Vlákno názorů k článku Nové vlastnosti čipů 80386: stránkování a virtuální režim 8086 od exo - Ahoj. Super článek. Na mě hodně složitý, protože...

Ahoj. Super článek. Na mě hodně složitý, protože jsem chyběl u základů programování a assembler, fortran - či jiné jim podobné - jazyky jsem úplně přeskočil.

Tento příspěvek do diskuze se ale netýká úplně tohoto konkrétního článku. Tak jako já jsem nebyl u assembleru, spousta z nás i mnohem dříve narozených než já (77 - můj první počítač byl 286 kterou jsem pořizoval v době, kdy ostatní už pomalu přecházeli na pentia a zbavovali se 486), nebyla u zrodu počítačů, u děrných pásek a elektronkových sálových počítačů.

A vůbec nikdo z nás asi nebyl s Turringem, když louskal enigmu a sestrojoval jeden z prvních počítačů.

Chtěl jsem se zeptat, zda by jste byl schopný a ochotný někdy napsat článek o tom, jak vlastně funguje počítač. Protože "ovládat" jej umíme všichni. Někteří umí vytvořít neuvěřitelně komplikovaný word, jiní excel, někteří vyrobí fantastickou hru (klidně i low level programováním mimo frameworky) a jiní složí fantastickou hudbu nebo sestříhají skvělý film. A nebo samozřejmě naprogramuje fantastický kus SW.

Téměř nikdo už dnes ale podle mě netuší / nechápe jak fungje nitro počítače, Jaké jsou jeho naprosto základní komponenty bez kterých by to nešlo a jaký mají konkrétní účel.

Zajímalo by mě zda by byl někdo schopný nějak elegantně a relativně srozumitelně převést Turringův myšlenkový koncept na základě kterého pak vznikaly samostné první počítače do prezentace.

Je jasné že počítač vychází z instrukcí, čtecí hlavy, vstupů a výstupů. Co se ale v dnešních počítačích opravdu děje, jak moc jsou si podobné nebo naopak zcela rozdílné oproti původnímu konceptu? To já osobně nemám naprosto žádné tušení.

Tak pocitace opravdu nefunguji jako Turinguv stroj.

Zacnete u von Neumann-a, to je zaklad vetsiny velkych pocitacu, zatimco Harvardska architektura je videt v nekterych mikrokontrolerech.

https://cs.wikipedia.org/wiki/Von_Neumannova_architektura
https://cs.wikipedia.org/wiki/Harvardsk%C3%A1_architektura

Ale pokud nejste schopen si najit a dostudovat pak zbytek - co je mezi odkazem a tim co mate na stole .. sebelepsi clanek vam to nevysvetli bohuzel. Informaci na tohle tema je vice nez dost.

Dobrý den,

kdysi mi tady vyšel seriál https://www.root.cz/clanky/jak-pracuje-pocitac/ . Možná by prvních pár dílů mohlo pomoci. Je tam vysvětlen mikrořadič, ALU, jak zhruba pracují strojové instrukce, ale zase ne moc do hloubky. Kdyžtak mi prosím dejte zpětnou vazbu, můžu to rozšířit.

Základní principy, na kterých je založená činnost elektronických počítačů, jsou popsané na mnoha místech. Sám jsem v osmdesátých letech začínal s knihou Od logických obvodů k mikroprocesorům, Jean-Michel Bernard , Jean Hugon.

Série článků Co se děje v počítači https://www.root.cz/serialy/co-se-deje-v-pocitaci/ od pana Tišnovského také přináší nabízí základy a pak jde dále. Ale nemá smysl chtít nějaký jeden krátký článek s instantní předvařenou znalostí. Takto to nechodí a pokud je dotaz míněný takto, tak spíš nemá smysl ani dopovídat.

Jinak Architektury počítačů (Computer Architectures nebo Computational Structures) jsou základem, který by každý programátor měl znát, pokud jeho výsledky mají alespoň trochu rozumně využít potenciál dané platformy nebo je jsou nějaké požadavky na na spotřebu a čas. A na všech světově relevantních univerzitách se pro obory computer science a electrical engineering učí.

Pro obor Otevřená Informatika na ČVUT FEL jsme pak připravili základní kurz takto

https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/b35apo/start

Jsou zde jak záznamy přednášek, tak i možnost si vše procvičit a to i online, pokud nechcete simulátor instalovat pro Linux, Win nebo MAC

https://comparch.edu.cvut.cz/

a je možné mít i ke cvičení zpětnou vazbu

https://comparch.edu.cvut.cz/online-tools/webeval/

Kurz končí tak znalostmi odpovídajícími state of the art v CS z roku 1985 (vznik RISC->SPARC, MIPS na světových univerzitách). Pokud pak chcete pokročit v technikách dále, tak základy využijete i při studiu našeho předmětu Pokročilých (pokročilejších) architektur počítačů

https://cw.fel.cvut.cz/wiki/courses/b4m35pap/start

V rámci něho si každý student navrhuje i vlastní procesor. Předávané znalosti odpovídají tak tomu, kde byl vývoj špičky v oblasti CPU tak v půli devadesátých let.

Pak ty základy, bez kterých to nejde, můžete využít při čtení aktuálních recenzí a popisů, pro x86 třeba na

https://en.wikichip.org/

I když tento server se zdá mít zrovna problém. Pro trochu profi programování na x86 pak mohu doporučit

https://www.agner.org/optimize/

Ale pokud nebudete ochotný investovat do těch základů, tak je to čtení ztráta času.

Ben Eater má přesně o tomto sérii videí na YouTube (anglicky). Začíná s diodou a transistorem, pokračuje s logickými obvody, sestaví sčítačku a odečítačku, program decoder, micro-code a končí s EEPROM, 6502 CPU a textovým LCD displayem.

7. 1. 2025, 23:48 editováno autorem komentáře

Kúp si hru Turing Complete na Steame a môžeš si tam vytvoriť aj celý počítač. Začínaš na polovodičoch.

Skvělé knihy v češtině, jdoucí od úplných základů až ke stavbě vlastních osmibitových počítačů, jsou od pana Malého v edici knihy NIC.CZ:

- M. Malý: Hradla, volty, jednočipy
- M. Malý: Porty, bajty, osmibity

A v případě zájmu pak lze pokračovat různými směry dál: konstrukce s ESP32, vlastní procesory na programovatelném poli atp.

Mimochodem, co jsem tak zběžně kouknul, tak ty úplně základní principy jsou podobné těm ukazovaným ve videích Bena Eatera (ono to asi nejde jinak). Ale v knize je "mnohem víc času" to pochopit než ve videu, včetně příkladů, obrázků, provokativních otázek apod. :) Tak by to mohla být pro mnohé také dobrá alternativa.

8. 1. 2025, 22:17 editováno autorem komentáře

Díky Vám všem za tipy pod dotazem. Jdu prozkoumat. PDFka od Martina Malého vydané pod CZNic jsem postahoval okamžitě když vyšly, ale bohužel se k nim časově nedostal. Jen čerpal jsem vycucal nějaké nápady pro arduino. Každopádně mrknu na odkazované seriály, určitě se něco dovzdělám.