Kompyuter tizimlari kafedrasi

MUXAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
SAMARQAND FILIALI

KOMPYUTER TIZIMLARI KAFEDRASI

5330300 - Axborot xavfsizligi (sohalar bo’yicha) yo’nalishi
“Kompyuter tarmoqlari” fanidan

MUSTAQIL ISH № 1

Mavzu: Ko’p sathli kompyuterni tashkilash

Bajardi: 208-guruh talabasi Bozorov Mirg’iyos
Qabul qildi: Sattarov M.A.
Ishni bahosi: ___________ ball

Samarqand – 2022

Ko’p sathli kompyuterni tashkilash

Reja:
1.1. Kirish
1.2. Tillar, darajalar va virtual mashinalar
1.3. Zamonaviy ko’p sathli mashinalar
1.4. Ko’p sathli mashinalarning rivojlanishi


Kalit so’zlar: virtual mashinalar, sathli mashinalar, mashina tili
1.1.Kirish
Raqamli kompyuter - bu unga berilgan buyruqlarni bajarish orqali muammolarni hal qila oladigan mashina. Muayyan masalaning yechimini tavsiflovchi buyruqlar ketma-ketligi dastur deb nomlanadi. Har bir kompyuterning elektron sxemalari cheklangan oddiy buyruqlar to’plamini taniydi (raspoznavat) va uni bajarishi mumkin. Amalga oshirishdan oldin barcha dasturlar odatda oddiy murakkab bo’lmagan buyruqlar ketma-ketligiga aylantirilishi kerak, masalan:
 ikkita raqam qo’shing
 raqam nolga teng emasligini tekshiring;
 ma’lumotlar blokini kompyuter xotirasining bir qismidan boshqasiga nusxalash.

Ushbu boshlang’ich sodda buyruqlar to’plami odamlar kompyuter bilan aloqa qila oladigan tilni tashkil qiladi. Bunday tilga mashina tili deyiladi. Yangi kompyuterni yaratishda ushbu kompyuterning mashina tiliga qaysi buyruqlarni kiritishni hal qilishi kerak. Bu kompyuterni qanday maqsada ishlatilshiga va u hal qilishi kerak bo’lgan vazifalarga bog’liq. Kompyuterni loyihalashda murakkabliklarni oldini olish va kerakli elektronikaning narxini pasaytirish uchun mashina buyruqlarini iloji boricha sodda bo’lishiga harakat qilish odatiy holdir. Mashina tillarining aksariyati juda sodda, bu ularga yozishni qiyin va zerikarli qiladi. Vaqt o’tishi bilan amalga oshirilgan bu oddiy kuzatuv, har biri pastki mavhumlik (absraktsiya) sathi ustiga qurilgan bir qator mavhumlashtirishlarni yaratilishiga olib keldi.
SHunday qilib, qanday qilib murakkabliklarni yengish mumkin va dizayn jarayoni muntazam va tartibli bo’lishi mumkin. Biz ushbu yondashuvni ko’p bosqichli hisoblash deb ataymiz
1.2 Tillar, sathlar va virtual mashinalar
Odamlar uchun qulay bo’lgan narsalar va kompyuterlar , bajara oladigan narsalar o’rtasida katta farq bor. Odamlar X-ni qilishni xohlashadi, ammo kompyuterlar faqat Yni bajarishi mumkin. Bu muammoni keltirib chiqaradi. Ushbu ma’ruzaning maqsadi bu muammoni qanday hal qilishni tushuntirishdir. Yuqoridagi muammoni ikki usul bilan hal qilish mumkin. Ikkala usul ham yangi dasturlarni ishlab chiqishni o’z ichiga oladi. Ushbu yangi buyruqlar to’plami biz T1 deb ataydigan tilni yuzaga keltiradi. O’rnatilgan mashina buyruqlari ham tilni hosil qiladi va biz uni T0 deb nomlaymiz.
Kompyuter faqat T0 dasturiy tilida yozilgan dasturlarni bajara oladi. Muammoni hal qilishning ikkita usuli, kompyuter T1 tilida yozilgan dasturlarni qanday bajarishi bilan farq qiladi - lekin, kompyuterda faqat T0 mashina tili mavjud. T1 tilida yozilgan dasturni amalga oshirishning birinchi usuli har bir buyruqni T0 tilidagi mos keladigan buyruqlar to’plami bilan almashtirishni anglatadi. Bunday holda, kompyuter T1da yozilgan eski dastur o’rniga T0 bilan yozilgan yangi dasturni bajaradi.
Ushbu texnologiya translyatsiya deb nomlanadi. Ikkinchi usul T0 tilida kirish ma’lumotlari sifatida T1 tilida yozilgan dasturlarni oladigan dasturni yaratish iborat. Bunday holda, T1 tilining har bir buyrug’i navbati bilan qayta ishlanadi, shundan so’ng T0 tilining mos keladigan buyruqlar to’plami darhol bajariladi. Ushbu texnologiya T0 dasturida yangi dasturni tuzishni talab qilmaydi. U interpretatsiya deb ataladi va uni bajaradigan dastur interpretator deb ataladi. Translyatsiya va interpretatsiya o’rtasida ko’p o’xshashliklar mavjud. Ikkala holatda ham, kompyuter T1 buyruqlariga ekvivalent bo’lgan T0 buyruqlar to’plamini bajaradi. Faqatgina farq shundaki, translyatsiya paytida T1 dasturi T0 dasturiga aylantiriladi, T1 dasturi o’chiriladi va yangi T0 dasturi kompyuter xotirasiga yuklanadi va keyin bajariladi.
Ishlash jarayonida T0 tilida yozilgan genertsiya qilingan dastur kompyuterning ishlashini boshqaradi. Interpretatsiyada, T1-dagi har bir buyruq T0-ga qayta yoziladi va darhol bajariladi. Bunda, translyatsiya qilingan dastur yaratilmaydi
Kompyuterning ishlashini, T1-dagi dastur "xom" kirish ma’lumotlaridan boshqa narsa bo’lmagan interpretator tomonidan boshqariladi. Ikkala yondashuv ham birgalikda, ham alohida keng miqiyosda ishlatiladi. Biroq, translyatsiya va interpretatsiya qilish haqida o’ylashdan ko’ra, mashinaning tili T1 bo’lgan gipotetik kompyuter yoki virtual mashinaning mavjudligini tasavvur qilish ancha osonroq. SHunday virtual mashinani M1, va T0 tili bilan ishlaydigan virtual mashinani - M0 deb nomlaymiz. Agar bunday M1 mashinasi katta xarajatlarsiz qurilishi mumkin bo’lsa, T0 tilini va T0 tilida dasturlarni bajaradigan mashina kerak bo’lmaydi. Ya’ni, dasturni T1 tilida yozish mumkin va kompyuter ularni darhol amalga oshirar edi. Virtual mashinani yaratish imkoni bo’lmasligi mumkin (bu juda qimmat yoki uni ishlab chiqarish qiyinligi sababli), lekin odamlar unga yo’naltirilgan dasturlarni yozishlari mumkin. Ushbu dasturlar T0 tilida yozilgan dastur tomonidan translyatsiya yoki interpretatsiya qilinadi, uni o’zi mavjud kompyuter tomonidan bajarilishi mumkin. Boshqacha qilib aytganda, virtual mashinalar uchun dasturlarni yozishingiz mumkin, xuddi bu mashinalar real mavjud.
T0 va T1 tillari bir-biridan unchalik farq qilmasa, translyatsiya va interprentatsiya qilish tavsiya etiladi. Ko’pincha bu T1 tili T2 dan yaxshiroq bo’lsa ham, hali ham idealdan uzoq ekanligini anglatadi. Ehtimol, bu T1 tilini yaratishning asl maqsadi - dasturchini kompyuter tushunadigan, ammo odamlar uchun moslashtirilmagan tilda dasturlarni yozish og’irligidan xalos qilish nuqtai nazaridan biroz tushkunlik bo’lishi mumkin. Biroq, vaziyat unchalik umidsiz emas.
Muammoning aniq yechimi T1 ga qaraganda ko’proq odamga yo’naltirilgan va kompyuterga nisbatan kamroq yo’naltirilgan boshqa buyruqlar to’plamini yaratishdir. Ushbu uchinchi buyruqlar to’plami biz T2 deb nomlanadigan tilni va mos keladigan virtual mashinani, M2 ni hosil qiladi. Biror dasturchi T2 tilida dasturlarni yozishi mumkin, go’yo T2 mashina tili bilan ishlash uchun virtual mashina mavjud. Bunday dasturlar T1 tiliga translyatsiya qilinishi yoki T1 tilida yozilgan interpretator tomonidan bajarilishi mumkin.
Turli tillarning ixtiro qilinishi, har biriga oxirgisidan ham ko’proq biz uchun mos bo’lgan tilga kelgunimizcha davom etishi mumkin. Har bir bunday til o’zidan oldingisidan asos sifatida foydalanadi, shuning uchun biz kompyuterni 1.1. rasmda tasirlangan sathlar qatori deb hisoblashimiz mumkin. Ierarxik tuzilmaning eng pastki qismidagi til eng sodda, eng yuqorisidagi esa eng murakkab.

1.1-rasm.
Til va virtual mashina o’rtasida muhim munosabatlar mavjud.
Har bir mashina ma’lum bir mashina tilini qo’llab-quvvatlaydi, bu mashina bajarishi mumkin bo’lgan barcha buyruqlardan iborat. Aslida, mashina tilni aniqlaydi. Xuddi shunday, til bir mashinani, ya’ni shu tilda yozilgan barcha dasturlarni bajaradigan mashinani belgilaydi.
Albatta, bir tilda yoki boshqa tilda aniqlangan dastgoh elektron davrlardan qurish juda qiyin va qimmat, ammo biz bunday mashinani tasavvur qilishimiz mumkin. Mashina tili C yoki C ++ bo’lgan kompyuter juda murakkab bo’lar edi, ammo printsipial jihatdan zamonaviy texnologiyalarning yuqori sathi hisobga olingan holda ishlab chiqilishi mumkin. Biroq, bunday kompyuterni qurmaslik uchun yaxshi sabablar bor - bunday yechim boshqalarga nisbatan samarasiz. Darhaqiqat, texnologiya nafaqat maqsadga muvofiq, balki oqilona bo’lishi kerak.
n-sathli kompyuterni har birining o’ziga xos mashina tili bo’lgan n har xil virtual mashinalar deb hisoblash mumkin. Biz "sath" va "virtual mashina" atamalarini bir-biridan foydalanamiz. Faqat T0 da yozilgan dasturlarni kompyuter tomonidan translyatsiya qilinmasdan yoki interpretatsiyasiz amalga oshirish mumkin. T1, T2, ..., Tn -da yozilgan dasturlar quyi sathdagi interpretatordan o’tishi yoki quyi sathga mos keladigan tilga translyatsiya qilinishi kerak.
n sathli virtual mashina uchun dasturlar yozadigan odam, quyi sathdagi interpretatorlar va interpretatorlar haqida bilishi shart emas.
Mashina ushbu dasturlarni bajaradi va ular interpretator tomonidan bosqichma-bosqich bajariladimi yoki ularni o’zi qayta ishlaydimi, muhim emas. Ikkala holatda ham natija bir xil - dasturning bajarilishi.
n sathli mashinadan foydalanadigan aksariyat dasturchilar faqat mashina tiliga o’xshash eng yuqori sathga qiziqishadi. Biroq, kompyuter aslida qanday ishlashini tushunishni istaganlar barcha sathlarni o’rganishlari kerak. Yangi kompyuterlar yoki yangi sathlarni ishlab chiquvchilar (ya’ni yangi virtual mashinalar) barcha sathlar bilan tanish bo’lishi kerak.