Λύσεις — Μάθημα 3.1 · Αρχιτεκτονική υπολογιστών (Έλεγχος Γνώσεων, σελ. 63) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΩΝ

Λύσεις — Μάθημα 3.1 · Αρχιτεκτονική υπολογιστών (Έλεγχος Γνώσεων, σελ. 63)

Λύσεις των ασκήσεων του βιβλίου (συμπλήρωση κενών & αντιστοίχιση) για την αρχιτεκτονική του υπολογιστή.

Συμπλήρωση κενών (1–10)

Ερώτηση: 1. Ο υπολογιστής εκτελεί …… που ανακαλεί από τη ……. Το σύνολο των …… αποτελεί το πρόγραμμα. 2. Διακρίνουμε δύο τμήματα σε έναν υπολογιστή: Το τμήμα …… και τις …… μονάδες. 3. Το τμήμα επεξεργασίας αποτελείται από την ……, τη …… και το ……. 4. Η ΚΜΕ διαβάζει δεδομένα από τις μονάδες ……. 5. Η ΚΜΕ …… δεδομένα στις μονάδες εξόδου ενώ χρησιμοποιεί τις αποθηκευτικές μονάδες για …… αποθήκευση. 6. Όταν η ΚΜΕ διαβάζει εντολές από τη μνήμη μιλάμε για τη φάση …… της εντολής. 7. Στη συνέχεια ακολουθεί η φάση …… της εντολής. 8. Η μνήμη είναι ο χώρος για την …… των δεδομένων και των εντολών του προγράμματος. 9. Κάθε θέση μνήμης χαρακτηρίζεται από τη …… της. 10. Ο διάδρομος συνδέει την ΚΜΕ με τη …… και τις …… μονάδες.

Λύση:

• 1. Ο υπολογιστής εκτελεί εντολές που ανακαλεί από τη μνήμη. Το σύνολο των εντολών αποτελεί το πρόγραμμα.
• 2. Δύο τμήματα: το τμήμα επεξεργασίας και τις περιφερειακές μονάδες.
• 3. Το τμήμα επεξεργασίας αποτελείται από την ΚΜΕ, τη μνήμη και το διάδρομο.
• 4. Η ΚΜΕ διαβάζει δεδομένα από τις μονάδες εισόδου.
• 5. Η ΚΜΕ γράφει δεδομένα στις μονάδες εξόδου, ενώ χρησιμοποιεί τις αποθηκευτικές μονάδες για μόνιμη αποθήκευση.
• 6. Όταν η ΚΜΕ διαβάζει εντολές από τη μνήμη μιλάμε για τη φάση ανάκλησης της εντολής.
• 7. Στη συνέχεια ακολουθεί η φάση εκτέλεσης της εντολής.
• 8. Η μνήμη είναι ο χώρος για την αποθήκευση των δεδομένων και των εντολών.
• 9. Κάθε θέση μνήμης χαρακτηρίζεται από τη διεύθυνσή της.
• 10. Ο διάδρομος συνδέει την ΚΜΕ με τη μνήμη και τις περιφερειακές μονάδες.

Απάντηση: 1: εντολές/μνήμη/εντολών · 2: επεξεργασίας/περιφερειακές · 3: ΚΜΕ/μνήμη/διάδρομο · 4: εισόδου · 5: γράφει/μόνιμη · 6: ανάκλησης · 7: εκτέλεσης · 8: αποθήκευση · 9: διεύθυνση · 10: μνήμη/περιφερειακές.

Πρόσεξε:

• Ανάκληση = ανάγνωση εντολής (fetch)· εκτέλεση = υλοποίηση της εντολής.
• Οι μονάδες εισόδου «δίνουν» στην ΚΜΕ (διαβάζει), οι εξόδου «παίρνουν» από την ΚΜΕ (γράφει).

Αντιστοίχιση

Ερώτηση: Ταιριάξτε τις λέξεις της δεξιάς στήλης με τις λέξεις της αριστερής στήλης: Αριστερή στήλη: ΚΜΕ, Προσωρινή Αποθήκευση, Σκληρός Δίσκος, Πληκτρολόγιο, Κάρτα Ήχου. Δεξιά στήλη: Μονάδα εισόδου, Μονάδα εξόδου, Τμήμα Επεξεργασίας, Μνήμη, Αποθηκευτική Μονάδα.

Λύση:

• ΚΜΕ → Τμήμα Επεξεργασίας (η ΚΜΕ ανήκει στο τμήμα επεξεργασίας).
• Προσωρινή Αποθήκευση → Μνήμη (η μνήμη κρατά προσωρινά δεδομένα/εντολές).
• Σκληρός Δίσκος → Αποθηκευτική Μονάδα (μόνιμη αποθήκευση).
• Πληκτρολόγιο → Μονάδα εισόδου (εισάγει δεδομένα).
• Κάρτα Ήχου → Μονάδα εξόδου (παράγει ήχο = έξοδος).

Απάντηση: ΚΜΕ–Τμήμα Επεξεργασίας, Προσωρινή Αποθήκευση–Μνήμη, Σκληρός Δίσκος–Αποθηκευτική Μονάδα, Πληκτρολόγιο–Μονάδα εισόδου, Κάρτα Ήχου–Μονάδα εξόδου.

Πρόσεξε:

• Η κάρτα ήχου βγάζει ήχο προς τα ηχεία → έξοδος.

Άμεση Προσπέλαση Μνήμης (DMA)

Ερώτηση: Τι είναι η Άμεση Προσπέλαση Μνήμης (DMA);

Απάντηση:

• DMA (Direct Memory Access): τα δεδομένα διακινούνται απευθείας μεταξύ μνήμης και περιφερειακών μονάδων.
• Γίνεται χωρίς την παρεμβολή της ΚΜΕ, που έτσι απελευθερώνεται για άλλη εργασία.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεταφορά δεδομένων μνήμης↔περιφερειακών χωρίς την ΚΜΕ.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: αναφορά ότι παρακάμπτεται η ΚΜΕ.