Ikkinchi sath - Kompyuterlar arxitekturalarini, ularning ko‘psathli tashkil qilinishi asosida o‘rganish. Zamonaviy...

|
Kompyuterlar arxitekturalarini, ularning ko‘psathli tashkil qilinishi asosida o‘rganish. Zamonaviy kompyuter o‘zaro bog‘langan protsessorlar, tezkor xotira modullari va ma’lumotlarni kiritish-chiqarish qurilmalari
|
bet | 3/4 | Sana | 11.12.2023 | Hajmi | 430,9 Kb. | | #115975 |
Bog'liq Qodirjonov ElbekIkkinchi sath – buyruqlar to‘plami arxitekturasi sathi deb ataladi.
Kompyuter ishlab chiqaruvchi har bir firma, o‘z kompyuterida ishlatilgan protsessorga mos mashina tiliga oid qo‘llanma ham taqdim etadi. U tavsifi keltirilgan buyruqlar to‘plami interpretator-mikrodastur yoki apparat ta’minoti tomonidan bajarilishi va bu sathga oid ma’lumotlardan iborat bo‘ladi.
Uchinchi sath – operatsion tizim sathi. Ushbu sath gibrid sath hisoblanadi.
Operatsion tizim sathining bunday deb atalishiga sabab, uning tilidagi ko‘pchilik buyruqlar, undan pastroqda joylashgan buyruqlar to‘plami arxitekturasi sathida ham, mavjuddir. Biron bir sathga tegishli buyruqlar, boshqa bir sathda ham ifodalanishi va ishlatilishi mumkin. Operatsion tizim sathi ba’zi bir qo‘shimcha xususiyatlarga ega. Bu – unda xotiraning boshqacha tashkil qilinganligi, bir vaqtda ikki va undan ortiq dasturlarni bajara olish imkoniyatining borligi, hamda operatsion tizim sathining yangi buyruqlar to‘plamiga ega ekanligi xususiyatlaridir.
6-rasm. Fon-neyman mashinasining ma’lumotlar trakti.
To‘rtinchi va beshinchi sathlar – dasturchilar uchun ishlab chiqilgan quyi va yuqori sath tillaridan iboratdir. To‘rtinchi sath - turli xil protsessorlar uchun ishlab chiqilgan turli xil assembler tillaridan iborat bo‘ladi. Beshinchi sath esa amaliy dasturchilar uchun mo‘ljallangan yuqori sath tillari - C, C++, Java kabi tillardan tashkil topgan bo‘ladi.
Kompyuter tuzilishini ko‘p sathli ko‘rinishda ifodalanishi va sathlarga oid muhokamalarni shu erda to‘xtatib, kompyuter arxitekturasini o‘rganishda muhim hisoblangan ba’zi bir xulosalarni keltirib o‘tamiz. SHunday qilib, hozirgi kompyuterlar bir-nechta sathlarning ierarxik tuzilishi shaklida loyihalanadi va ishlab chiqariladi. Har bir sath turli xil ob’ektlarning va amallarning ma’lum bir abstraksiyasini, ya’ni ma’lum darajadagi ko‘rinishini ifoda etadi. Kompyuterlar tuzilishini bunday o‘rganish bilan biz, murakkab bo‘lgan jihatlarni tushunish uchun, nisbatan soddaroq ko‘rinishda ifodalash va tushunish imkoniyatiga ega bo‘lamiz.
Yuqorida keltirilgan har bir sathga tegishli bo‘lgan ma’lumotlar, amallar va tavsiflar xillarining to‘plami arxitektura deb ataladi. Arxitektura - kompyuterni qanday dasturlanishi, ishlanishi va ishlatilishi kabi jihatlariga bog‘liq tushuncha hisoblanadi. Masalan, biron-bir dasturni yozish va ishlatish uchun zarur bo‘ladigan xotiraning xajmi haqidagi ma’lumot - bu arxitekturaning bir qismidir. Ushbu xotiraning qanday ishlab chiqilganligi, ya’ni unda qo‘llanilgan texnologiya esa arxitekturaning bir qismi hisoblanmaydi.
Kompyuterning yoki kompyuter tizimining dasturiy elementlarini loyihalash usullarini o‘rganish bilan biz, kompyuter arxitekturasini o‘rganamiz. Amaliyotda kompyuter arxitekturasi va kompyuterni tashkil qilish degan iboralar sinonim iboralar sifatida qo‘llaniladi.
Kiritish-chiqarish qurilmalari:
Har bir ma’lumotlami kiritish-chiqarish qurilmasi ikki qismdan tashkil topgan bo‘ladi: kontroller (nazorat qiluvchi) va MKCHQning o‘zi. Har bir kontroller o‘ziga tegishli bo‘lgan MKCHQni boshqarishni va uning shinaga murojaat qilish jarayonini nazorat qilib turadi. Masalan, biron-bir dastur magnitli diskdan (vinchesterdan) ma’lumotlami o‘qib olishi kerak bo‘lsa, u disk kontrollerini bu haqida ogoxlantiradi va diskka kerakli ma’lumotni qidirib topish buyrug‘ini yuboradi. Diskning ma’lumotlar yozilgan yo‘lkasi va sektori topilgandan so‘ng, disk kontrollerga ma’lumotlami bitlar oqimi ko‘rinishida uzata boshlaydi. Kontrollerning vazifasi - kelayotgan bitlar oqimini ma’lum bir uzunlikdagi (8, 16, 32 yoki 64 bitli) so‘zlarga aylantirib, xotiraga yozish hisoblanadi .
Arifmetik mantiqiy qurilma(AMQ)
Raqamli mikrosxemalar fan va texnikaning ixtiyoriy masalasini yecha oladilar. Buning uchun raqamli mikrosxema asosidagi qurilmada, yechiladigan masalaning dastlab berilganlari haqidagi mahlumotlar, yechish algoritmi va hisoblash natijalari faqat ikkita qiymat: 0 va 1 signallari ko‘rinishida ifodalanadi. Ikkilik raqamlari ketma-ketligi yordamida raqamli qurilmalarda ixtiyoriy ma’lumotlarni (raqamlar, matnlar, komandalar va x.z.) kodlash, saqlash va qayta ishlash mumkin. SHunday qilib, raqamli tizimlarda o‘zgaruvchan va o‘zgarmas (doimiy) kattaliklar raqamlar ko‘rinishida ifodalanadi. SHuning uchun ularda masalalar echishning sonli usullari qo‘llaniladi.
Masala yechishning sonli usuli – bu sonlar ustida bajariladigan arifmetik amallar (operatsiyalar) ketma-ketligidir. Echilishi talab etilayotgan masala, odatda, oddiy matematik tilda (tenglama, funksiya, differensial operandlar va shu kabilar) shakllanadi. SHuning uchun ixtiyoriy matematik masalani echish uchun sonli usullar yordamida nisbatan sodda arifmetik amallarga olib kelish kerak. Masalan, shart bo‘yicha funksiyani hisoblash uchun uni qatorga yoyish mumkin, ya’ni sinusni hisoblash uchun arifmetik amallar ketma-ketligini bajarish kifoya.
Bu vaqtda raqamli qurilma faqat arifmetik amallarni emas, balki hisoblash jarayonlarini avtomatlashtirishga yordam beruvchi amallarni ham echish imkoniga ega bo‘lishi kerak. Mantiqiy amallar, boshqaruv amallari va bir qator boshqa amallar bularga misol bo‘la oladi.
Arifmetik va mantiqiy amallar bajariladigan qurilma arifmetik-mantiqiy qurilma (AMQ) deb ataladi.
Sodda amallar ketma-ketligi ko‘rinishida ifodalangan masalalarni avtomatik ravishda echish uchun, berilganlarni, oraliq va olingan hisoblash natijalarini saqlashga, hamda oddiy amallarni bajarish tartibi haqidagi mahlumotlarni saqlashga imkon beruvchi qurilma talab etiladi. Bunday qurilma xotira deb ataladi.
Barcha turdagi AMQlar uchun ayiruv, mantiqiy ko‘paytiruv, mantiqiy qo‘shuv, istisnoli YOKI, inversiya, o‘ngga siljish, chapga siljish, musbat orttirma (inkriment), manfiy orttirma (dekrement) arifmetik amallarini bajarish majburiy hisoblanadi. Majburiy amallar apparat vositalari yordamida amalga oshiriladi, yaxni talab etilgan ishni bajarish uchun mahlumotlar mahlum mikrosxemalardan o‘tishi kerak. Majburiy amallar sodda amallar deb ataladi. AMQlar arifmetik ko‘paytiruv va bo‘luv kabi nisbatan murakkab amallarni bajarmaydi. SHuning uchun bu amallar sodda amalllarning dasturiy kombinatsiyasi yordamida bajariladi. Bu usul amallarni bajarishning mikrodasturiy usuli deb ataladi. AMQlar EHMning asosiy tugunlaridan hisoblanadi.
AMQlar 2-,4-,8-,16-razryadli amallarni bajaruvchi alohida mikrosxemalar yoki KISlar tarkibida ishlab chiqariladi.
Sanoatda ishlab chiqarilayotgan AMQ mikrosxemalari iqkita o‘zgaruvchi ustidan 16 ta mantiqiy va ularga mos keluvchi 16 ta arifmetik amallarni bajaruvchi to‘liq majmuadan tashkil topgan. Ularning ro‘yxati 5.8 – jadvalda keltirilgan. AQM ko‘p turli amallarni bajarishga mo‘ljallangani bilan, ko‘proq arifmetik qo‘shuv va ayiruv (45% gacha) va arifmetik ko‘paytiruv (50% gacha) amallarini bajaradi.
Eng ko‘p qo‘llaniladigan 8 yoki 4 ta mantiqiy amallar: konhyunksiya, dizhyunksiya, inversiya, istisnoli YOKI va x.z., va ularga mos keluvchi arifmetik amallarni bajaruvchi AMQlar ham ishlab chiqariladi.
FM mantiqiy amallari asosida Fa arifmetik amallarni bajaruvchi eng sodda AMQ tuzilmasi quyidagicha ifodalanadi (11.1) bu erda , - i- razryadlar ustidan bajariladigan arifmetik va mantiqiy funksiyalar,
|
|
Bosh sahifa
Aloqalar
Bosh sahifa
Kompyuterlar arxitekturalarini, ularning ko‘psathli tashkil qilinishi asosida o‘rganish. Zamonaviy kompyuter o‘zaro bog‘langan protsessorlar, tezkor xotira modullari va ma’lumotlarni kiritish-chiqarish qurilmalari
|