Adattér, Adatmanipulációs Fa Flashcards
Az adattér fogalma
Olyan tér, ami biztosítja az adattárolást olyan formában, hogy az adattérben található adatok közvetlenül manipulálhatók legyenek a CPU által.
Az adattér két része és jellemzőik
Memóriatér
- nagyobb
- lassabb
- olcsóbb
- külső területen (lapkán) helyezkedik el
- címtere közös lehet az I/O eszközök címterével
Regisztertér
- kisebb
- gyorsabb
- drágább
- a processzorlapkán helyezkedik el
- külön címtere van
Adatmanipulációs fa fogalma
Megmutatja a potenciális adatmanipulációs lehetőségeket. Bizonyos részfái megmutatják például egy adott implementáció adatmanipulációs lehetőségeit.
A memória tér két része
- fizikai memória
* virtuális memória
A virtuális és fizikai memória kulcsjellemzői
a) két külön memória memóriatér létezik.
- Fizikai (CPU által látható, kisebb, így gyorsabb)
- Virtuális (programozó által látható, nagyobb)
b) létezik olyan transzparens (a felhasználó szempontjából) mechanizmus, amely az éppen futó program számára nem szükséges adatokat automatikusan a fizikai címtérből átteszi a virtuális memóriába. Kétirányú adatforgalom: FM (itt fut a program, sokkal kisebb, gyorsabb) VM (ezt látja a programozó, nagyobb, lassabb)
c) létezik olyan a felhasználó számára transzparens mechanizmus, amely a felhasználó által használt virtuális címet futási (execution) fázisban automatikusan lefordítja valós címekké. Egyirányú adatforgalom VM => FM (ma már erre a célra címfordító hardverek vannak a CPU- ban)
FMVM definíció
létezik olyan transzparens (a felhasználó szempontjából) mechanizmus, amely az éppen futó program számára nem szükséges adatokat automatikusan a fizikai címtérből átteszi a virtuális memóriába.
Kétirányú adatforgalom:
FM (itt fut a program, sokkal kisebb, gyorsabb)
VM (ezt látja a programozó, nagyobb, lassabb)
VM=>FM definíció
létezik olyan a felhasználó számára transzparens mechanizmus, amely a felhasználó által használt virtuális címet futási (execution) fázisban automatikusan lefordítja valós címekké. Egyirányú adatforgalom VM => FM (ma már erre a célra címfordító hardverek vannak a CPU- ban)
A regisztertér meghatározása
Az adattér egy nagyteljesítményű része.
A regisztertér osztályozása
I. egyszerű regisztertér
II. különféle adattípusokhoz különálló regiszterek
III. összetett (többszörös) regiszterkészlet
Az egyszerű regisztertér négy típusa
1) egyszerű regiszter struktúra AC-> akkumulátor regiszter (egyetlen, kitüntetett regiszter volt régebben, minden művelet után menteni kellett az eredményt az operatív tárba, hogy a következő operandust be tudjuk hívni)
2) +néhány dedikált adatregisztert AC + Data regiszterek (a programok feldolgozását felgyorsította)
3) univerzális regiszterkészlet (több regiszter volt, amit szabadon fel lehetett használni, hatékonyság növelése, gyorsabb, új programozási stílus, a gyakran használt változókat regiszterekbe lehetett menteni). Az első ilyen gép 1956-ban jelent meg, ami 8 db regisztert tartalmazott.
4) Stack Architektúra (regiszter): a processzor mindig a legfelső regisztert látja. Stack operandus: a regiszter címzés rövid, gyors, tulajdonképpen nem igényel címzést. Hátránya: szekvenciális hozzáférés a regiszter tartalmához, lassítja a feldolgozást, nem lehet a belső adatokat közvetlenül elérni (lehívás (fetch) szűk keresztmetszet).
Különféle adattípusokhoz különálló regiszterek
Cél a folyamatok felgyorsítása különös tekintettel a lebegőpontos (FP) műveletekre 4 byte (100szoros sebességnövekedés érhető el velük)
Egyszerű regiszterstruktúra
1) egyszerű regiszter struktúra AC-> akkumulátor regiszter (egyetlen, kitüntetett regiszter volt régebben, minden művelet után menteni kellett az eredményt az operatív tárba, hogy a következő operandust be tudjuk hívni)
Dedikált adatregiszterek
2) +néhány dedikált adatregisztert AC + Data regiszterek (a programok feldolgozását felgyorsította)
Univerzális regiszterkészlet
3) univerzális regiszterkészlet (több regiszter volt, amit szabadon fel lehetett használni, hatékonyság növelése, gyorsabb, új programozási stílus, a gyakran használt változókat regiszterekbe lehetett menteni). Az első ilyen gép 1956-ban jelent meg, ami 8 db regisztert tartalmazott.
Stack architektúra
4) Stack Architektúra (regiszter): a processzor mindig a legfelső regisztert látja. Stack operandus: a regiszter címzés rövid, gyors, tulajdonképpen nem igényel címzést. Hátránya: szekvenciális hozzáférés a regiszter tartalmához, lassítja a feldolgozást, nem lehet a belső adatokat közvetlenül elérni (lehívás (fetch) szűk keresztmetszet).