Αρχιτεκτονική Υπολογιστών

Στο κεφάλαιο αυτό θα αναφερθούμε στο σχεδιασμό επεξεργαστών και θα αναλύσουμε τη δίοδο δεδομένων, τη μονάδα ελέγχου και τις διακοπές. Έτσι, εστιάζουμε σε 5 θέματα:

1. Δομή σύγχρονων υπολογιστών και βασικά βήματα εκτέλεσης μιας εντολής στους υπολογιστές DLX και PDP-11.
2. Δίοδος δεδομένων και μονάδα ελέγχου του υπολογιστή MIPS.
3. Kαλωδιωμένη μονάδα ελέγχου του υπολογιστή DLX.
4. Μικροπρογραμματιζόμενη μονάδα ελέγχου των υπολογιστών DLX και MIPS.
5. Τι είναι οι διακοπές και πώς αντιμετωπίζονται από τον επεξεργαστή των υπολογιστών DLX και MIPS.

Οι ενότητες του κεφαλαίου είναι οι ακόλουθες:

	1.		Δομή σύγχρονων υπολογιστών Κύρια τμήματα σύγχρονων υπολογιστών Δίοδος δεδομένων του υπολογιστή DLX Δίοδος δεδομένων του υπολογιστή PDP-11 Βασικά βήματα εκτέλεσης μιας εντολής από τον επεξεργαστή του DLX Βασικά βήματα εκτέλεσης μιας εντολής από τον επεξεργαστή του VAX
	2.		Σχεδίαση και υλοποίηση της διόδου δεδομένων και της μονάδας ελέγχου του υπολογιστή MIPS Ο ρόλος του ρολογιού στη μετάδοση σημάτων Μετάδοση σημάτων σε στοιχεία μνήμης Ανάγνωση ή εγγραφή σήματος Τα τμήματα της διόδου δεδομένων του υπολογιστή MIPS για κάθε τύπο εντολής Δίοδος δεδομένων για ανάκληση των εντολών και αύξηση του απαριθμητή προγράμματος Δίοδος δεδομένων για τις εντολές τύπου R Δίοδος δεδομένων για τις εντολές φόρτωσης και αποθήκευσης Δίοδος δεδομένων για τις εντολές διακλάδωσης με συνθήκη και τις εντολές μεταπήδησης Η δίοδος δεδομένων και η μονάδα ελέγχου ενός κύκλου Πως υλοποιείται η δίοδος δεδομένων ενός κύκλου του υπολογιστή MIPS Η μονάδα ελέγχου της ALU Πως σχεδιάζουμε τη βασική μονάδα ελέγχου ενός κύκλου Τι λειτουργεί λανθασμένα στην υλοποίηση του ενός κύκλου Η δίοδος δεδομένων και η μονάδα ελέγχου της εφαρμογής πολλών κύκλων Η υλοποίηση πολλών κύκλων Πως χωρίζεται η εκτέλεση των εντολών σε κύκλους ρολογιού Πως σχεδιάζεται η μονάδα ελέγχου
	3.		Καλωδιωμένη μονάδα ελέγχου Εισαγωγή στην καλωδιωμένη μονάδα ελέγχου Μετατροπή αλγοριθμικού διαγράμματος καταστάσεων σε υλικό υπολογιστή Υλοποίηση της καλωδιωμένης μονάδας ελέγχου Επίδοση της καλωδιωμένης μονάδας ελέγχου Καλωδιωμένη μονάδα ελέγχου του DLX Επίδοση καλωδιωμένης μονάδας ελέγχου του DLX Βελτίωση επίδοσης καλωδιωμένης μονάδας ελέγχου του DLX
	4.		Μικροπρογραμματιζόμενη μονάδα ελέγχου Εισαγωγή στη μικροπρογραμματιζόμενη μονάδα ελέγχου Ομαδοποίηση σημάτων ελέγχου Μικροπρογραμματιζόμενη μονάδα ελέγχου του DLX Αντιστοιχία καλωδιωμένης και μικροπρογραμματιζόμενης μονάδας ελέγχου Η μικροπρογραμματιζόμενη μονάδα ελέγχου για αριθμητικές και λογικές εντολές Eπίδοση της μικροπρογραμματιζόμενης μονάδας ελέγχου του DLX Μέγεθος μικροεντολών του DLX Μικροπρογραμματιζόμενη μονάδα ελέγχου του MIPS Δημιουργία του μικροπρογράμματος
	5.		Διακοπές Τι είναι οι διακοπές και που οφείλονται Διακοπές στον υπολογιστή VAX Πως γίνεται ο έλεγχος των διακοπών Ποια είναι η δυσκολία των διακοπών Διακοπές στον υπολογιστή MIPS Πώς γίνεται ο έλεγχος των διακοπών

Αρχιτεκτονική Υπολογιστών I
Υπεύθυνη καθηγήτρια : Γρηγοριάδου Μαρία,
Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Τμήματος Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών,
Εθνικού & Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών