arhitektura racunara

Download Arhitektura racunara

Post on 23-Oct-2015

256 views

Category:

Documents

28 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Arhitektura racunara - Hajdukovic

TRANSCRIPT

  • ARHITEKTURA RAUNARA (pregled principa i evolucije)

    Miroslav Hajdukovi arko ivanov

    NOVI SAD, 2013.

  • PREDGOVOR

    Cilj ove knjige je da stvori funkcionalno zaokruenu sliku o radu raunara. Zbog toga je akcenat stavljen na pregled celine, a ne na razradu detalja. Zato se knjiga zaustavlja na logikom niovu i ne uputa se u razmatranje digitalnih sklopova, koji su prisutni ispod tog nivoa. Znai, raunar se posmatra sa stanovita njegovog korienja (iz ugla programera), a ne sa stanovita njegovog pravljenja (iz ugla projektanta).

    Za izlaganje sutinskih principa funkcionisanja raunara koristi se hipotetski raunar KONCEPT. Njegov razvoj je voen idejom da se na to jednostavniji nain podri izvravanje programa, koji su izraeni procedurnim programskim jezicima. Izlaganje kree od korisnikog opisa procesora, nastavlja se primerima njegovog korienja na asemblerskom nivou i zavrava se izlaganjem osnova funkcionisanja svih delova hipotetskog raunara KONCEPT.

    Da italac ove knjige ne bi ostao samo na poznavanju principa funkcionisanja hipotetskog raunara, izloena je i evolucija elektronskih raunara. Posebna panja je posveena karakteristikama raunara u pojedinim evolucionim fazama i faktorima koji su usmeravali ovu evoluciju. Ukazano je na raunare koji su izvrili znaajan uticaj na trite i ija upotreba nije bila ograniena samo na pojedina podruja primene.

    Ovo izdanje knjige je nastalo ispravljanjem greaka koje su uoene u tekstu njenog prethodnog izdanja, kao i pojanjavanjem i proirenjem delova teksta koji su bili nedovoljno razumljivi studentima. U tekst knjige je ukljuena glava 15., iji autor je arko ivanov. On je obavio i tehniku obradu knjige.

  • SADRAJ 1. UVOD ........................................................................................ 1 1.1. POJAM ARHITEKTURE RAUNARA ................................................................ 1 1.2. MODEL RAUNARA .............................................................................................. 1

    PRIMER UPOTREBE PROGRAMSKOG JEZIKA C ............................................... 1 OSOBINE PROCEDURNIH PROGRAMSKIH JEZIKA .......................................... 2 MEMORIJA ................................................................................................................ 2 PROCESOR ................................................................................................................ 3 ADRESIRANJE .......................................................................................................... 3 SKUP NAREDBI ........................................................................................................ 4 MAINSKE I ASEMBLERSKE NAREDBE ............................................................. 4

    1.3. FIZIKA OSNOVA MODELA RAUNARA ....................................................... 5 1.4. PITANJA ................................................................................................................... 8 2. BROJNI SISTEMI I PREDSTAVE BROJEVA .......................... 9 2.1. ARITMETIKA OGRANIENOG BROJA CIFARA ........................................... 9

    KOMPLEMENT 10 PREDSTAVA OZNAENIH CELIH BROJEVA .................... 9 IZLAZAK VAN OPSEGA ....................................................................................... 11 POREENJE CELIH BROJEVA ............................................................................. 12 VIESTRUKA PRECIZNOST ................................................................................. 13 ZAKONI ARITMETIKE .......................................................................................... 13

    2.2. PREDSTAVLJANJE REALNIH BROJEVA ....................................................... 14 ARITMETIKA MAINSKE NORMALIZOVANE FORME .................................. 15

    2.3. BINARNI BROJNI SISTEM ................................................................................. 15 POSTUPAK KONVERZIJE BROJEVA .................................................................. 16

    2.4. ARITMETIKA OGRANIENOG BROJA CIFARA U BINARNOM BROJNOM SISTEMU ................................................................................................................. 19 KOMPLEMENT 2 PREDSTAVA OZNAENIH CELIH BROJEVA .................... 19 IZLAZAK VAN OPSEGA ....................................................................................... 20 POREENJE CELIH BROJEVA ............................................................................. 22 VIESTRUKA PRECIZNOST ................................................................................. 24 ZAKONI ARITMETIKE .......................................................................................... 24

    2.5. PREDSTAVLJANJE VREDNOSTI REALNOG TIPA U BINARNOM BROJNOM SISTEMU ........................................................................................... 24 VIEZNANA INTERPRETACIJA CELIH BROJEVA ........................................ 25

    2.6. PITANJA ................................................................................................................. 26 3. ASEMBLERSKO PROGRAMIRANJE .................................... 27 3.1. NIVOI PROGRAMIRANJA .................................................................................. 27 3.2. ARHITEKTURA NAREDBI PROCESORA KONCEPT ................................... 28

    NAREDBE ZA CELOBROJNU ARITMETIKU ..................................................... 28 NAREDBE ZA RUKOVANJE BITIMA .................................................................. 31 NAREDBE PREBACIVANJA ................................................................................. 33 UPRAVLJAKE NAREDBE ................................................................................... 33

    3.3. ASEMBLERSKI JEZIK KONCEPT .................................................................... 35 3.4. PRIMERI ASEMBLERSKIH PROGRAMA ....................................................... 39

  • RAUNANJE NAJVEEG ZAJEDNIKOG DELIOCA ...................................... 39 IZLAZAK VAN OPSEGA KOD NEOZNAENIH CELIH BROJEVA ................ 40 IZLAZAK VAN OPSEGA KOD OZNAENIH CELIH BROJEVA ...................... 40 RUKOVANJE MAINSKOM NORMALIZOVANOM FORMOM ....................... 41 RUKOVANJE LOGIKIM VREDNOSTIMA ........................................................ 42 RAUNANJE VREDNOSTI CELOBROJNOG IZRAZA ...................................... 43 RUKOVANJE NIZOVIMA ..................................................................................... 43 RUKOVANJE SLOGOVIMA .................................................................................. 44

    3.5. POTPROGRAM ..................................................................................................... 45 ASEMBLERSKI OBLIK POTPROGRAMA ........................................................... 46

    3.6. MAKRO .................................................................................................................. 49 OPIS MAKRO DEFINICIJA I MAKRO POZIVA .................................................. 51 PRIMERI MAKRO DEFINICIJA I MAKRO POZIVA .......................................... 53 MAKRO DEFINICIJA SA MAKRO DEFINICIJOM ............................................. 53 USLOVNO ASEMBLIRANJE................................................................................. 54

    3.7. STEK ........................................................................................................................ 55 FREJM ...................................................................................................................... 58

    3.8. PITANJA ................................................................................................................. 60 4. MEMORIJA I PROCESOR RAUNARA KONCEPT .............. 62 4.1. ORGANIZACIJA MEMORIJE RAUNARA KONCEPT ............................... 62

    DEKODIRANJE ADRESA ...................................................................................... 63 PRINCIPIJELNI IZGLED MEMORIJE SA 4 LOKACIJE...................................... 64

    4.2. KODIRANJE I MAINSKI FORMATI NAREDBI PROCESORA KONCEPT65 KODOVI 1. TIPA NAREDBI .................................................................................. 67 KODOVI 2. TIPA NAREDBI .................................................................................. 67 KODOVI 3. TIPA NAREDBI .................................................................................. 68 KODOVI 4. TIPA NAREDBI .................................................................................. 68 KODOVI 5. TIPA NAREDBI .................................................................................. 69 KODOVI 6. TIPA NAREDBI .................................................................................. 69 KODOVI 7. TIPA NAREDBI .................................................................................. 70 KODOVI 8. TIPA NAREDBI .................................................................................. 70 KODOVI 9. TIPA NAREDBI .................................................................................. 70 KODOVI 10. TIPA NAREDBI ................................................................................ 71 KODOVI 11. TIPA NAREDBI ................................................................................ 71 KODOVI 12. TIPA NAREDBI ................................................................................ 71 KODOVI 13. TIPA NAREDBI ................................................................................ 72 KODOVI 14. TIPA NAREDBI ................................................................................ 72 KODOVI 15 TIPA NAREDBI ................................................................................. 73

    4