Mavzu: kompyuterning mantiqiy qurilmasi va arxitekturasi

Mavzu: kompyuterning mantiqiy qurilmasi va arxitekturasi
KIRISH
Arxitektura darajasi har bir mutaxassis uchun zarurdir. Arxitektura - bu kompyuter konstruktsiyasining eng umumiy tamoyillari bo'lib, ular ishning dasturiy boshqaruvini va asosiy funktsional birliklarning o'zaro ta'sirini amalga oshiradi. Bu darajada zamonaviy radiotexnika va mikroelektronikaning sxemali echimlarini bilish shart emas. Ikkinchisi, odatda, informatika chegarasidan tashqarida, bu faqat kompyuterlarning jismoniy elementlarini ishlab chiquvchilar tomonidan talab qilinadi.
Arxitektura darajasi etarlicha chuqur, u kompyuter ishini boshqarish (dasturlash) masalalarini mashina ko'rsatmalari (montajchi) tilida o'z ichiga oladi. Boshqarishning bu usuli dasturlarni yuqori darajadagi tillarda yozishdan ko'ra ancha murakkab va shunga qaramay, uni tushunmasdan kompyuterning haqiqiy ishini tushunish mumkin emas.
Nihoyat, bu bobda zamonaviy kompyuterlarning tashqi qurilmalari - saqlash qurilmalari, kirish va chiqish qurilmalari haqida qisqacha ma'lumot, shuningdek, ularning ishlash tamoyillari, kasbiy xususiyatlari tavsifi berilgan.
O'qish mavzusi - kompyuter texnologiyalari.
Tadqiqot mavzusi - kompyuter arxitekturasi.
Ishning maqsadi kompyuterlar arxitekturasini o'rganishdir.
Bu maqsadga erishish uchun quyidagi vazifalarni hal qilish zarur:
· Kompyuter arxitekturasi tushunchasini aniqlang;
· "Kompyuter arxitekturasi" mavzusidagi o'quv adabiyotlarini o'rganish;
· EHMlarning ichki tuzilishining rivojlanishini o'rganish.

1. "Kompyuter arxitekturasi" tushunchasi haqida.
"Arxitektura" so'zi asl ma'nosida shaharsozlikda ishlatiladi. Zamonaviy shahar ancha murakkab tuzilishga ega bo'lib, ma'lum tarzda joylashtirilgan tumanlar, maydonlar, ko'chalar, uylar va boshqalardan iborat.
Ko'chalar va maydonlarning murakkabliklarini o'rganish uchun har qanday shaharda tarixan o'rnatilgan nomlar tizimi, shuningdek, uylarning ma'lum bir raqamlanishi mavjud. Umumiy qabul qilingan manzillarning mavjudligi har qanday tuzilmaning o'rnini aniq aniqlashga va kerak bo'lganda uni tezda topishga imkon beradi. Ko'p hollarda ko'chalarning tartibi va nomlanishi tasodifiy bo'ladi. Shu bilan birga, shunday bo'ladiki, bu faoliyat puxta o'ylangan va shaharni umumiy rejalashtirishning davomi, ya'ni. aslida uning arxitekturasining bir qismi. Klassik misol-Nyu-York shahridagi o'zaro perpendikulyar ko'chalarning (xiyobonlar va ko'chalar) taniqli tizimi. Shahar me'morchiligi amaliy jihatdan qo'shimcha ravishda badiiy ahamiyatga ega bo'lishi mumkin (bu odatda tashrif buyuruvchilarni ko'proq qiziqtiradi). Ammo "arxitektura" kontseptsiyasining bu tomonini hisoblash uchun deyarli o'tkazish mumkin emas.
Shaharsozlik analogiyasidan foydalangan holda, kompyuterning arxitekturasi foydalanuvchilar uchun zarur bo'lgan ularning xususiyatlarini belgilashini tushunish tabiiydir. Bular, birinchi navbatda, kompyuterlarning asosiy qurilmalari va bloklari hamda ular orasidagi aloqalarning tuzilishi. Agar siz, masalan, "Hisoblash tizimlarining izohli lug'ati" ga qarasangiz, biz u erda "kompyuter arxitekturasi" atamasi "arxitektura" kompyuterining asosiy mantiqiy tugunlarining ishlash printsipi, konfiguratsiyasi va o'zaro bog'lanishini tasvirlash uchun ishlatilganini o'qiymiz. ".
Biroq, kompyuterning ichki tuzilishini tavsiflash o'z -o'zidan tugamaydi: arxitektura nuqtai nazaridan, faqat kompyuterlarning ko'plab o'ziga xos ilovalariga xos bo'lgan eng umumiy bo'lgan ulanishlar va printsiplar qiziqish uyg'otadi. Ular hatto ko'pincha kompyuter oilalari haqida gapirishadi, ya'ni. bir -biriga mos modellar guruhlari. Xuddi shu oilada mashinalarning dizayni va ishlashining asosiy tamoyillari bir xil, garchi individual modellar ishlash, narx va boshqa parametrlar bo'yicha sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Yorqin misol - DEC PDP kompyuterlarining turli xil modifikatsiyalari (bizning foydalanuvchilarga o'z mahalliy hamkasblari tomonidan yaxshi ma'lum - DVK seriyasi), keng tarqalgan YAMAHA egalik qiladigan MSX mashinalari oilasi, shuningdek IBM -ga mos keladigan shaxsiy kompyuterlar. dunyo.
Bu arxitektura kontseptsiyasiga taalluqli bo'lgan kompyuter tuzilishida keng tarqalgan narsa. Shuni ta'kidlash kerakki, bunday umumiylikning maqsadi, oxir -oqibat, tushunarli bo'lgan istakdir: bitta oiladagi barcha mashinalar, ularning qurilmasi va ishlab chiqaruvchisidan qat'i nazar, bitta dasturni bajarishi kerak. Demak, muqarrar ravishda shunday xulosa kelib chiqadiki, arxitektura nuqtai nazaridan, kompyuterning qurilishi haqidagi barcha ma'lumotlar muhim emas, faqat qandaydir tarzda dasturlashda va "foydalanuvchi" da kompyuter bilan ishlashda ishlatilishi mumkin bo'lgan ma'lumotlargina muhim. Quyida arxitekturaga taalluqli kompyuter qurilishining eng umumiy tamoyillari ro'yxati keltirilgan.
Kompyuter xotirasining tuzilishi;
Xotira va tashqi qurilmalarga kirish usullari;
Kompyuter konfiguratsiyasini o'zgartirish qobiliyati;
Buyruqlar tizimi;
Ma'lumot formatlari;
Interfeysni tashkil qilish.
Yuqorida aytilganlarning barchasini umumlashtirib, biz arxitekturaning quyidagi ta'rifini olamiz:
"Arxitektura - bu ishning dasturiy boshqaruvini va uning asosiy funktsional birliklarining o'zaro ta'sirini amalga oshiradigan kompyuterni qurishning eng umumiy tamoyillari".
2. KOMPYUTERLARNING KLASIK ARXITEKTURASI II VON NEUMAN PRINSIPLARI
Kompyuter arxitekturasi nazariyasining asosini taniqli amerikalik matematik Jon von Neyman qo'ydi. U 1944 yilda, uning dizayni tanlanganidan so'ng, dunyodagi birinchi quvurli kompyuter ENIACni yaratishga qo'shildi. Ish paytida, uning hamkasblari G. Goldshteyn va A. Berks bilan o'tkazilgan ko'plab munozaralarda fon Neyman printsipial jihatdan yangi kompyuter haqida fikr bildirdi. 1946 yilda olimlar "Elektron hisoblash moslamasining mantiqiy dizaynini oldindan ko'rib chiqish" klassik maqolasida kompyuterlarni qurish printsiplarini bayon qilishdi. O'shandan beri yarim asr o'tdi, lekin unda keltirilgan qoidalar bugungi kunda ham o'z ahamiyatini yo'qotmaydi.
Ilgari, barcha kompyuterlar qayta ishlangan raqamlarni kasr shaklida saqlagan. Mualliflar texnik amalga oshirish uchun ikkilik tizimning afzalliklarini, undagi arifmetik va mantiqiy amallarni bajarishning qulayligi va soddaligini ishonchli tarzda namoyish etishdi. Kelgusida kompyuterlar axborotning sonli bo'lmagan turlarini - matnli, grafikli, tovushli va boshqalarni qayta ishlay boshladilar, lekin ma'lumotlarni ikkilik kodlash hali ham har qanday zamonaviy kompyuterning axborot asosini tashkil qiladi.
Yana bir haqiqiy inqilobiy g'oya, uning ahamiyatini ortiqcha baholash qiyin - bu Neyman taklif qilgan "saqlangan dastur" tamoyilidir. Dastlab, dastur maxsus patch panelga o'tish moslamalarini o'rnatish orqali o'rnatildi. Bu juda mashaqqatli vazifa edi: masalan, ENIAC mashinasining dasturini o'zgartirish uchun bir necha kun kerak bo'ldi (haqiqiy hisob bir necha daqiqadan oshmasligi mumkin edi - lampalar ishdan chiqqan). Neyman birinchi bo'lib, dasturni nol va birliklar to'plami sifatida va ishlov beradigan raqamlar bilan bir xil xotirada saqlash mumkinligini taxmin qilgan. Dastur va ma'lumotlar o'rtasida tub farqning yo'qligi hisob -kitoblar natijalariga muvofiq kompyuter uchun o'zi uchun dastur tuzishga imkon berdi.
Von Neyman nafaqat kompyuterning mantiqiy qurilmasining asosiy tamoyillarini ilgari surdi, balki uning tuzilishini ham taklif qildi, u kompyuterlarning dastlabki ikki avlodi davomida qayta ishlab chiqarildi. Neymanning fikricha, asosiy bloklar - boshqaruv bloki (CU) va arifmetik mantiq birligi (ALU) (odatda markaziy protsessorga birlashtirilgan), xotira, tashqi xotira, kirish va chiqish qurilmalari. Bunday kompyuterning diagrammasi 2.1 -rasmda ko'rsatilgan. Oklar bilan qattiq chiziqlar axborot oqimining yo'nalishini, kesilgan chiziqlar protsessordan kompyuter tugunlarining qolgan qismiga nazorat signallarini ko'rsatadi.
2.1 -rasm - Von Neyman tamoyillari asosida qurilgan kompyuter arxitekturasi
Zamonaviy kompyuterlardagi boshqaruv bloki va arifmetik -mantiqiy birlik bir birlikka birlashtirilgan - bu protsessor, bu xotira va tashqi qurilmalardan keladigan ma'lumotlarni o'zgartiruvchi (bu xotiradan ko'rsatmalar olish, kodlash va dekodlash, har xil, shu jumladan arifmetikani bajarish) , operatsiyalar, kompyuter tugunlarining ishini muvofiqlashtirish). Xotira (xotira) ma'lumotni (ma'lumotlarni) va dasturlarni saqlaydi. Zamonaviy kompyuterlardagi saqlash qurilmasi "ko'p bosqichli" bo'lib, u tezkor ishlaydigan xotira (RAM) ni o'z ichiga oladi, u kompyuter to'g'ridan-to'g'ri ma'lum bir vaqtda ishlaydigan ma'lumotlarni va tashqi xotira qurilmalarini (OVC) RAMdan ancha katta hajmda saqlaydi, lekin ancha sekin kirish bilan. Xotira qurilmalarining tasnifi RAM va VZU bilan tugamaydi-ba'zi funktsiyalarni SRAM (super operativ xotira), ROM (faqat o'qish uchun xotira) va kompyuter xotirasining boshqa kichik turlari bajaradi.
Ta'riflangan sxema bo'yicha qurilgan kompyuterda buyruqlar ketma -ket xotiradan o'qiladi va bajariladi. Keyingi dastur buyrug'i olinadigan keyingi xotira katakchasining raqami (manzili) maxsus qurilma - boshqaruv blokining buyruq hisoblagichi bilan ko'rsatiladi. Uning mavjudligi ham ko'rib chiqilayotgan arxitekturaning o'ziga xos xususiyatlaridan biridir.
Von Neyman tomonidan ishlab chiqilgan hisoblash qurilmalari arxitekturasining asoslari shu qadar fundamental ediki, ular adabiyotda "fon Neyman arxitekturasi" deb nomlangan. Hozirgi kompyuterlarning aksariyati fon Neumann mashinalari. Istisno faqat parallel hisob -kitoblar uchun ma'lum turdagi tizimlar bo'lib, ularda ko'rsatgich hisoblagichi yo'q, o'zgaruvchining klassik kontseptsiyasi amalga oshirilmagan va klassik modeldan boshqa muhim farqlar mavjud (misollar - oqim va reduktorli kompyuterlar).
Ko'rinib turibdiki, axborotni qayta ishlash hisob -kitoblarga emas, balki mantiqiy xulosalarga asoslangan beshinchi avlod mashinalari g'oyasini ishlab chiqish natijasida von Neyman arxitekturasidan sezilarli burilish yuzaga keladi.
3. Kompyuterning ichki tuzilishini takomillashtirish va rivojlantirish.
Oldingi bo'limda birinchi va ikkinchi avlod kompyuterlariga mos keladigan kompyuterning klassik tuzilishi tasvirlangan. Tabiiyki, kompyuter uskunalarini ishlab chiqarish texnologiyasining jadal rivojlanishi natijasida bunday struktura ma'lum progressiv o'zgarishlarga duch kela olmasdi.
Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, uchinchi avlod kompyuterlarining paydo bo'lishi tranzistorlardan integral mikrosxemalarga o'tishga bog'liq edi. Elektron sxemalarni miniatyuralashdagi sezilarli yutuqlar nafaqat kompyuterlarning asosiy funktsional birliklari hajmini kamayishiga, balki protsessor tezligining sezilarli darajada oshishiga zamin yaratdi. Mashinada ma'lumotlarni qayta ishlashning yuqori tezligi va ularning aksariyati mexanik harakatlanuvchi qismlarni o'z ichiga olgan kirish-chiqish qurilmalarining sekin ishlashi o'rtasida jiddiy qarama-qarshilik paydo bo'ldi. Tashqi qurilmalarning ishlashini boshqaradigan protsessor, "tashqi dunyodan" ma'lumot kutib, bir muncha vaqt bo'sh turishi kerak edi, bu butun kompyuterning samaradorligini sezilarli darajada pasaytiradi. Ushbu muammoni hal qilish uchun markaziy protsessorni almashish funktsiyalaridan ozod qilish va ularni tashqi qurilmalarning ishlashini boshqarish uchun maxsus elektron sxemalarga o'tkazish tendentsiyasi paydo bo'ldi. Bunday sxemalarning har xil nomlari bor edi: almashinuv kanallari, kirish-chiqish protsessorlari, periferik protsessorlar. So'nggi paytlarda "tashqi qurilma boshqaruvchisi" (yoki oddiygina boshqaruvchi) atamasi tobora ko'proq qo'llanilmoqda.
Tashqi qurilmalar uchun aqlli boshqaruvchilarning mavjudligi uchinchi va to'rtinchi avlod mashinalarining muhim farqlash xususiyatiga aylandi.
Tekshirgichni maxsus o'rnatilgan almashinuv dasturlari yordamida "unga ishonib topshirilgan" tashqi qurilmaning ishlashini boshqaruvchi maxsus protsessor sifatida qarash mumkin. Bunday protsessorning o'ziga xos ko'rsatmalar to'plami mavjud. Masalan, floppi diskni boshqaruvchisi (disk drayveri) boshni diskning kerakli yo'lida joylashtirish, sektorni o'qish yoki yozish, trekni formatlash va h.k. Har bir operatsiyaning natijalari nazoratchi xotirasining ichki registrlarida qayd etiladi va ularni markaziy protsessor o'qishi mumkin.
Shunday qilib, aqlli tashqi qurilmalarning mavjudligi almashinuv mafkurasini sezilarli darajada o'zgartirishi mumkin. Markaziy protsessor, agar kerak bo'lsa, almashishni amalga oshirish uchun uni boshqaruvchiga topshiradi. Qo'shimcha ma'lumot almashish nazoratchi rahbarligida markaziy protsessor ishtirokisiz davom etishi mumkin. Ikkinchisi "o'z ishi bilan shug'ullanish" imkoniyatiga ega bo'ladi, ya'ni. dasturni keyinroq bajaring (agar almashish tugaguniga qadar bu vazifada hech narsa qilish mumkin bo'lmasa, o'shanda boshqasini hal qilish mumkin).
Endi biz rasmda ko'rsatilgan aqlli boshqaruvchilarni o'z ichiga olgan kompyuterning ichki tuzilishi haqidagi savolni muhokama qilishga o'tamiz. 3.1. Rasmdan ko'rinib turibdiki, oddiy avtobus kompyuterning individual funktsional birliklari (ko'pincha magistral deb ataladi) o'rtasidagi aloqa uchun ishlatiladi. Avtobus uch qismdan iborat:
Ma'lumot uzatiladigan ma'lumotlar shinasi;
Ma'lumotlar qayerga yuborilishini aniqlaydigan manzil shinasi;
Ma'lumot almashish jarayonini tartibga soluvchi boshqaruv avtobusi.
Ma'lumot avtobuslari va manzillar iqtisodiyot uchun birlashtirilgan kompyuter modellari mavjud. Bunday mashinalar uchun manzil birinchi navbatda avtobusga o'rnatiladi, keyin esa bir muncha vaqt o'tgach, ma'lumotlar; avtobusning qaysi maqsadda ishlatilayotgani boshqaruv avtobusidagi signallar bilan aniqlanadi.
Ta'riflangan sxemani yangi qurilmalar bilan to'ldirish oson - bu xususiyat arxitekturaning ochiqligi deb ataladi. Foydalanuvchi uchun ochiq arxitektura uning kompyuteri uchun tashqi qurilmalar tarkibini erkin tanlash imkoniyatini anglatadi. uni hal qilinadigan vazifalar doirasiga qarab sozlang.
Fig. 3.1 rasmga qaraganda yangisini taqdim etadi. 2.1 xotira turi - video - RAM (video xotira). Uning tashqi ko'rinishi maxsus chiqish qurilmasi - displeyning rivojlanishi bilan bog'liq. Displeyning asosiy qismi-katod-nurli naycha bo'lib, u ma'lumotni televizorda ko'rsatilgandek aks ettiradi (ba'zi uy kompyuterlarining arzon modellari oddiy televizorga ulanadi). Shubhasiz, mexanik harakatlanuvchi qismlarga ega bo'lmagan displey "juda tez" displey qurilmasi. Shuning uchun, uchinchi va to'rtinchi avlod kompyuterlari uchun bu ajralmas qismdir (garchi birinchi marta displey ikkinchi avlodning ba'zi kompyuterlarida, masalan, "MIR -2" da - juda qiziqarli mahalliy rivojlanish) ko'p hurmat).

3.1 -rasm - Kompyuterning avtobus arxitekturasi

Monitor ekranida barqaror tasvirni olish uchun uni biror joyda saqlash kerak. Video xotira aynan shu maqsadda. Birinchidan, video xotira tarkibini kompyuter yaratadi, keyin displey boshqaruvchisi tasvirni ekranda aks ettiradi. Video xotira hajmi, asosan, ma'lumotning xususiyatiga (matn yoki grafik) va tasvirdagi ranglar soniga bog'liq. Strukturaviy ravishda, u oddiy RAM sifatida bajarilishi yoki to'g'ridan -to'g'ri displey boshqaruvchisida bo'lishi mumkin (shuning uchun u 3.1 -rasmda nuqta chiziqlarda ko'rsatilgan).

Keling, zamonaviy kompyuterlar tuzilishining yana bir muhim xususiyati haqida to'xtalib o'tamiz. Protsessor endi dizayn markazi bo'lishni to'xtatganligi sababli, kompyuter qurilmalari o'rtasida to'g'ridan -to'g'ri ulanishni amalga oshirish mumkin bo'ldi. Amalda, tashqi qurilmalardan RAMga va aksincha ma'lumotlarni uzatish ko'pincha ishlatiladi. Tashqi qurilmani RAM bilan markaziy protsessor ishtirokisiz to'g'ridan -to'g'ri almashish rejimi xotiraga to'g'ridan -to'g'ri kirish (DMA) deb ataladi. Uni amalga oshirish uchun sizga maxsus nazoratchi kerak. Shuni ta'kidlash joizki, RAP rejimi birinchi va ikkinchi avlod mashinalarida bo'lmagan. Shu sababli, kirish qurilmalaridagi ma'lumotlar to'g'ridan -to'g'ri operativ xotiraga kiradigan, ba'zida uchraydigan kompyuter sxemasi haqiqatga to'g'ri kelmaydi: PDP boshqaruvchisi bo'lmagan ma'lumotlar har doim protsessorning ichki registrlariga, keyin esa xotiraga qabul qilinadi.
Orqa miya tuzilishini tavsiflayotganda, biz barcha qurilmalar umumiy avtobus orqali o'zaro ta'sir qiladi deb taxmin qildik. Arxitektura nuqtai nazaridan, bu etarli. Ammo shuni eslatib o'tamizki, amalda bunday tuzilma faqat tashqi qurilmalari kam bo'lgan kompyuterlar uchun ishlatiladi. Kompyuter qurilmalari o'rtasida axborot oqimining ko'payishi bilan yagona magistral yo'lning haddan tashqari yuklanishi, bu kompyuterning ishlashini sezilarli darajada sekinlashtiradi. Shuning uchun, kompyuterga bir yoki bir nechta qo'shimcha avtobus qo'shilishi mumkin. Masalan, bitta avtobus xotira almashish uchun, ikkinchisi - "tez" bilan aloqa uchun, uchinchisi - "sekin" tashqi qurilmalar bilan ishlatilishi mumkin. E'tibor bering, DMA rejimi mavjud bo'lganda tezkor ma'lumotlarni uzatish tezligi talab qilinadi.
Zamonaviy kompyuterlarning ichki tuzilishining xususiyatlari haqida munozarani yakunlab, biz uning rivojlanishining bir nechta xarakterli tendentsiyalarini ko'rsatamiz. Birinchidan, tashqi qurilmalar to'plami doimiy ravishda kengayib, takomillashib bormoqda, bu esa, yuqorida aytib o'tilganidek, kompyuter tugunlari orasidagi ulanish tizimining murakkablashishiga olib keladi. Ikkinchidan, kompyuterlar endi bitta protsessor emas. Markaziy kompyuterdan tashqari, kompyuterda suzuvchi nuqta hisoblari uchun maxsus protsessorlar (matematik soprosessorlar deb ataladi), displey ekranida ma'lumotni tezlashtirish uchun video protsessorlar bo'lishi mumkin. Parallel hisoblash usullarining rivojlanishi, shuningdek, bir vaqtning o'zida bir nechta protsessorlar tomonidan bajariladigan, juda murakkab tuzilishga ega bo'lgan hisoblash tizimlarini vujudga keltiradi. Uchinchidan, nafaqat hisoblash uchun, balki ma'lumotni mantiqiy tahlil qilish uchun yuqori tezlikda ishlaydigan mashinalarga ega bo'lish istagi yaqin yillar davomida an'anaviy fon Neyman arxitekturasini jiddiy qayta ko'rib chiqishga olib kelishi mumkin.
Zamonaviy kompyuterlar rivojlanishining yana bir xususiyati-bu kompyuterlararo aloqa rolining tobora tezlashib borishi. Kompyuterlar soni tobora ko'payib bormoqda va ular mavjud ma'lumotlarni birgalikda qayta ishlaydilar.
Shunday qilib, hisoblash texnologiyalarining ichki tuzilishi doimiy ravishda takomillashib bordi va takomillashib boraveradi.
Shu bilan birga, hozirgi vaqtda mavjud bo'lgan kompyuterlarning aksariyati, mavjud farqlarga qaramay, baribir bir xil birliklardan iborat va fon Neyman arxitekturasining umumiy tamoyillariga asoslangan.

4. KOMPYUTERLARNING FAOLIYATINING ASOSIY DAVLATI
Bu bo'limda kompyuterda buyruqni bajarishda bajariladigan harakatlar ketma -ketligi qisqacha tasvirlangan. Aytish mumkinki, vazifa tsikli odatda barcha fon Neyman mashinalari uchun bir xil.
Von Neyman arxitekturasining muhim komponenti - bu yo'riqnoma manzili hisoblagichi. Bu maxsus ichki protsessor registri har doim dasturning keyingi ko'rsatmasi saqlanadigan xotira joyini ko'rsatadi. Quvvat yoqilganda yoki asl holatini tiklash tugmasi bosilganda, ROMda joylashgan barcha qurilmalar va bootstrapni ishga tushirish dasturining boshlang'ich manzili qo'shimcha qurilmadagi hisoblagichda qayd qilinadi. Kompyuterning keyingi ishlashi dastur bilan belgilanadi. Shunday qilib, kompyuterning butun faoliyati ma'lum dasturlarning uzluksiz bajarilishidir va bu dasturlar, o'z navbatida, yangi dasturlarni yuklashi mumkin va hokazo.
Har bir dastur alohida mashina ko'rsatmalaridan iborat. Mashinaning har bir ko'rsatmasi, odatda, Shomil deb ataladigan bir nechta elementar birlashtirilgan komponentlarga bo'linadi. Buyruqning murakkabligiga qarab, u har xil sonli tsikllarda bajarilishi mumkin. Masalan, protsessorning bitta ichki registridan boshqasiga ma'lumot uzatish bir necha soat tsiklida amalga oshiriladi va ikkita butun sonni ko'paytirish uchun ular kattalik tartibini talab qiladi. Agar ishlov berilayotgan ma'lumotlar hali protsessor ichida bo'lmasa va operativ xotiradan o'qilishi kerak bo'lsa, buyruqning sezilarli darajada uzayishi ro'y beradi.
Har bir buyruqni bajarishda kompyuter ma'lum standart amallarni bajaradi:
1) buyruqlar manzil hisoblagichining mazmuniga ko'ra, keyingi dastur buyrug'i o'qiladi (uning kodi odatda maxsus UU registrida saqlanadi, u buyruqlar reestri deb ataladi);
2) buyruq hisoblagichi avtomatik ravishda o'zgartiriladi, shunda u keyingi buyruq manzilini o'z ichiga oladi (eng oddiy holatda, hisoblagichning joriy qiymatiga buyruq uzunligi bilan aniqlanadigan bir qancha doimiy qo'shish kifoya. );
3) buyruqlar registriga o'qilgan operatsiya shifrini ochadi, kerakli ma'lumotlar chiqariladi va ular ustida kerakli amallar bajariladi.
Keyin, barcha holatlarda, to'xtatish buyrug'i yoki uzilishlar bundan mustasno, tasvirlangan barcha harakatlar davriy ravishda takrorlanadi.
To'xtatish buyrug'ini olgandan so'ng, kompyuter dasturni qayta ishlashni to'xtatadi. Bu holatdan chiqish uchun tashqi qurilmalardan so'rov yoki mashinani qayta ishga tushirish talab qilinadi.
Kompyuter ishining ko'rib chiqiladigan asosiy algoritmi RAMda saqlangan chiziqli dasturni bosqichma -bosqich bajarishga imkon beradi. Agar vilkalar yoki pastadirni amalga oshirish uchun hisob -kitoblar tartibini o'zgartirish zarur bo'lsa, kerakli manzilni buyruq hisoblagichiga kiritish kifoya (shartli yoki shartsiz sakrash shunday sodir bo'ladi).
INTEL 80286 mikroprotsessorli va undan keyingi modellarga asoslangan kompyuterlarda quvurlarni yotqizish buyruqlar bajarilishining asosiy tsiklini tezlashtirish uchun ishlatiladi (ba'zida "qarashli" atamasi ishlatiladi). Gap shundaki, protsessorning bir nechta ichki qurilmalari parallel ishlaydi: biri buyruqni o'qiydi, ikkinchisi operatsiyani hal qiladi, uchinchisi ishlatilgan operandlarning manzillarini hisoblaydi va hokazo. Natijada, buyruq oxirida, ko'pincha, keyingi xotira RAMdan tanlangan, shifrini ochilgan va bajarishga tayyorlangan bo'lib chiqadi. E'tibor bering, agar dasturda ko'rsatmalarni bajarishning tabiiy tartibi buzilgan bo'lsa (masalan, so'zsiz sakrashda), yetakchi olib kelish befoyda bo'lib chiqadi va quvur tozalandi. O'tishdan keyingi keyingi buyruq ko'proq vaqtni oladi, chunki konveyer "to'liq quvvat bilan ishlashi" uchun uni oldindan to'ldirish kerak. Boshqacha qilib aytganda, konveyer mashinasida dasturning bajarilish vaqti nafaqat uni tashkil etuvchi buyruqlarga, balki ularning nisbiy holatiga ham bog'liq bo'lishi mumkin.
5. KOMPYUTER QOMUNLARI TIZIMI VA MA'LUMOTLARNI MALUMOT QILISh USULLARI.

Buni qiling. Manzil buferlari oxir -oqibat xotiraga so'rovlar oqimining notekisligini yumshatishi va shu bilan undan foydalanish samaradorligini oshirishi mumkin. BESM-6-ning uchinchi tarkibiy xususiyati-bu tezkor xotira dasturidan juda tezkor, adreslanmaydigan foydalanish usuli, uning maqsadi qo'ng'iroqlarni asosiy tasodifiy xotiraga avtomatik saqlashdir.

Periferik qurilmalarga kiritilgan protsessorlar). Ko'p kompyuterli hisoblash tizimida hisoblash tizimiga kiritilgan bir nechta protsessorlar umumiy RAMga ega emas, lekin ularning har biri o'z (mahalliy) protsessoriga ega. Ko'p mashinali tizimdagi har bir kompyuter klassik arxitekturaga ega va bunday tizim keng qo'llaniladi. Biroq, bunday hisoblash tizimidan foydalanish samarasi ...

Foydalanuvchi. Klaviatura yordamida ular kompyuter tizimini boshqaradi, monitor yordamida esa, undan do'l oladi. Ishlash printsipi. Klaviatura shaxsiy kompyuterning standart vositalariga tegishli. Uning asosiy funktsiyalari maxsus tizim dasturlari (drayverlar) tomonidan qo'llab -quvvatlanishi shart emas. Kompyuter bilan ishlashni boshlash uchun kerakli dasturiy ta'minot ROM chipida allaqachon mavjud ...