Why von Neumann Architecture?
? General-purpose, programmable.
It can be built with very simple
electronics components
Moore’s Law?
Moore Yasası, Intel şirketinin kurucularından Gordon Moore’un 19 Nisan 1965 yılında Electronics Magazine dergisinde yayınlanan makalesi ile teknoloji tarihine kendi adıyla geçen yasa.
Her 18 ayda bir tümleşik devre üzerine yerleştirilebilecek bileşen sayısının iki katına çıkacacağını, bunun bilgisayarların işlem kapasitelerinde büyük artışlar yaratacağını, üretim maliyetlerinin ise aynı kalacağını, hatta düşme eğilimi göstereceğini öngören deneysel (ampirik) gözlem.
Clock Frequency (every 2 years)
Performance
Memory capacity
Number of transistors per chip
1000 M would double every 1.5 years.
bir bilgisayardan neler beklenir ?
islem yapması,giriş cıkıs islemleri vs,aritmetik ve logic işlemler yapması
veri işleme
veri saklama
elemanlar arası veri tasıma
bütün bilgisayarın kontrolü
bilgisayar organizasyonu ve bilgisayar mimarisi arasındaki fark ?
———————-
bil org =donanımla ilgili
structer=mimari
Fuctıon=organizasyon
*hardware details ,programcı hardware bilmez ,donanımcı bilir
*bütün donanımsal işlerle ilgili
*functioan ? bir bigisayarda neler beklenir ? ***
veri işleme
veri saklama
elemanlar arası veri tasıma
bütün bilgisayarın kontrolü
neden van neuman artitecture?
*general purpose,programmeable
*farklı problemleri çözebilir
*talimat otomatik olarak gercekleştirilir
*cok basit elektrik bileşenleriyle oluşturulabilir
moores low ? her 1,5 yılda 2 sayısı katına cıkıyo transistör sayısı
machine instruction :
100 add r0,r1 burda r0,r1 e operand denir add gibi komutlara opcode denir r1 source dur r0 destination dir
aynı zamanda ikiside birer operanddır
machine instruction
Machine instructions are of four types:
? Arithmetic and logic operations.
? Data transfer between memory and CPU registers.
? Program control (conditional branches, etc.).
? I/O transfer.
instruction set dizayn : ?
cpu dizayn ? asamalar nelerdir ?
asagıdaki maddeler *
1)operand repartaine: islemcide hangi tür islemlerin tasarlanacagı
2)hangi tür veri tipierinin ,logic,int ilong vs hengi tülrri destekleyecek
3)instruction format-lenght of number of adressess
4)register : number of cpu register and there use
5) adresses : which machines galiba … to be provided
which modes are provided
program counter : main memorydeki komutlar nerede,bunu belirler
bilgisayarın performansını artırmak için ?: *** memory artır ,cache koy ,pipeline yapı yap
branch prediction : dallanma yapacakmı yapmayack mı bu
data flow anallizi : hard disckten getirip main memoryde tutmak kullanılabilecek dataları harddiskten gelmesini beklemeden yapmak
speculative execution :islemciyi mesgule etmek
neden donanım bilmeli ? **
yeni donaımlar geliştikce yaızlımlarda degişecek
herseyi bile adanm donanımlardan bi haber olunca hic bişey bilmemiş konumuna düşecek
uyum saglayamayacak yazılımcılar
propagation delay :elektronik devre hatırla ,
bir kapıdan diger kapıya gecerkenki gecikme
green hardware : dedikleri devre
elemanların enerji ihtiyacının azaltılmasıdır
many integreted core (MIC) : işlemciler
gpu (graphics processing unit) : grafik kartları ,tamamen grafikleri işlmemek amacıyla kullanılmaktadır
spec : bilgisauarın performansını ölcen bir programmış
spec ? system performance evaluatıon corporatıon
bir concorcıum bu
spec cpu2006 program
bandwith =bant genisliği
komut kosulma hızını artırma organizayona mı artitechura mı baglı ?
organizayona baglı
CISC: complex ınstructıon set computers
örnek: intel ve amd nin işlemcileri
RISC:reduce instructıon set computers örnek :arm
embedded system nerelerde kullanılır 😕
yazılım ve donanım
aracta abs de meslea kullanılır
televizyon ,içindeki işlmeci
herhangi bir oyuncak ambedded dır
asansörlerde ki işlemciler embedded
mıps :bılıon ınstructıon per second
arm nerde kullanılır ?
akıllı ve smart cardalrda
hard disklerde
networking application
application : linux windows vs
benchmarks: bilgisayar performans testleri
amdahl’s law kanunu ?:
daha cok bilgisayarın gücüyl eperformasnıyla ilgili isşlemler.birden fazla işlmeci var ,processor sayısı arttıkca hiz artar
little’s law:
daha cok srever systemlerde
kullanılır
istatistikel bazı degerler led eediyosun
bunalra bakrak bir performan sonucu alyosun
istekler geldikçe serverın performansını ölçmek çin kullanılıyo
instructıon set: ???
cısc te her komut cyclında 1 komut ksulur
ama risc te degişir bu bunu unutmuyonuz dedi.en az iki oluyomuş ricste
operations code : opcode
mov ax,bx : b source a destinatıon
add ,mov vs bunların herbiri opcode dur
her bir mov komutunun farklı bir binary karsılıgı vardır
add basşka mov başka
source operant ,result operand
b , a
instructerın cycle state diagram : ***
instructıon types : ***
data processing : aritmetik ve logic islemler
data strage :mov ,add gibi komutlar
control : jump if zero ,jump komutları.branch instructıon
data movemant : input output arasında olur
TYPES OF OPERANDs :adress ,number,characters,logical data olabilir operand
her işlemci için farklı nümerik data tipleri olabilir
neler olablr int ,long byte
single instructıon- multıple data (SIMD) data types :
birden fazla data işlenebiliyor
quız yapıldı ,bazı quiz soruları söyle : ****
- bilgi org ve mimarisi arsındaki farklar ?
- mikroişlemci performasnı nasıl artırırız ? cısc rısc meselesi
- operand ve opcode ndir ?
instructıon lenght : ?
neye baglı
- memory size :in kapasitesine göre
48 terabytmı yoksa
- memory organizayona :
segmentaıon tekniğiylemi yoksa paginlemi bu önemli
- buss structer :nasıl bir bus yapsıo olması lazım
- processorc complexy :cısc mı riısc mi
- processors speed : öenmli ne kadar hızlı main memoryden getiriyon
normal memory ve cpu arasında ki cache niye vaR? **
data alısverişini hızlandırmak için ,bknz : multilevel cache yapısı
cache memory deki line uzunsa ne olcak ?***
tarama süresi uzar
avantajı kaybeder cünkü satır satır aranıyor data ,cpu dan ilk olarak data varmı acaba cachelerde diye cachelere bakılırken ,line ve bloklar optimum degerde olmalı **
unified cache ile split cache ?fark ne?
sadece data için kullaılıyosa unified cache denir
cache bellek sınıflandırmaları: ?
iceriklerine göre : split ve unified cache
yazma yöntemine göre :write trough /copyback
erişim yöntemine göre: fully associative /set assosiative /direct mapping
logical and pysical cache fark ne acabaa ?
birisinde logic digerinde fiziksel adres kullanıyoruz
cache memory nasıl organize edilir ? önemli cıktı sınavda
tagline|word misali rakamsal sorular vizede soruıldu
ismi k way di ,2 ye böldük biz , dolayısıyla 2 way set associative imiş adı bu yöntemin adı
AVANTAJLARI :DAHA HIZLIARAMA YAPIYORUZ
4 way olsaydı
ne faydası ya da zararı var ki bölmenin : ?
2 ye bölme daha iyi 4 e bldü ama
hardware tasarımı zorlasıyo ama set sayısı artarsa
küçük botutta olanlar şin set sayısını artırmak faydalı değil
8 mb lık memorye de mesela 2 ye bölem az gelebilri 4 e 8 e bölme daha uygundur
cache hit ratıo: ilk arama da bulma oranı bu ,blok blok arıyoya bilgiyi hani cpudan datayi bulmak için geldiğinde
aradıgımızı bulamazsak o cache miss idi ,adı öyleydi
lru :least recelty used algortim
en az kullnaılan birini secip onu alıyoz,victim ilan ediyoruz,onu silip onun yerine işlem yapıyoruz
write policy :
cpu –cache –main memory var sırayla
cachın bir blogunu değişti
o halde iki tür teknik oldu .
main memoryden geldigi yer değişmesi lazım dimi
write through and write back : ? farkları önemli **
write through: cache deki data değiştiginde ,main memorye yerleşiyo aynı anda .cache de bir bit bile değişsse
sürekli trafik var
write back :
cache deki bütün değişiklikler yapılıyo
.en son işlem bitince yapızılıyo main memorye
write thrugh da hmn yazılıyodu ,anında
porgram dan cıktın mesela ,o programla ilgili dataları siler mesela
en son yazıyoruz
anında yazmk zmn kaybına yol acar
dezavantaj :zaman kaybı
avantaj
:değişiklipi görebilirsin anında
3 seviyeli cache lerde
1.cache write through kullnılrı digerleri 2 ve 3 write backtır genelde
data bus hepsinde ortak
anında hepsine kopya yapması için
1.cache 32 kb
2.cache 256kb-1mb
3.cache 1mb-16 mb genelde yeani
line size ı buyukse avantaj dezantaj enlerdiii?
blok uzunulugunun yani
cok kücük olursa sıksık main meorye gitcek olmaaazz
cok büyük olursa süre uzucak ,trasnfer süresi
performans kötü olur
line size: blok getirilir 1 bite bile ihtiyac olsa o blogun tmamı geliyor
as the block ..
split cache olunca :instructın ve data cahe ayrıydı ,bu cachin avantajı :fetch, decode ve executıon üniteleri arasında cahe baglantısının ,eliminete yapar
*******vize sınav sorularıı : ****
ddr4 vize de cıktı ?yenilikler vs
Bilgisayar mimarisi nedir?
Opcode,operand,bisey daha ?örnekle aciklayiniz
Dinamik Ram ve statik RAM neden ve nerelerde kullanilir?
İnstruction set dizayn ana başlıklarından biri olan , ) format nasil ve (neye gore) belirlenir gibi bisey vardi
Cisc? risc? Neden and nelerde kullanılır?
İndirect ? sekil çizerek açıklayiniz
(Performans için soruyordu zannedersem )Neden veri analizi yapılır ?
neden data flow analizi yapılır ?