Збекистон миллий университети

§ 1.4 ЭҲМ нинг структураси ва ишлаш тамойили.


ЭҲМ тузилиши.
Берилганларни қайта ишлашнинг электрон автомати сифатида ЭҲМ умумий бошқарувга эга қурилма, элементлар мураккаб комплексидир.
Программа ва бошланғич берилганларни машинага киритиш, зарур амалларни бажариш ва натижаларни чиқариш учун қандай тузилганидан қатъий назар, ҳар қандай ЭҲМ ўз таркибида қуйидаги қурилмаларга эга бўлиши керак: арифметик-мантиқий қурилма (математик сопроцессор), хотира қурилмаси, бошқарув қурилмаси, ўқиш-киритиш қурилмаси ва ёзиш (чиқариш) қурилмалари бўлиши керак.
ЭҲМ нинг умумий мантиқий тузилишини бошқача айтганда ЭҲМ архитектураси дейилади. 2-расмда ифодаланган архитектура классик ҳисобланади. У Фон Нейман томонидан таклиф қилинган ва у ЭҲМ нинг барча хусусиятларини ўз ичига олади.



Арифметик–мантиқий қурилма. (АМҚ) Бу қурилманинг асосий вазифаси хотирадан келувчи маълумотни қайта ишлашдир. Замонавий ЭҲМ лар таркибига кирувчи АМҚ(арифметик–мантиқий қурилма) лар юзгача ва ундан ортиқ амалларни бажара олади. Оддий арифметик амаллар - қўшиш, айириш, кўпайтириш ва бўлишлардан ташқари АМҚ маълумотни таҳрирлаш, сонларни таққослаш, ҳисоблаш тармоғини аниқлаш аломатларини шакллантиради ва ҳоказо.
Физикавий тузилиши бўйича АМҚ соф электрон қурилма бўлиб, рақамли маълумотларни жуда юқори тезликда бажариш имконини беради. Замонавий ЭҲМ лар арифметик ва мантиқий амалларни секундига миллионлаб бажаради. Бу юқори тезликни амалга ошириш учун қурилмалар ўртасида маълумот алмашиш тўлиқ автоматлашуви керак.
Хотира қурилмаси. Ҳисоблар, оралиқ ва якуний натижалар, бошланғич берилганлар ва ЭҲМ нинг барча ишларини бошқарувчи маълумотларни қандайдир муддатга эслаб қолиш зарур. Шу сабабли ихтиёрий ЭҲМ хотирага эслаб қолувчи қурилмага эга бўлади.
Замонавий ЭҲМларда турли хил хотира қурилмалари мавжуд.
Энг тез «эсловчи» хотира–жорий(оператив) хотирадир. Жорий хотирада айни пайтда аниқ бир масалани ечиш учун зарур бўлган маълумотларгина сақланади. Маълумотларни узоқ муддатга сақлаш учун нисбатан секин тезликда ишловчи ва катта ҳажмдаги ташқи хотира қурилмалари ишлатилади.
Ташқи деб аталишига сабаб, бундай хотиралар жорий хотирадан қурилма нуқтаи-назаридан ажратилган (дискета, винчестер, CD ва ҳоказо).
ЭҲМ ишлашида маълумотларнинг айрим қисмлари ўзгармай қолади. Масалан, кўп ишлатиладиган физика ўзгармаслари, жадваллар, махсус функциялар коэффициентлари, стандарт программалар ва ҳоказолар доимий эслаб қолувчи қурилмаларга ёзилиши мумкин ва ундан фақат катта тезликда ўқиш мумкин. ДҚ(доимий эслаб қолувчи қурилмалар) га маълумот электрик ёки механик усулда ДҚ яратилиш пайтида ёзилади. Айрим ДҚ лар қайта ёзилиши мумкин. Масалан, ШЭҲМ ларда ДҚ да ЭҲМ ишга тушганда қурилмаларни текширувчи ва бошланғич юклашни амалга оширувчи программалар ёзилган бўлади.
Бошқарувчи қурилма(БҚ). Бу қурилма амалларни бажарилиш тартибини аниқлайди, ЭҲМ ишини координация қилади ва машинанинг алоҳида қурилмалари орасидаги ўзаро муносабатлар «дипломатиясини» олиб боради. БҚ бошқарувидаги ҳар бир тугалланган элементар ҳаракатни билдиради: иккита сони қўшиш, иккита катталикни солиштириш ва ҳоказо. Айнан БҚ АМҚ ни аниқ бир амални бажаришга созлайди, хотирадан зарур бўлган маълумотларни олади, амал бажарилгандан кейин натижаларни хотирага ёзади ёки ўқиш-ёзиш қурилмасига жўнатади ва ниҳоят БҚ программа бажарилишининг кейинги қадами ҳақида қарор қабул қилади.
БҚ ва АМҚ муносабати шу даражада узвий боғлиқ ва мураккабки, бу икки қурилма бир гуруҳга бирлаштирилиб процессор деб номланади.
Ўқиш-ёзиш қурилмаси. (ЎЁҚ) ЎЁҚ одамни машина билан мулоқот воситасидир. ЎЁҚ ёрдамида одам (инсон) машинага программа ва программани бошқариш учун зарур берилганларни ва қулай кўринишда натижаларни олади: жадвал, графика, схема, товуш ва ҳоказо.
ЭҲМ га киритилиши керак бўлган маълумотлар қандайдир оралиқ ташувчиларда сақланиши мумкин. Оралиқ ташувчилари сифатида перфокараталар, магнит ленталар, магнит дисклари, эгилувчан дискеталар, винчестер, лазер дисклари бўлиши мумкин. Худди шундай ЭҲМ натижалари чиқариш (ёзиш) қурилмалар руйхатига – экран, принтер, графика қурувчиси, планшетларни мисол қилиб келтириш мумкин. Дискеталар, винчестер, лазер дисклари, модемлар бир пайтда маълумот чиқариш ва ўқиш воситалари бўлади.
Тайёрланган маълумотни катта тезликда ўқиш ва ёзиш мумкин. Бунинг учун ЭҲМ да дисководлар – эгилувчи дискеталар учун, CD-ROM – лазер дисклар учун, принтерлар – қоғозга чиқариш учун, модемлар – бошқа компьютерларга маълумот жўнатиш қабул қилиш учун ва бошқа махсус ўқиш-ёзиш қурилмалари яратилган.
Тизимли шиналар процессор ва ЭҲМ нинг бошқа қурилмалари орасида маълумотлар алмашинувини таъминлашга мўлжалланган. 3 хил турдаги шиналар мавжуд:

• 
  бошқарув шинаси,
  
• 
  берилганлар шинаси,
  
• 
  адреслар шинаси.