Битираётган мутахассисларни тайёрлашнинг сифатига қўйиладиган талабларнинг кескин ошиб кетгани, мураккаб масалаларни ечишга фанлараро ёндашувнинг зарурияти

Birinchi sath – mikroarxitektura sathi deb ataladi. Ushbu sathga tegishli bo‘lgan elektron sxemalar mashinaga bog‘liq bo‘lgan dasturlarni bajaradi, ya’ni kompyuterda ishlatilgan protsessorga mos keladigan dasturlarni bajaradi. Masalan Intel, Apple, DEC va boshqa xil protsessorlarga mos bo‘lgan dasturlar. Birinchi sathda 8-ta yoki 32-ta registrlardan iborat lokal xotira va arifmetik mantiqiy qurilma (Arithmetic Logical Unit - ALU) deb nomlangan sxemalar mavjud.

1.5-rasm. Registr.

Arifmetik mantiqiy qurilma – oddiy arifmetik va mantiqiy amallarni bajaradi. Arifmetik mantiqiy qurilma bilan birga registrlar birgalikda ma’lumotlarni ishlash ketma-ketligini, ya’ni ma’lumotlar traktini shakllantiradi (1.6-rasm).

Ma’lumotlar trakti quyidagicha ishlaydi – bitta yoki ikkita registrlar tanlanadi, arifmetik mantiqiy qurilma ular yordamida qandaydir amalni, masalan – inkorlash, qo‘shish, ayrish yoki boshqa bir amalni bajaradi, so‘ngra natija tanlangan registrlardan biriga joylashtiriladi.
Ba’zi kompyuterlarda (protsessorlarda) ma’lumotlar trakti – mikroprogramma (mikrodastur) deb nomlangan maxsus dastur tomonidan nazorat qilinadi. Boshqa xil kompyuterlarda esa ma’lumotlar trakti – apparat vositalar tomonidan nazorat qilinadi. Hozirda ishlab chiqarilayotgan kompyuterlarda ma’lumotlar trakti - odatda apparat vositalar tomonidan nazorat qilinadi. Shuning uchun birinchi sathning nomi – mikroarxitektura sathi deb nomlangan.
Ma’lumotlar trakti dasturiy ta’minoti tomonidan nazorat qilinadigan kompyuterlarda, mikrodastur deganda – ikkinchi sath buyruqlarining interpretatori, ya’ni amalga oshiruvchisi tushuniladi. Mikrodastur xotiradan buyruqlarni chaqirib oladi va ularni ma’lumotlar traktidan foydalangan holda ketma-ket bajaradi. Masalan: ADD – qo‘shish buyrug‘ini bajarish uchun, u avval xotiradan chaqirib olinadi, unda ishtirok etadigan operandalar, ya’ni qo‘shiluvchilar registrlarga joylashtiriladi, arifmetik-mantiqiy qurilma yig‘indini hisoblaydi va natija xotiraga yoziladi.
Ma’lumotlar trakti apparat ta’minoti tomonidan nazorat qilinadigan kompyuterlarda ham, xuddi shunday muolaja amalga oshiriladi, ammo bunda ikkinchi sath buyruqlarini amalga oshiruvchi, ya’ni interpretatsiya qiluvchi mikrodastur bo‘lmaydi.
Ikkinchi 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.

1.6-rasm. Fon-neyman mashinasining ma’lumotlar trakti.