Notes
Slide Show
Outline
1
Luento 1
Tietokonejärjestelmän rakenne
  • Järjestelmän eri tasot
  • Laitteiston nopeus
2
Tietokone-
järjestelmä
3
Tietokone
4
Tietokoneohjelman
sijainti ja esitysmuoto
  • Käyttäjän kannalta
    • jossain tietokonelaitteistossa
    • jossain muodossa
    • helppo suorittaa
      • napauta ikonia hiirellä
      • anna ohjelman nimi ja parametrit tekstuaaliselle käyttöliittymälle
        • DOS tai UNIX kehotteen jälkeen
      • sijoita CD-levy CD-asemaan
5
Tietokoneohjelman
sijainti ja esitysmuoto (jatkuu)
  • Pitkäaikainen talletus
    • jollain laitteella, jossa tieto säilyy myös ilman sähkövirtaa
      • kovalevy, levyke, magneettinauha, CD, DVD
    • jollain kielellä kuvattuna
      • ohjelmointikielet: Java, Fortran, C,
      • tietokannan kuvauskielet: SQL, SQL*Forms,
      • suorittimen konekieli: x86, MIPS, PA-RISC, ...
    • pakattuna ehkä jollain tavoin
      • zip, tar, gz, ...
6
Tietokoneohjelman
sijainti ja esitysmuoto (jatkuu)
  • Suoritusaikana
    • muistissa
    • konekielisessä muodossa


7
Konekieli
  • Suorittimen konekielen käskykanta määrittelee tietokoneen käskykanta-arkkitehtuurin
    • ISA - Instruction Set Architecture
  • Kukin käsky on esim.
    10-numeroinen kokonaisluku
  • Usein esitetty symbolisella konekielellä
    • käsky jaettu osiin (kenttiin)
    • joidenkin kenttien arvot kuvattu symboleilla
    • helpompi ihmisten lukea ja kirjoittaa
8
Symbolinen konekieli
  • Yleinen esitystapa konekielisille ohjelmille
    • luettavassa muodossa oleva konekieli
  • Helppo muuttaa konekieleksi
    • suora vastaavuus konekieleen
    • usein mielletään (vähän väärin, muttei paljon):
9
Ohjelma vs. konekieli
  • Ongelma:
  • Ratkaisu: esitysmuodon muunnokset
    • käännös
    • linkitys
    • lataus
10
Ohjelman esitysmuodot (4)
11
Käännösesimerkki
  • Ohjelma MyProg tekee jotain.
  • Alkuaan MyProg on kirjoitettu Pascal-kielellä
  • MyProg halutaan suorittaa Intel x86 laitteistossa (Pentium PC:lle)
    • Ohjelman MyProg esitysmuoto suoritusaikana täytyy olla Intel x86 konekieli

12
Käännösesimerkki (jatkuu)
  • Pascal-kääntäjä on ohjelma, joka on alkuaan kirjoitettu jollain ohjelmointikielellä
    • C-kielellä?
    • Pascal-kielellä?
  • Ennen suoritusta myös
    Pascal-kääntäjä täytyy olla
    käännettynä laitteiston
    konekielelle
    • Intel x86, PA-RISC, ...
13
Käännösesimerkki (jatkuu) (3)
  • Käännä ohjelma MyProg Pascalista konekielelle?
  • Käännä Pascal kääntäjä Pascalista konekielelle?
14
Suorittimen ja muistin sisältö
15
Laitteiston nopeus
  • Järjestelmän eri komponenteilla on suuret nopeuserot
    • laiterekisterit kaikkein nopeimmat
    • välimuisti lähes yhtä nopea
    • muisti jo aika kaukana
    • laitteet hyvin kaukana
    • eräät laitteet todella hyvin kaukana
      • magneettinauha, ihmisen käyttöliittymät
    • muut tietokoneet todella hyvin kaukana
16
 
17