Методические указания по дисциплине "Структуры и алгоритмы обработки данных"

|
Методические указания по дисциплине "Структуры и алгоритмы обработки данных"
|
Sana | 16.05.2024 | Hajmi | 76,5 Kb. | | #237309 |
Bog'liq Методические указания по дисциплине Структуры и алгоритмы обраб
O’zbekiston Respublikasi Axborot Texnologiyalari vaKommunikatsiyalarini Rivojlantirish VazirligiMuhammad al-Xorazmiy nomidagiToshkent Axborot Texnologiyalari Universiteti
Mustaqil ish
Mavzu: Zamonaviy shinalarning xususiyatlari. PATA, IDE, EIDE, ATAPI misolida.
Kompyuter shinlri (ingliz tilidan: computer bus, ikki tomonlama universal kalit - ikki yo'nalishli universal kalit) - bu kompyuter arxitekturasidagi kompyuterning funktsional bloklari o'rtasida ma'lumotlarni uzatuvchi kichik tizim. Odatda shina drayverlar tomonidan boshqariladi.
Kompyuter shinasi — kompyuter quyi tizimi, kompyuter funktsional birliklari oʻrtasida maʼlumotlarni uzatish uchun xizmat qiladi. Shinalarni odatda oʻtkazgichlarda bir necha qurilmalar ulanishi nuqtasidan, mexanik (jismoniy) elektr va mantiqiy (nazorat)ga ajratish mumkin. Har bir shina, bir aloqa, karta va kabel uchun ulagichga ulanadi, uning majmuyini belgilaydi. Kompyuter shinalari ilk kompyuterlarda (kabellarining toʻplamlar — signal va kuch-quvvat, Ixcham va birga bogʻlangan texnik qulaylik uchun) bir necha ulanishlar bilan parallel elektr tokini oʻtkazish qurilmasi edi.. Zamonaviy kompyuter tizimlarida, bir muddat parallel shinalar kompyuter bir xil mantiq funksiyalarini taʼminlash va har qanday mexanizmlari uchun ishlatiladi.Zamonaviy kompyuterda shina parallel yoki ketma-ket ulanish sifatida ishlatiladi va parallel (Eng. Multidrop) va zanjir (Eng. Daisy zanjir) topologiyasiga boʻlish mumkin. USB va boshqa shinalarda konsentratorlar (xablardan) foydalanish mumkin.Uzatish signallari uchun tezyurar shinalari ayrim turlarida (Fibrin Channel, InfiniBand, tezyurar Ethernet, SDH) elektr ulanishlardan foydalanilmaydi, optik ulanishlar ishlatiladi. Transmission nazorat shina signali orqali (Multipleksorler, demultiplexers, tamponlar, registrlar, shina haydovchisi) amalga oshiriladi va operatsion tizimining yadrosi tomonidan maxsus drayver kerak boʻladi. Shinalar tipologiyasiNuqtali aloqadan farqli o'laroq, bir nechta qurilmalarni bitta o'tkazgich to'plamidan foydalangan holda shinaga ulash mumkin. Har bir shina qurilmalar, kartalar va kabellarni jismoniy ulanishi uchun o'ziga xos ulagichlar (ulanishlar) to'plamini belgilaydi. Dastlabki kompyuter shinalari kompyuter xotirasi va tashqi qurilmalarini protsessor bilan bog'laydigan simlar guruhi edi. Deyarli har doim xotira va atrof-muhit uchun turli xil shinalar, turli xil kirish usullari, kechikishlar va protokollar bilan foydalanilgan. Dastlabki kompyuter shinalari bir nechta ulanishlarga ega bo'lgan parallel elektr shinalari bo'lgan, ammo hozirda bu atama parallel kompyuter shinalari kabi mantiqiy funksiyalarni ta'minlaydigan har qanday jismoniy mexanizm uchun ishlatiladi. Zamonaviy kompyuter shinalari parallel va ketma-ket ulanishlardan foydalanadi va multidrop va romashka zanjiri topologiyalari bo'lishi mumkin. USB va boshqa ba'zi shinalarda hub (hub) lardan foydalanish mumkin. Birinchi yaxshilanishlardan biri bu uzilishlardan foydalanish edi. Ularning kiritilishidan oldin kompyuterlar periferiya tayyor bo'lishini kutib, tsiklda I / U ni amalga oshirdilar. Boshqa vazifalarni bajara oladigan dasturlar uchun vaqtni behuda sarflash edi. Bundan tashqari, agar dastur boshqa vazifalarni bajarishga harakat qilsa, u qurilmaning holatini juda kech tekshirishi va ma'lumotlarni yo'qotishi mumkin. Shuning uchun muhandislar tashqi qurilmalarga protsessorni to'xtatishga ruxsat berishdi. Uzilishlarga ustuvor ahamiyat berildi, chunki protsessor bir vaqtning o'zida faqat bitta uzilish uchun kodni bajarishi mumkin va ba'zi qurilmalar boshqalariga qaraganda kamroq kechikishni talab qiladi. DEC ikki xil shinalar kichik va ommaviy ishlab chiqarilgan kompyuterlar uchun ortiqcha va qimmat bo'lishi mumkinligini ta'kidladi va atrof-muhitni xotira shinaiga xaritada joylashtirishni tavsiya qildi, shunda ular xotira joylariga o'xshaydi. Bu o'sha paytda juda jasur qaror edi va tanqidchilar muvaffaqiyatsizlikni bashorat qilishdi. Birinchi minikompyuter shinalari mikroprotsessor pinlariga ulangan passiv orqa panellar edi. Xotira va boshqa qurilmalar protsessor bilan bir xil manzil va ma'lumotlar pinlari yordamida shinaga ulangan. Barcha kontaktlar parallel ravishda ulangan. Ba'zi hollarda, masalan, IBM PC, shinaning haqiqiy kiritishchiqarish shinai bo'lishi uchun signallarni ishlab chiqarish uchun qo'shimcha protsessor ko'rsatmalari talab qilinadi. Ko'pgina mikrokontrolrlarda va o'rnatilgan tizimlarda I / U shinai hali ham mavjud emas. O'tkazish jarayoni protsessor tomonidan boshqariladi, u aksariyat hollarda ma'lumotlarni xotirada bloklar kabi o'qiydi va qurilmalarga yozadi. Barcha qurilmalar umumiy soat manbasini baham ko'radi. Periferiklar ba'zi bir uzilishlar yordamida protsessorga maxsus pimlarni signalizatsiya qilish orqali ma'lumotlarni qayta ishlashni so'rashlari mumkin Masalan, qattiq disk boshqaruvchisi protsessorga ma'lumotlarning yangi qismini o'qishga tayyorligi to'g'risida xabar beradi, shundan so'ng protsessor ularni boshqaruvchiga mos keladigan xotira maydonidan o'qishi kerak. Deyarli barcha dastlabki kompyuterlar ushbu printsiplarga asoslanib qurilgan, Sta-100 shinali Altairdan tortib 1980-yillarda IBM PC-ga. Ushbu oddiy shinalar umumiy foydalanishdagi kompyuterlar uchun jiddiy kamchilikka ega edi. Shinadagi barcha jihozlar bir xil tezlikda ma'lumotlarni uzatishi va bitta soat manbasini ishlatishi kerak edi. Protsessor tezligini oshirish oson bo'lmadi, chunki u barcha qurilmalarning bir xil tezlashishini talab qildi. Bu ko'pincha juda tezkor protsessorlarning ba'zi qurilmalarga ma'lumot uzatish imkoniyatini pasaytirishga majbur bo'lishiga olib keldi. O'rnatilgan tizimlar uchun bu maqbul bo'lsa-da, muammo tijorat kompyuterlari uchun qabul qilinmaydi. Yana bir muammo shundaki, protsessor har qanday operatsiya uchun talab qilinadi va u boshqa operatsiyalar bilan band bo'lganda, shinaning haqiqiy o'tkazuvchanligi sezilarli darajada zarar ko'rishi mumkin. Ushbu kompyuter shinalarini turli xil qo'shimcha qurilmalar bilan sozlash qiyin edi. Masalan, har bir kengaytirilgan karta xotira manzili, kirish / chiqish manzili, ustuvorliklar va uzilish raqamlarini o'rnatish uchun bir nechta kalitlarni o'rnatishni talab qilishi mumkin. Uchinchi avlod "Uchinchi avlod" shinalari hozirda HyperTransport va InfiniBand kabi bozorga kirish bosqichida. Ular, odatda, xotira, video kartalar va protsessorlararo aloqa uchun talab qilinadigan yuqori tezliklardan ham, disk drayvlar kabi sekin qurilmalar bilan ishlashda ham pastlardan foydalanishga imkon beradi. Ular, shuningdek, o'zlarini ichki va tashqi shinalar sifatida ishlatishga imkon beradigan, masalan, kompyuterlarni ulash uchun jismoniy ulanish jihatidan ko'proq moslashuvchanlikka intilishadi. Bu turli xil talablarni qondirishda murakkab muammolarga olib keladi, shuning uchun ushbu shinalarda ishlarning aksariyati apparatning o'zi bilan emas, balki dasturiy ta'minot bilan bog'liq. Umuman olganda, 3G shinalari asl shina g'oyalaridan ko'ra ko'proq kompyuter tarmoqlariga o'xshaydi, oldingi tizimlarga qaraganda ko'proq yuk ko'tariladi. Shuningdek, ular bir nechta qurilmalarga bir vaqtning o'zida shinadan foydalanishga imkon beradi. Zamonaviy integral mikrosxemalar ko'pincha oldindan qurilgan qismlardan ishlab chiqilgan. Shinalar (masalan, Wishbone) integral mikrosxemalarning turli qismlarini osonroq birlashtirish uchun ishlab chiqilgan. Ichki kompyuter shinalariga misollar. Parallel. Xususiy ASUS Media Bus Socket 7 o'rnatilgan ba'zi ASUS anakartlarda ishlatilgan va PCI shina ulagichi bilan bir qatorda joylashgan ma'lum bir uyadagi ISA shinai bo'lgan. Asbobsozlik tizimlari uchun CAMAC, kengaytirilgan ISA yoki EISA, Industry Standard Architecture yoki ISA, kam sonli hisoblash yoki LPC, MicroChannel yoki MCA, Mbus, sanoat tizimlari uchun multibus, NuBus yoki IEEE 1196, Intel 80486 uchun dastlabki anakartlarda ishlatiladigan OPTi mahalliy shina. Periferik Component Interconnect yoki PCI, shuningdek PCIX Altair va shunga o'xshash mikrokompyuterlarda ishlatiladigan S-100 shina yoki IEEE 696, SBus yoki IEEE 1496, VESA Local Bus yoki VLB yoki VL-bus asosan 80486 protsessor uchun anakartlarda ishlatilgan va to'g'ridan-to'g'ri mikroprotsessor pinlariga ulangan. Shu bilan birga, ushbu shinani IBM BL3 protsessori (i386SX analogi) va Pentiumning dastlabki versiyalari bilan birgalikda amalga oshirish ham mavjud edi VMEbus, VERSAmodule Eurocard shinasi 8 va 16 bitli mikroprotsessor tizimlari uchun STD Bus, Unibus, Q-shina. Ketma-ket Seriyali periferik interfeysli shina yoki SPI shina, USB, Universal Serial Bus, ko'pincha tashqi sifatida ishlatiladi. FireWire, i.Link, IEEE 1394, asosan tashqi sifatida ishlatiladi. Tashqi kompyuter shinalariga misollar Advanced Technology Attachment yoki ATA (PATA, IDE, EIDE, ATAPI deb ham nomlanadi) disk va lenta atrof-muhit birliklarini ulash uchun shina. SATA, Serial ATA - zamonaviy ATA, USB, Universal Serial Bus, ko'plab tashqi qurilmalar uchun ishlatiladi. HIPPI HIgh ishlashining parallel interfeysi, IEEE-488, GPIB (Umumiy maqsadlar uchun asboblar shinai), HPIB, (Hewlett-Packard asboblar shinai). Ilgari PCMCIA nomi bilan tanilgan shaxsiy kompyuter kartasi ko'pincha noutbuklarda va boshqa ko'chma kompyuterlarda qo'llaniladi, ammo USB paydo bo'lishi va tarmoq kartalari va modemlari kiritilishi bilan o'z ma'nosini yo'qotdi. SCSI, kichik kompyuter tizimining interfeysi, disk va lenta disklarini ulash uchun shinalar Seriyali biriktirilgan SCSI, SAS - zamonaviy SCSI opsiyasi
|
| |