1

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Datorteknik

Föreläsning 7

Historia och framtid

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Jacquards vävstol, 1801

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Charles Babbage Difference Engine, 1822

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Konrad Zuse, Z1, 1936

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

ENIAC, 1943

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

ENIAC

”Senare har yrket som programmerare

blivit populärt även bland män.”

2

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Harvard Mark I 1944

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

First Complier and First Bug

Rear Admiral and Doctor Grace Hopper Första kompilatorn: Flow Matic

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

IBM Stretch 1959

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

IBM 704, 1974

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Hålkortsstans

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

PDP 11

3

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Ken Thompson and Dennis Ritchie

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Univac 1108

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

VAX 11/780

СВАКС... Когда вы забатите довольно воровать настоящий лучший

“CVAX... when you care enough to steal the very best.”

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

CRAY I

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Intel, Busicom Calculator, 1969

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Apple I, 1976

4

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

IBM PC

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Patterson & Hennessy

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

MIPS Five-Stage Pipeline

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Several Instructions in Pipeline

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Pipeline Registers

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Pipeline Control

5

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Complete Five-Stage MIPS

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Problem med pipelining

• Datahazard

– Registervärden klara först efter fem cykler

– Lösning: forwarding

• Hopp

– Instruktioner har kommit in i pipelinen i onödan

– Lösning: hoppa inte

– Lösning: hopplucka

• Slutsats: pipelining är inte perfekt

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Pipeline Development

• Basic Five-Stage Pipeline

• Deeper pipelines

• Dual pipelines

• Quadruple pipelines

• Hardware translation of x86

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

X86 Architecture

• Intel 4004

• 8080

• 8085

• 8086

• 80186

• 80286

• 80386

• 80486

• Pentium

• Pro, II, III

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Pentium

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Power PC

6

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

AMD Athlon

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

MIPS 74K

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Transmeta Crusoe

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Dual Core / Multi Core

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Moore’s Law

The number of transistors that can be fabricated on a very

large-scale integrated (VLSI) chip doubles every two years.

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

The Future

7

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Tentamen

• Försöker täcka in viktiga delar av kursen

– Binär aritmetik

– Högnivå-assembler-maskinspråk

– Programmering på assemblernivå

– Koppling mellan högnivåkoncept och maskinnivå

– Avbrott

– Trådar

– Realtidsprogrammering

– Hur kopplas ett datorsystem till omvärlden?

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Tentamen

• Försöker undvika extentamodellen

• Några nya tal och några annorlunda tal varje gång

• Svårt, eftersom vi samtidigt vill täcka in de viktiga sakerna

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Tentamen

• Det ingår i tentakraven att kunna svara lagom fylligt

• Nivå: som en annan teknolog, som läst kursen och kan det mesta

hyfsat bra, utom just det tentafrågan handlar om

• Det är ofta viktigt att svara lite utförligare än man tror

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Tentamen

• Vad betyder CPU? Förklara vad det är?

• Central processing unit (rätt).

• Computer processor unit (fel).

• Det är själva hjärnan i datorn, liksom (fel).

• Det är den enhet som läser programmet, utför instruktionerna och

styr övriga enheter i datorn (rätt).

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Tentamen

• Datorteknik innehåller många begrepp

• Tentan testar att man kan begreppen

• Många kan begreppen inom datorteknik nästan men inte riktigt

• På tentan måste man veta vad de betyder

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Tentamen

• Kod måste vara i stort sett korrekt

• Man får inte avdrag för kommafel

• add t0 t2, t3 # glömt komma mellan t0 och t2, gör inget

• lw t0, vec[t2] # vektorer finns inte på maskinnivå, fel

• Man får avdrag för att använda högnivåkoncept i assembler, om

man blandar ihop en adress och ett minnesinnehåll, etc.

8

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Tentamen

• Kommentera koden

• addi t1, t1, 1 # öka loopräknaren med ett

• Allt var rätt, förutom att räknaren råkar vara register t2. Tack vare

kommentaren kan tentarättaren inse att det är ett rent slarvfel.

Institutionen för elektro- och informationsteknologi, LTH

Tentamen

• Läs uppgifterna noggrant

• Svara på alla frågor, även de som är insprängda i texten

• Svara fullständigt, men inte onödigt långt

• Svamla inte