Bilgisayar Mimarisi ve Organizasyonu
Editör: Toros Rifat ÇÖLKESEN
~Bölüm Yazarları~ Yakında eklenecektir.
"farkımız, kitaplarımızda"
Üniversite öğrencileri için...
ISBN: 975-605-9594-99-5, Şubat 2021
400 sayfa, 80. gr 1. hamur kağıt.
Bilgisayar Mimari veya Bilgisayar Organizasyonu dersleri için ciddi bir kaynaktır. Şimdi sipariş ver, ilk sen sahip ol
Bu kitapta, bilgisayar mimarisi ve organizasyonuna ait konular bilgisayar mühendisliği açısından ele alınmaktadır. Bu konular hem sistem mühendisleri hem yazılım mühendisleri hem de donanım mühendisleri açısından oldukça önemlidir. Şöyle ki, sistem mühendislerinin amaca yönelik performanslı bilgisayar sistemi seçmelerine imkan verir ve sahip olunan sistemlerin daha iyi konfigürasyonu yapılarak daha verimli çalıştırılmasını sağlar. Yazılım mühendisleri açısından, orta veya büyük ölçekli profesyonel yazılım projelerinin performanslı şekilde çalışmasını sağlayacak özelliklerin yansıtılmasını imkan verir. Donanım mühendislerine de, çok farklı donanım tasarımlarında evrensel bir bakış açısı sağladığı gibi, bilgisayar sistemi ile bütünleşecek donanım geliştirilmesinde de önemli bir katkı sağlar. Bilgisayar veya elektronik mühendisleri için bu konuların bilinmemesi eksiklik kabul edilir.
Bilgisayar mimarilerinin sınıflanması, seri ve paralel bilgisayarlar, süper bilgisayarlar, işlemci iç yapıları, Von Neumann ve Harvard mimarileri, bellek yapıları, saklama birimi ve diskin iç yapısı, RAID sistemler, kontrol birimleri, RISC ve CISC mimariler, katmanlı (pipeline) komut yürütme, komut çevrimi, giriş/çıkış birimleri, asosiyatif bellek yapısı, intel ve Motorola işlemcileri, komutlar, adresleme modları, kesme yönetim mekanizması, donanım üzerine uluslararası standartlar gibi tüm konular ele alınmıştır. Bir bilgisayar sistemi içerisinde bulunan tüm birimler özellikleriyle ele alınmış ve sistem içerisindeki yerleri incelenmiştir.
İçindekiler
Önsoz
Bölüm 1. Bilgisayar Mimarisi Temel Kavramları
1.1. Bilgisayar Mimarilerinin Sınıflanması
1.1.1. Flynn’ın Sınıflaması: SISD, SIMD, MISD ve MIMD
1.1.2. Von Neumann ve Harvard Mimarileri
1.2. Donanımın Teorisi Boole Cebri’ne Bir Bakış
1.3. Donanım Tasarımı Temel Bileşenleri
1.3.1. Kombinezonsal Lojik Devreler
1.3.2. Ardışıl Lojik Devreler
1.4. Donanım Destekli Sayı Sistemleri
1.5. Bilgisayar Destekli Donanım Tasarımı VHDL
1.6. Özet
1.6. Sorular
Bölüm 2. Bilgisayar Mimarisi Temel Bileşenleri
2.1. Bilgisayarın Temel İç Yapısı
2.2. İşlemci Birimi
2.2.1. İşlemcinin Tipik İç Yapısı
2.2.2. ALU
2.2.3. Saklayıcılar ve İşlemci İç Belleği
2.2.4. Kesme (Interrupt) Özelliği ve Bayraklar
2.2.5. Tipik Komut Yapısı
2.3. Sistem Yolları ve Birimlerarası Arabağlaşım
2.3.1. Veri Yolu ve Adres Yolu
2.3.2. Giriş/Çıkış Yolları
2.3. Bellek Organizasyonu ve Donanımsal Yetenekler
2.3.1. Ana Bellek
2.3.2. Cep (Cache) Bellek
2.3.3. Asosiyatif Bellek
2.4. Giriş/Çıkış Birimleri
2.5. Saklama Birimleri
2.5.1. Manyetik Saklama Birimleri
2.5.2. Optik Saklama Birimleri
2.7. Özet
2.8. Çalışma Soruları
Bölüm 3. İşlemci Mimarisi
3.1. İşlemcinin İç Yapısına Genel Bakış
3.2. İşlemcilerin Sınıflanması
3.3. İşlemci Komut Kümesi
3.3.1. Makina Komutlarının Özellikleri ve Formatı
3.3.2. Assembly Dili
3.3.4. Adresleme Modları
3.3.4. Örnek İşlemci ile Makina Kodlaması ve Assembly Programlama
3.4. CICS ve RISC İşlemciler
3.4.1. CISC İşlemci Mimarisi
3.4.2. RISC İşlemci Mimarisi
3.5. Yardımcı Ek-İşlemciler
3.5.1. Aritmetik İşlemci
2.5.2. Grafik İşlemci
3.6. Katmanlı (Pipeline) Komut Yürütme
3.6.1. Bir Komutun Yürütülmesi Evreleri
3.6.2. Katmanlı Komut Yürütmenin Performansa Etkisi
3.7. Özet
3.8. Çalışma Soruları
Bölüm 4. Kontrol Birimi
4.1. Kontrol Biriminin Görevleri
4.2. Mikroişlemler ve Saklayıcı Aktarım Dili
4.3. Mikroprogramlama
4.4. Örnek Kontrol Birimi Tasarımı
4.4.1. Sıkıbağlı (Hardwire) Tasarımı
4.4.2. Mikroprogramlı Tasarımı
4.5. Özet
4.6. Çalışma Soruları
Bölüm 5. Bellek Mekanizması
5.1. Bellek Yönetim Birimi ve Donanımı
5.2. Bellek Türleri
5.3. Bellek Hiyerarşisi
5.4. Sanal Bellek Yapısında Donanımsal Özellikler
5.4.1. Sayfalama (Paging)
5.4.2. Dilimleme (Segmentation)
5.4.3. Sayfalama ve Dilimleme
5.4.4. Sayfalama ve Dilimleme Örneği
5.4. Yerdeğiştirme (Swapping)
5.5. Özet
5.6. Çalışma Soruları
Bölüm 6. Giriş Çıkış Birimleri
6.1. Giriş Çıkış Birimlerinin Özellikleri
6.1.1. Bellek Adresli G/Ç
6.1.2. Port Numaralı G/Ç
6.2. Port Türleri ve Sistem Bağlantısı
6.2.1. Seri Port
6.2.2. Paralel Port
6.2.3. USB Bağlantısı
6.2.4. Kablosuz Port Bağlantısı
6.3. İç-birimlerarası İletişim Mekanizması
6.3.1. El Sıkışma Mekanizması
6.4. Doğrudan Bellek Erişim (DMA) Mekanizması
6.5. Özet
6.6. Çalışma Soruları
Bölüm 7. Kesme Mekanizması
7.1. Kesme Mekanizması Donanımı
7.2. Maskelenebilir ve Maskelenemeyen Kesme
7.3. Kesme Vektör Tablosu
7.4. Kesme İşleminde Öncelik
7.5. Kesme İşleminin Tetiklenmesi Üretilmesi
7.5.1. Yazılım Kaynaklı Kesme
7.5.2. Donanım Kaynaklı Kesme
7.5.3. Zamanlanmış Kesme
7.6. Kesme Sürecinde Kesme ~ İç-içe Kesme
7.6. Örnek Bir Sistemin Kesme Mekanizması
7.7. Özet
7.8. Çalışma Soruları
Bölüm 8. Saklama ve Arşivleme Birimleri
8.1. Saklama Birimi Türleri
8.1.1. Sabit Disk Sürücü ve İç Yapısı (HDD)
8.1.2. Katıhal Sürücü (SSD)
8.1.3. Hibrid Disk Sürüsü
8.2. Çok Diskli Saklama Mekanizması ~ RAID Sistemler
8.3. Saklamada Hata Sezme ve Düzeltme Teknikleri
8.4. Arşivleme Sistemleri
8.5. Saklamada Hata Sezme ve Düzeltme Teknikleri
8.5. Özet
8.5. Çalışma Soruları
Bölüm 9. Çok İşlemcili Paralel Bilgisayar Mimarileri
9.1. Çok İşlemcili Sistemler ve Hızlanma (Speed-up)
9.2. SIMD ve MIMD Paralelizmi
9.3. Çok İşlemcili Sistemlerde Bellek Organizasyonu
9.4. Özet
9.5. Çalışma Soruları
Bölüm 10. Bir Bilgisayarın Organizasyon Açıdan İncelenmesi
10.1. Modern Kişisel Bilgisayarların İç Yapısı
10.2. Bellek Organizasyonu
10.3. İç-yol Yapıları
10.4. G/Ç Organizasyonu
10.5. İşlemcilerin Gelişim Evreleri
10.6. Çevre Birimleri
10.7. Özet
10.8. Çalışma Soruları
Bölüm 11. Taşınabilir Sistem Mimarileri
11.1. Tablet Bilgisayar Mimarisi
11.2. Akıllı Telefon Mimarisi
11.3. Özet
11.4. Çalışma Soruları
Bölüm 12. Motorola ve İntel Ailelerinin Karşılaştırılması
12.1. Motorola İşlemcilerinin Genel Özellikleri
12.2. İntel İşlemcilerinin Genel Özellikleri
12.3. İki Ailenin Karşılaştırılması
12.4. Özet
12.5. Çalışma Soruları
Kaynakça
Dizin