1 ma’ruza. Kompyuter tizimlari arxitekturasi Reja

1 - ma’ruza. Kompyuter tizimlari arxitekturasi

Reja:

1. Mikroprotsessorlar.

1. Intel mikroprotsessorlaridagi samarali texnologiyalar.

1. Mikroprotsessorlarning tarkibi.

Tayanch iboralar: manzillar maydoni, ishchi takt chastotasi, giperkonveyerli ishlov berish, kesh-xotira, tizim chip setlari, interfeyslaridir, mikroprotsessor yadrosi.

Mikroprotsessorlar

Har qanday kompyuterning eng muhim komponenti uning asosiy kо‘rsatgichlarini belgilab beruvchi mikroprotsessorlar, tizim chipsetlari va interfeyslaridir.

Mikroprotsessor (MP), yoki Central Processing Unit (CUP), - bajaradigan vazifasi bо‘yicha tugallangan dasturiy boshqariluvchi axborotlarga ishlov berish qurilmasi, u konstruktiv jihatdan bitta katta integral sxemada (KIS) yoki juda katta katta integral sxema kо‘rinishida (JKIS) bajarilganbо‘ladi.

Mikroprotsessor quyidagi vazifalarni bajaradi:

• 
  buyruqvaoperandalarmanzilinihisoblash;
  
• 
  asosiyxotiradanbuyruqlarnitanlashvadeshifrlash;
  
• 
  OXdan, MPX registrlaridan va tashqi qurilma adapterlarining registridan axborotlarni tanlash;
  
• 
  sо‘rov va buyruqlarni adapterlardan Tqda xizmat kо‘rsatishga qabul qilish va ishlov berish;
  
• 
  axborotlarga ishlov berish va ularni operativ xotiraga, mikroprotsessor xotirasining registrlariga va TQ adapter registrlariga yozish;
  
• 
  SHK bloklariga va barcha boshqa qurilma qismlariga boshqarish signalini ishlab chiqarish;
  
• 
  Keyingi buyruqqa о‘tish.
  

Mikroprotsessorning asosiy kо‘rsatgichlari quyidagilardan iborat:

• 
  razryadligi;
  
• 
  ishchitaktchastotasi;
  
• 
  kesh-xotirasig‘imivaturi;
  
• 
  kо‘rsatmalartarkibi;
  
• 
  konstruksiya elementlari;
  
• 
  energiyaisteʻmoli;
  
• 
  ishchikuchlanishivahokazo.
  

Mikroprotsessorning axborotlarshinasining razryadligi operatsiyalarni bir vaqtda bajarishi mumkin bо‘lgan razryadlar sonini aniqlaydi; MP manzillar shinasining razryadligi uning manzillar maydonini belgilaydi.

Manzillarmaydoni – bu asosiy xotira yacheykalarining maksimal soni, mikroprotsessor tomonidan ularga bevosita manzillanishi mumkin.

MP ning ishchi takt chastotasi uning ichki tezligini aniqlab beradi, chunki har bir buyruq ma’lum sonli taktlar davomida bajariladi. SHK tezligi (unumdorligi) ham shuningdek MP ishlovchi tizimli plata shinasining takt chastotasiga bog‘liq.

MP platasiga о‘rnatiladigankesh-xotira ikki bosqichga ega:

• 
  L1 – 1-bosqich xotirasi, MP (yadrosida) asosiy mikrosxema ichida joylashgan va har doim MP ning tо‘liq chastotasida ishlaydi (birinchi martta L1 kesh i486 va i386SLC mikroprotsessorlarida qо‘llanilgan).
  
• 
  L2 – 2-bosqich xotirasi, MP platasiga joylashtirilgan kristall va yadro bilan ichki mikroprotsessor shinasi orqali bog‘langandir (birinchi marta Pentium Pro mikroprotsessorida ishlatilgan). L2 xotirasi MP ning tо‘liq yoki yarim chastotasida ishlashi mumkin. Bu kesh-xotiraning samaradorligi mikroprotsessor shinasining о‘tkazish xususiyatiga bog‘liqdir.
  

Kо‘rsatmalartarkibi – MP tomonidan avtomatik ravishda bajariladigan rо‘yxat, buyruqlar kо‘rinishi va turi. Buyruqlar turidan MP ning qaysi guruhga tegishli bо‘lishi bog‘liq (CISC, RISC, VLIW). Buyruqlarning rо‘yxati va turi MP da axborotlar ustida bevosita bajarilishi mumkin bо‘lgan amallarni va bu amallar tatbiq etilishi mumkin bо‘lgan axborotlar toifasini belgilab beradi. Kо‘pgina MP ga uncha kо‘p bо‘lmagan qо‘shimcha kо‘rsatmalar kiritilgan (286, 486, Pentium Pro va boshqalar), ammo kо‘rsatmalar tarkibidagi jiddiy о‘zgarishlar i386 mikroprotsessoridan boshlandi (bu tarkib keyinchalik asos sifatida qabul qilindi), Pentium MMX, Pentium III, Pentium 4, PentiumD, Core Dum.

Konstuksiya elemenlari – MP о‘rnatishda ishlatiladigan jismoniy razyemli ulanishlarni aniqlab beradi, va ular tizimli plataga mikroprotsessorni о‘rnatish uchun layoqatligini aniqlaydi. Razyemlar turli konstruksiyaga ega (Slot –tirqishli razyem, Socket – uyali razyem), kontaktlar soni turlicha, ularga turli signallar va ishchi kuchlanishlar beriladi.

Ishchi kuchlanish iham shuningdek tizimli platani MP ni о‘rnatishga layoqatlilik omili bо‘lib xizmat qiladi.

Birinchi mikroprotsessorlar 1971 yili Intel (AQSH) kompaniyasi tomonidan MP 4004 ishlab chiqarilgan. Hozirgi vaqtda kо‘p firmalar (AMD, VIA Apollo, IBM va boshqalar) tomonidan о‘nlab mikroprotsessor turlari ishlab chiqarilmoqda, lekin eng kо‘p tarqalgan va taniqlilari Intel kopaniyasi ishlab chiqargan MP lar va Intel ga mos mikroprotsessorlardir.

Barcha mikroprotsessorlarni guruhlarga ajratish mumkin:

• 
  CISC (Complex Instruction Set Command) tо‘liqbuyruqlartiziminingtо‘plamibilan;
  
• 
  RISC (Reduced Instruction Set Command) qisqartirilganbuyruqlartiziminingtо‘plamibilan;
  
• 
  VLIW (Very Length Instruction Word)buyruqsо‘zijudauzunbо‘lgan;
  
• 
  MISC (Minimum Instruction Set Command) buyruqlartiziminiminimaltо‘plamilivajudayuqoritezlikli.