30
3.2-chizma. Axborot va buyruqlarga aloxida shinali arxitektura.
Umumiy shinali arxitektura ko‘p tarqalgan bo‘lib, u masalan shaxsiy
kompyuterlarda va murakkab kichik kompyuterlarda qo‘llaniladi. Alohida shinali
arxitektura esa asosan bir kristalli mikrokontrollerlarda foydalaniladi.
Ikkala turdagi arxitekturaning ba’zi afzalliklari va kamchiliklarini ko‘rib
chiqamiz.
Umumiy shinali arxitektura (
prinstoncha, fon-neyman arxitekturasi
) sodda, u
protsessordan bir vaqtda ikki shinaga xizmat ko‘rsatishni va ikki shina orqali axborot
almashuvini nazorat qilishni talab etilmaydi. Axborot
va buyruqlar uchun yagona
xotirani bo‘lishi axborot va buyruqlar kodlarining o‘rtasida xotira hajmini erkin
taqsimlashga imkon beradi. Masalan, ba’zi hollarda murakkab va katta dastur zarur
bo‘ladi, xotirada uncha ko‘p bo‘lmagan axborotlarni saqlash kerak bo‘ladi. Boshqa
hollarda esa uning teskarisi, oddiy dastur zarur bo‘lsa,
lekin katta hajmdagi xotira
axborotlarni saqlash uchun kerakdir. Xotirani taqsimlashda hech qanday muammo
tug‘ilmaydi, muhimi – dastur va axborotlar birgalikda tizim xotirasiga sig‘ishi kerak.
Odatda, bunday arxitekturada xotira yetarli darajada katta bo‘ladi (o‘nlab va yuzlab
megabayt). Bu eng murakkab masalalarni yechishga imkon beradi.
Axborotlar va buyruqlar uchun alohida bo‘lgan ikki shinali arxitektura esa
murakkabroq, u protsessorni kodlarning ikkita oqimi bilan bir vaqtda ishlashga
majbur qiladi, shuningdek ikki shinadan bir vaqtda
axborot almashishga xizmat
ko‘rsatishni ham talab qiladi. Dastur faqat dasturlar xotirasida, axborotlar esa faqat
axborotlar xotirasida saqlanadi. Bunday tor maxsuslashtirish tizim tomonidan
Axborotlar xotirasi
Protsessor
Buyruqlar xotirasi
Kiritish/chiqarish
qurilmasi
Buyruq shinasi
Axborot shinasi
31
yechilishi kerak bo‘lgan masalalar doirasini chegaralaydi, chunki xotirani taqsimlash
masalasida muammo hosil bo‘lishi mumkin. Bu holda axborotlar va buyruqlar
xotirasining sig‘imi uncha katta bo‘lmaydi, shuning uchun bu arxitekturadagi
tizimlarning tatbiqi uncha murakkab bo‘lmagan masalalar bilan chegaralanadi.
Ikki shinali arxitekturaning (
garvard arxitekturasi
)
afzalligi aslida nimadan
iborat? Birinchi navbatda tezlikda.
Gap shundaki, buyruq va axborotlarning bittali shinasida protsessor majburan
bitta shinadan axborotlarni qabul qiladi (xotiradan yoki kiritish/chiqarish
qurilmasidan) va axborotlarni uzatadi (xotiraga yoki kiritish/chiqarish qurilmasiga) ,
shuningdek xotiradan buyruqlarni o‘qiydi ham. Tabiiyki, kodlarni magistraldan bir
vaqtda uzatishni amalga oshirib bo‘lmaydi, ular navbat bilan amalga oshiriladi.
Zamonaviy protsessorlar buyruqlarni bajarish bilan
tizimli shinadan axborot
almashish siklini vaqt bo‘yicha ustma - ust amalga oshirish imkoniyatiga egadirlar.
Konveyr texnologiyasidan va tezkor kesh-xotiradan foydalanish ularga nisbatan sekin
ishlovchi tizimli xotira bilan muloqot jarayonini tezlatishga imkon beradi. Takt
chastotasini oshirish va protsessor tarkibini rivojlantirish, buyruqlarni bajarish vaqtini
kamaytirish imkonini beradi. Lekin, tizim tezligini yanada oshirish uchun
axborotlarni uzatish bilan buyruqlarni o‘qishni bir vaqt mobaynida amalga oshirish
orqali erishiladi, yaʻni ikki shinali arxitekturaga o‘tish orqali.
Ikki shinali arxitektura holida ikkala shina orqali almashuv mustaqil, vaqt
bo‘yicha parallel bo‘lishi mumkin. Aynan, shina tarkibi (axborot kodining va manzil
kodining razryadlar soni, axborot almashish tartibi va tezligi va x.k.) har bir shinani
bajaradigan vazifasiga qarab optimal tanlash mumkun. Shuning uchun,
ikki shinali
arxitekturaga o‘tish mikroprotsessorli tizimining ishlash tezligini oshiradi, ammo
protsessor tarkibini murakkablashtirib apparat qismiga qo‘shimcha xarajatlar talab
etiladi. Bu holda axborotlar xotirasi va buyruqlar xotirasi o‘zlarining manzillar
taqsimotiga egadir. Ikki shinali arxitektura afzalligi ayniqsa bitta mikrosxema ichida
joriy etilganda namoyon bo‘ladi. Shu holda shuningdek bu arxitektura
kamchiliklarining taʻsirini jiddiy kamaytirish mumkin bo‘ladi. Shuning uchun uning
32
asosiy tatbiqi –
mikrokontrollerlarda, ulardan juda murakkab masalalarni yechish
talab etilmaydi, lekin berilgan takt chastotasida maksimal tezlik zarur bo‘ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: 
