«Kompyuter tizimlari» kafedrasi S. T. Kubayev, U. I. Murtazayeva kompyuter tizimlarini loyihalash va tashkil etish

Kompyuter arxitekturasi – foydalanuvchi nuqtai nazaridan qaraladigan mantiqiy tuzilish bo’lib, Kompyuter tizimini tuzish uchun zarur bo’ladigan funktsiyalarning apparatlar va dasturlar vositasida amalga oshirilishiga ko’ra kompyuterning imkoniyatlarni belgilab beradi. Kompyuter arxitekturasi tushunchasi quyidagilarni aks ettiradi:
- kompyuter tuzilishini, ya’ni kompyuterni tashkil etadigan tarkibiy qismlar komponentlarining majmui va ular orasidagi aloqalarni (foydalanuvchi uchun kompyuterning registrli modeli bilan cheklanish kifoyadir);
- ma’lumotlarning taqdim etilish usullari va ularning formatlarini;
- tuzilishning dasturiy jihatdan foydalanuvchi uchun tushunarli bo’lgan barcha elementlariga murojaat qilish usullarini (registrlarga, doimiy va tezkor xotiralar uyalariga, tashqi qurilmalarga ma’lum manzil bo’yicha murojaat qilish);
- kompyuter tomonidan bajariladigan operatsiyalar to’plamini;
kompyuter tomonidan shakllantiriladigan va uning ichiga tashqaridan kirib keladigan boshqaruvchi so’zlar va signallar tavsifini;
- tashqi signallarga bildiriladigan munosabatlarni (uzilishlarga ishlov berish tizimi va shu kabilar). Kompyuter arxitekturasi tushunchasi quyidagi ikkita prinsipi yordamida tushuntiriladi. Bular: Fon Neyman arxitekturasi va Garvard arxitekturasidir.

1.9-rasm

Fon Neyman arxitekturasi
Bu prinsip buyuk matematik Jorj Fon Neyman tomonidan 1946 -yilda asoslab berildi. Uning fikricha, markaziy protsessor xotirada saqlanayotgan dasturni boshqaradi. U ikki qismdan iborat bo’ladi:

• 
  boshqaruv qurilmasi, ya’ni dastur buyruqlarini qabul qiluvchi va ularning bajarilishini ta’minlovchi;
  
• 
  arifmetik - mantiqiy qurilma, faqat hisoblashlar uchun mo’ljallangan.
  

Undan tashqari, “tezkor xotira” – doimiy saqlovchilardan markaziy protsessorga borish va qaytish yo’lida oraliq ma’lumotlarni saqlash uchun foydalaniladi. Bu oraliq ma’lumotlarni saqlovchi qurilma (bufer) operativ xotira deb ataladi. Xuddi shunday, fon Neyman kompyuterning asosiy funksional ishlash prinsiplarini tavsiflab bergan. Dasturlar va ma’lumotlarni saqlash uchun bitta xotira bo’shlig’i qo’llanilgan tuzilish fon Neyman arxitekturasi deb ataladi (dasturlarni ma’lumotlar formatiga muvofiq keladigan formatda kodlash taklifini kiritgan matematik nomi berilgan). Bunda, dasturlar ham, ma’lumotlar ham yagona bo’shliqda saqlanib, xotira uyasidagi axborot turiga ishora qiluvchi biror-bir alomat bo’lmaydi. Bunday arxitekturaning afzalliklari jumlasiga kompyuterning ichki tuzilishi nisbatan soddaligi va boshqaruvchi signallar sonining kamligi kiradi. Quyidagi rasmda Fon Neyman arxitekturasi sxemasi keltirilgan.
1.10 - rasm