Presentazione di sistemi Ambrosio Federica Anna Esposito 3C inf

INDICE:  Le architetture CISC e RISC; i componenti di un microprocessore  La differenza tra NorthBridge e SouthBridge; il concetto di indirizzo  I bus: tipi e differenze.  La struttura e i componenti di un microprocessore  Il concetto di indirizzo  La memoria RAM: descrizioni e tipi  La memoria ROM: descrizione e tipi

L’architettura RISC e CISC Le due tecnologie di riferimento per la costruzione di microprocessori sono il RISC e CISC. Il CISC (complex instruction set computer) sono architetture con un numero elevato di istruzioni diverse, di tipo anche complesso, per semplificare il compito dei programmatori e per disporre di programmi più compatti che utilizzano minore memoria. Il RISC (reduced instruction set computer) sono architetture con un numero minore di istruzioni. Lo scopo principale è quello di produrre processori ad alta velocità a costo ridotto, data la minore complessità del progetto. Lo svantaggio della tecnologia RISC è il fatto che sono stati sviluppati sistemi operativi a minore diffusione rispetto a quelli del CISC.

I componenti di un microprocessore I componenti di un microprocessore sono:  Unità di controllo (CU, control unit);  Registro PC (program counter);  Registro IR (instruction register);  Registro PSW (process status word);  ALU;  Registri generali;  Registro MAR (memory adress register);  Registro MDR (memory data register);  BUS di controllo;  BUS indirizzo;  BUS dati.

Differenza tra NorthBridge e SouthBridge Accanto alla CPU esiste un circuito chiamato Chipset che gestisce tutti i processori del sistema e gli scambi tra i vari componenti. Il chipset si divide in northbridge e southbridge.  Northbridge: collega la CPU alle memorie centrali e ai bus AGP attraverso il FSB (front side bus)  Southbridge: interfaccia tutti i diversi bus di espansione, i due chipset sono connessi tra loro tramite bus ISB (internal side bus)

FLAG REGISTRI A.L.U C.U I.RP.C DRDR ARAR BUS La struttura interna della CPU:

CU (Control Unit) È il blocco che invia i comandi esecutivi all’ALU in base alla decodifica dell’istruzione, e decide l’incremento dell’indirizzo di memoria contenuto nel registro PC

Registri: Indica una particolare cella di memoria contenuta all’interno della CPU. La dimensione dei registri si esprime in bit.  MDR (Memory Data Register)= è un registro interno collegato direttamente al bas dati attraverso un buffer bidirezionale tri-state. Lo possiamo immaginare come una memoria di transito dove vengono immagazzinati temporaneamente tutti i dati scambiati con la memoria.  MAR (Memory Address Register)= è un registro interno collegato direttamente al bas indirizzi. Durante la fase di fetch di un istruzione il MAR contieni l’indirizzio di excute, se si tratta di un’istruzione riferita alla memoria, deve essere letto dalla RAM.  IR (Instruction Register)= è il registro interno che riceve il codice operativo dell’istruzione prelevata durante la fase di fetch, contiene temporaneamente il codice operativo dell’istruzione durante la sua codifica.  PC (Program Counter)= è il registro interno accessibile parzialmente dal programmatore che lo può modificare.  PSW (Process Status Word)= questo registro interno, chiamato anche registro dei FLAG, non ha un significato nel suo complesso; ciascun bit che lo compone si comporta come una bandierina di segnalazione che fornisce informazioni sul risultato.

BUS: Il termine bus identifica un insieme di linee, ciascuna delle quali è in grado di trasmettere un bit di informazione. Esistono 3 tipi di bus:  BUS DATI (Data Bus)= consente la trasmissione dei dati dalla CPU agli altri elementi e viceversa (bidirezionale)  BUS INDIRIZZI (Adress Bus)= contiene l’indirizzo della cella di memoria o del dispositivo di I/O (monodirezionale)  BUS DI CONTROLLO (Control Bus)= trasporta gli ordini dalla CPU e restituisce i segnali di condizione dai dispositivi, per esempio quando i dati devono essere letti o scritti.

La memoria ram  Il termine ram (random access memory) indica che in tali memorie è possibile accedere in qualunque locazione di memoria o per qualunque tipo di accesso (lettura o scrittura). La caratteristica della RAM è il fatto che l’informazione in essa contenuta rimane solo quando vengono alimentate (volatilità). Esistono due tipi di Ram:  Ram dinamiche: mantiene i dati solo se alimentata  Ram statica: è una memoria molto veloce con tempi di accesso attualmente dell’ordine delle decine di nanosecondi.

La memoria rom  Il termine rom (read only memory) è una memoria di sola lettura. Esistono differenti tipi di rom:  PROM (programmable rom) sono vuote e possono essere programmate successivamente attraverso appositi programmi.  EPROM (erasable programmable rom) sono memorie che possono essere programmate successivamente però a differenza della PROM la programmazione può avvenire più volte.  EEPROM (eletrical arasable programmable rom) sono identiche alle EPROM l’unica differenza che la cancellazione avviene tramite corrente elettrica.