejnë për konvertuar të dhënat që do t’i transmetohen kompjutërit në një formë të kuptueshme (sinjale elektrike)
Si paisje tipike hyrëse përmendim: Tastierën (keyboard) Miun (mouse) Skanerin (scanner)
Informatikë. Tiranë, 2008
44
Tastiera
Paisja kryesore për hyrje të të dhënave Tipi QWERTY 104 tasta Tastat alfabetike, numerike, shenjat speciale Tastat funksion (F1,…,F12) Tastat Ctrl, Alt, Shift, Caps lock, Tab, Enter, Esc Tastat e lëvizjes së kursorit
Informatikë. Tiranë, 2008
45
Mouse
Tipik për hyrje urdhërash në rastin e komunikimit me kompjutërin me një ndërfaqës grafik
Veprimet me mouse: Klikim me të majtën Klikim me të djathtën Klikim i dyfishtë Rëshkitje (drag)
Informatikë. Tiranë, 2008
46
Skaneri
Paisje optike tipike për dixhitalizimin e figurave Formatet:
Magnetic Ink Character recognition (MICR) që përdoret kryesisht në banka për të lexuar çeqet
Optical Mark Reader (OMR) që për të lexuar testet e përgatitura nga studentët në provime
Optical Character Recognition (OCR) që përdoret për të lexuar karakteret tekst
Informatikë. Tiranë, 2008
47
Paisjet dalëse
Paisjet e daljes shërbejnë për konvertuar rezultatet që ka krijuar nga përpunimi kompjutëri në formatet që i përdor zakonisht njeriu
Si paisje tipike dalse përmendim: Ekrani (monitor) Printeri (printer)
Informatikë. Tiranë, 2008
48
Ekrani
Afishimi grafik ose tekstor Karakteristikat baze Madhësia e matur në diagonale
15” 17” 19”
Tipi Ekran me rreze katodike Ekran LCD
Informatikë. Tiranë, 2008
49
Printeri
Shtyp në letër rezultatet Teknologjia:
Lazer Sprucim boje (Ink jet) Me gjëlpëra
Mënyra e printimit Me ngjyra Bardhë & zi
Informatikë. Tiranë, 2008
50
Skema funksionale e një kompjuteri
Informatikë. Tiranë, 2008
51
Pamja e jashtëme e një PC
Informatikë. Tiranë, 2008
52
Pllaka mëmë (motherboard)
top related