Лекция. Kompyuter arxitekturasыnыń rawajlanыw basqыshlari. Kompyuter arxitekturasы hám shólkemlestiriliwi. Kompyuterlerdiń tiykarǵы kórsetkishleri hám parametrleri. Reje

U chinchi avlod. Integral elektron kompyuterlar (1965-1980)
Tezlik: sekundiga millionlab operatsiyalar Integral sxema - bu silikon chipiga o'ralgan elektron sxema. Ushbu sxemaga minglab tranzistorlar mos keladi. Binobarin, ushbu avlod kompyuterlari yanada kichikroq, tezroq va arzonlashishga majbur bo'ldilar.
Oxirgi xususiyat kompyuterlarning inson faoliyatining turli sohalariga kirib borishiga imkon berdi. Shu sababli ular ko'proq ixtisoslashdilar (ya'ni turli xil vazifalar uchun turli xil kompyuterlar mavjud edi).
Chiqarilgan modellarning (ular uchun dasturiy ta'minot) mosligi muammosi mavjud. Birinchi marta IBM o'zaro hamkorlik qilishga e'tibor qaratdi.
Ko'p dasturlash amalga oshirildi (bu xotirada bir nechta bajariladigan dasturlar mavjud bo'lganda, bu protsessor resurslarini tejash samarasini beradi).
Minikompyuterlarni yanada rivojlantirish ( PDP-11 ).
To'rtinchi avlod. Katta (va juda katta) integral mikrosxemalardagi kompyuterlar (1980- ...)
Ishlash: sekundiga yuz millionlab operatsiyalar.
E ndi bitta chipga bitta integral mikrosxemani emas, balki minglab joylashtirish mumkin. Kompyuterlarning ishlashi sezilarli darajada oshdi. Kompyuterlar arzonlashishda davom etdi, endi esa hatto jismoniy shaxslar ham ularni sotib olishdi, bu esa shaxsiy kompyuterlar davri deb ataldi. 70-yillarning oxiri va 80-yillarning boshlarida Stiv Djobs va Stiv Voznyak tomonidan ishlab chiqilgan Apple kompyuteri mashhur edi . Keyinchalik Intel protsessoridagi shaxsiy kompyuter IBM PC ommaviy ishlab chiqarishga chiqarildi .
Kompyuter - bu har qanday elektron qurilmada bo'lgani kabi elektr signallarini qayta ishlash printsiplariga asoslangan ma'lumotlarni konvertatsiya qilishning texnik vositasi:
- tabiatdagi elektr va elektr bo'lmagan (harflar, raqamlar, tovush signallari va boshqalar) turli xil jismoniy jarayonlar bilan ifodalangan kirish ma'lumotlari elektr signaliga aylantiriladi;
- signallar ishlov berish blokida qayta ishlanadi;
- chiqish signallari konvertori yordamida ishlov berilgan signallar elektr bo'lmagan signallarga aylantiriladi (ekrandagi tasvirlar).
Kompyuterning maqsadi - har xil turdagi ma'lumotlarni qayta ishlash va uni odam uchun qulay shaklda taqdim etish.
Funktsional maqsad nuqtai nazaridan, kompyuter - bu ma'lum funktsiyalarni bajaradigan 4 ta asosiy qurilmadan tashkil topgan tizim: operatsion va doimiyga bo'linadigan saqlash qurilmasi yoki xotira, arifmetik-mantiqiy qurilma (ALU), boshqaruv moslamasi. (CU) va kirish moslamasi. chiqish (havo portlashi). Saqlash moslamasi (xotira) axborot va dastur buyruqlarini kompyuterda saqlash uchun mo'ljallangan. Xotirada saqlanadigan ma'lumotlar 0 va 1 kodlangan raqamlar, belgilar, so'zlar, buyruqlar, manzillar va boshqalar.
Raqamni xotiraga yozish bu raqamni belgilangan manzil bo'yicha katakchaga joylashtirish va dastur buyrug'i olinmaguncha o'sha erda saqlash demakdir. Ushbu katakchadagi avvalgi ma'lumotlar ustiga yozilgan. Dasturlashda, masalan, Paskalda yoki Cda katak manzili o'zgaruvchi nomi bilan bog'lanadi, u dasturchi tomonidan tanlangan harflar va raqamlar kombinatsiyasi bilan ifodalanadi.
Xotiradan raqamni o'qish, belgilangan manzil bilan katakchadan raqam olish demakdir. Bunda raqamning nusxasi xotiradan kerakli qurilmaga uzatiladi va raqamning o'zi katakchada qoladi.Ma'lumot uzatish degani, ma'lumot bir katakchadan o'qilib, boshqasiga yoziladi.
Hujayra manzili boshqaruv blokida (CU) hosil bo'ladi, so'ngra ma'lumot kanalini ochadigan va kerakli katakchani bog'laydigan manzilni tanlash qurilmasiga kiradi.
Raqamlar, belgilar, buyruqlar xotirada teng asosda saqlanadi va bir xil formatga ega. Ma'lumot turi xotira uchun ham, kompyuter uchun ham muhim emas. Ma'lumotlar dastur tomonidan qayta ishlangandagina turlari farqlanadi. Yacheykaning uzunligi yoki kengligi ikkilik raqamlar (bitlar) soni bilan aniqlanadi. Har bir bitda 1 yoki 0 bo'lishi mumkin. Zamonaviy kompyuterlarda katak uzunligi 8 bitdan ko'p va bayt bilan o'lchanadi. Manzilni yaratish mumkin bo'lgan minimal hujayra uzunligi 8 bitdan iborat bo'lgan 1 bayt.
Xotirani tavsiflash uchun quyidagi parametrlardan foydalaniladi:

1. 
   xotira hajmi - baytlarda saqlanadigan ma'lumotlarning maksimal miqdori;
   
2. 
   xotira tezligi - o'qish vaqti yoki ma'lumot yozish vaqti bilan belgilanadigan xotiraga kirish vaqti.
   

Arifmetik mantiqiy birlik (ALU). Arifmetik va mantiqiy amallarni bajaradi.
Shuni ta'kidlash kerakki, har qanday arifmetik amalni qo'shish amali yordamida amalga oshirish mumkin.
Murakkab mantiqiy vazifa oddiyroq vazifalarga ajraladi, bu erda faqat ikkita darajani tahlil qilish kifoya: YAA YO'Q.
Boshqarish birligi (CU) kompyuterdagi hisoblash va mantiqiy jarayonning butun jarayonini boshqaradi, ya'ni. "transport nazorati" ma'lumotlarining funktsiyalarini bajaradi. UU buyruqni o'qiydi, parolini ochadi va uni bajarish uchun kerakli sxemalarni ulaydi. Keyingi buyruq avtomatik ravishda o'qiladi.
Aslida, UU quyidagi harakatlar tsiklini amalga oshiradi:

1. 
   keyingi buyruq manzilini shakllantirish;
   
2. 
   buyruqni xotiradan o'qish va uni parolini hal qilish;
   
3. 
   buyruqni bajarish.
   

Zamonaviy kompyuterlarda CU va ALU funktsiyalari markaziy protsessor deb nomlangan bitta qurilma tomonidan amalga oshiriladi.
Nazorat savollari

1. 
   Kompyuterlar rivojlanishining asosiy bosqichlarini sanab o'ting ?
   
2. 
   Shaxsiy kompyuterlar meynframlardan, serverlarni ish stantsiyalaridan qanday farq qiladi?
   
3. 
   Uskuna darajasida protsessorning printsipi qanday?