O’zbekiston respublikasi axborot texnologiyalari va kommunikatsiyalarini rivojlantirish vazirligi muhammad al – xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari

NIOS II dasturlash muhiti
Nios II-bu 32-bitli o'rnatilgan protsessorli arxitektura, Altera dala-dasturlashtiriladigan eshiklar massivi (FPGA) integral mikrosxemalari oilasi uchun mo'ljallangan. Nios II original Nios arxitekturasi bilan bir qatorda ko'plab yaxshilanishlarni o'z ichiga oladi, bu esa raqamli signallarni qayta ishlashdan (DSP) tizimni boshqarishgacha bo'lgan ko'milgan hisoblash dasturlari uchun yanada qulayroq bo'ladi.

Nios II-Alteraning birinchi konfiguratsiyalangan 16 bitli Nios protsessorining vorisi.

Asl Nios singari, Nios II arxitekturasi ham RISC yumshoq yadroli arxitekturasi bo'lib, u butunlay Altera FPGA dasturlashtiriladigan mantiq va xotira bloklarida amalga oshiriladi. Oldingisidan farqli o'laroq, u to'liq 32 bitli dizayndir:
32 umumiy maqsadli 32 bitli registrlar,
To'liq 32-bitli buyruqlar to'plami, ma'lumotlar yo'li va manzil maydoni,

32-bitli bitta ko'rsatma 32-bitli natijani beradi.

Nios II protsessorining yumshoq yadrosi tizim dizayneriga maxsus dastur talablariga moslashtirilgan maxsus Nios II yadrosini aniqlash va ishlab chiqarishga imkon beradi. Tizim dizaynerlari Nios II ning asosiy funksiyalarini oldindan belgilangan xotira boshqaruv blokini qo'shish yoki maxsus ko'rsatmalar va maxsus qo'shimcha qurilmalarni aniqlash orqali kengaytirishi mumkin.
Nios II mahalliy ko'rsatmalari singari, foydalanuvchi tomonidan belgilangan ko'rsatmalar 32 bitli ikkita manba registrgacha bo'lgan qiymatlarni qabul qiladi va ixtiyoriy ravishda natijani 32 bitli registrga yozib qo'yadi. Maxsus ko'rsatmalarni ishlatib, tizim dizaynerlari ishlash maqsadlariga erishish uchun tizim uskunalarini aniq sozlashi mumkin, shuningdek, dizayner buyruqni C-dagi makro sifatida osongina boshqarishi mumkin.
Ko'p CPU tsiklini kodning ma'lum bir qismini bajarishga sarflaydigan juda muhim tizimlar uchun, foydalanuvchi tomonidan aniqlangan periferiya, dasturiy ta'minot algoritmining bir qismini yoki to'liq bajarilishini foydalanuvchi tomonidan aniqlangan apparat mantig'iga yuklashi mumkin, bu esa quvvat samaradorligini yoki dasturning o'tkazuvchanligini oshiradi.
Quartus 8.0 bilan taqdim etilgan ixtiyoriy MMU Nios II-ga Linux yadrosi kabi qo'shimcha qurilmalarga asoslangan qidiruv va himoyani talab qiladigan operatsion tizimlarni ishga tushirishga imkon beradi. MMU bo'lmasa, Nios soddalashtirilgan himoya va virtual xotira modelini ishlatadigan operatsion tizimlar bilan cheklangan: masalan, mclinux va FreeRTOS.
Nios II classic 3 xil konfiguratsiyada taqdim etiladi: Nios II/f (tez), Nios II/s (standart) va Nios II/e (iqtisod). Nios II gen2 2 xil konfiguratsiyada taqdim etiladi: Nios II/f (tez) va Nios II/e (iqtisod).
Nios II/f yadrosi yadro hajmi hisobiga maksimal ishlash uchun mo'ljallangan. Nios II/f ning o'ziga xos xususiyatlari quyidagilardan iborat:
*Alohida ko'rsatmalar va ma'lumotlar keshlari (512 B dan 64 KB gacha)

*Majburiy emas MMU yoki MPU

*2 Gbaytgacha tashqi manzil maydoniga kirish
*Ko'rsatmalar va ma'lumotlar uchun ixtiyoriy mahkam bog'langan xotira
*Maksimal DMIPS/MGts ga erishish uchun olti bosqichli quvur liniyasi
*Yagona tsiklli apparat ko'paytirish va barrel siljishi
*Ixtiyoriy uskuna ajratish opsiyasi
*Filialning dinamik prognozi
*256 ta maxsus ko'rsatmalar va cheksiz apparat tezlatgichlari
*JTAG disk raskadrovka moduli
*Ixtiyoriy JTAG disk raskadrovka modulini takomillashtirish, shu jumladan apparat to'xtash nuqtalari, ma'lumotlar tetiklari va real vaqtda kuzatuv.
Operatsion tizimlarda semaforalar
Informatika fanida semafora - bu bir nechta jarayonlar orqali umumiy manbaga kirishni boshqarish va bir vaqtning o'zida ko'p vazifali operatsion tizim kabi muhim tizim muammolaridan qochish uchun ishlatiladigan o'zgaruvchan yoki mavhum ma'lumotlar turi. Arzimas semafor-bu dasturchi tomonidan aniqlangan shartlarga qarab o'zgartiriladigan (masalan, kattalashtirilgan yoki kamaytirilgan yoki o'zgartirilgan) oddiy o'zgaruvchi.
Haqiqiy tizimda ishlatilgan semafor haqida o'ylashning foydali usuli-bu ma'lum bir manbaning qancha birligi borligini qayd etish, bu yozuvni xavfsiz tarzda sozlash operatsiyalari (ya'ni, poyga sharoitidan qochish). sotib oling yoki ozod bo'ling va agar kerak bo'lsa, resurs birligi mavjud bo'lguncha kuting.
Semaforlar - poyga sharoitining oldini olishda foydali vosita; ammo, ulardan foydalanish hech qachon dasturning bu muammolardan xoli bo'lishining kafolati emas. Resurslarni o'zboshimchalik bilan sanashga ruxsat beradigan semaforlar sanash semaforlari, 0 va 1 qiymatlari bilan cheklangan semaforalar (yoki qulflangan/qulflanmagan, mavjud emas/mavjud) ikkilik semaforlar deb ataladi va qulflarni amalga oshirish uchun ishlatiladi.
Semafor kontseptsiyasi Gollandiyalik kompyuter olimi Edsger Dijkstra tomonidan 1962 yoki 1963 yilda , Dijkstra va uning jamoasi Electrologica X8 uchun operatsion tizimni ishlab chiqish paytida ixtiro qilingan. Oxir -oqibat, bu tizim ko'p dasturli tizim deb nomlandi.
Aytaylik, kutubxonada 10 ta bir xil o'quv xonasi mavjud bo'lib, ular bir vaqtning o'zida bitta talaba tomonidan ishlatilishi mumkin. Talabalar, agar ular o'qish xonasidan foydalanmoqchi bo'lsalar, old stoldan xona so'rashi kerak. Agar bo'sh xonalar bo'lmasa, talabalar kimdir xonani tark etmaguncha stolda kutishadi. Talaba xonadan foydalanishni tugatgandan so'ng, talaba stolga qaytib, bitta xona bo'shab qolganligini ko'rsatishi kerak.
Eng sodda tarzda, reseptsiya xodimi faqat bo'sh xonalar sonini biladi, ular faqat to'g'ri bilishadi, agar hamma talabalar o'z xonalarini ro'yxatdan o'tganlarida ishlatsalar va ularni tugatganlarida qaytarib berishsa. . Talaba xonani so'raganda, xizmatchi bu raqamni kamaytiradi. Talaba xonani bo'shatganda, xizmatchi bu raqamni oshiradi. Xonani xohlagancha ishlatish mumkin, shuning uchun xonalarni oldindan bron qilish mumkin emas.
Bu stsenariyda old stolning hisoblagichi hisoblash semaforini, xonalar manba, talabalar esa jarayonlarni/iplarni ifodalaydi. Bu stsenariyda semafor qiymati dastlab 10, hamma xonalar bo'sh. Talaba xonani so'raganda, ularga ruxsat beriladi va semafor qiymati 9 ga o'zgartiriladi. Keyingi talaba kelganidan keyin u 8 ga tushadi, keyin 7 ga va hokazo. Agar kimdir xona so'rasa va semaforning joriy qiymati 0 bo'lsa, ular xona bo'shatilguncha kutishga majbur bo'ladi (hisob 0dan oshganda). Agar xonalardan biri qo'yib yuborilgan bo'lsa -da, lekin bir nechta talaba kutayotgan bo'lsa, u holda xonani egallaydiganni tanlash uchun har qanday usuldan foydalanish mumkin (masalan, FIFO yoki tanga aylantirish). Va, albatta, talaba o'z xonasini bo'shatib yuborgani haqida yozuvchiga xabar berishi kerak, aks holda bunday talaba xonadan chiqib ketayotganda noqulay vaziyat yuzaga kelishi mumkin (ular darsliklarini yig'ishtirmoqda va hokazo). va boshqa talaba xonadan chiqib ketishidan oldin kiradi.
Resurslar havzasiga kirishni boshqarish uchun foydalanilganda, semafor qancha resurslar bo'sh ekanligini kuzatadi; u qaysi manbalar tekin ekanligini kuzatmaydi. Muayyan erkin resursni tanlash uchun boshqa mexanizm (ehtimol ko'proq semaforlarni o'z ichiga olishi mumkin) talab qilinishi mumkin.
Paradigma ayniqsa kuchli, chunki semaforlar soni turli xil harakatlar uchun foydali tetik bo'lishi mumkin. Yuqoridagi kutubxonachi, o'quvchilar qolmaganida, o'quv zalining chiroqlarini o'chirib qo'yishi yoki ko'p xonalar band bo'lganda xonalar juda bandligini ko'rsatuvchi belgi qo'yishi mumkin.
Protokolning muvaffaqiyatli bo'lishi uchun ilovalar uni to'g'ri bajarilishini talab qiladi. Hatto bitta jarayon ham noto'g'ri bajarilsa, adolat va xavfsizlik buzilishi mumkin (bu dastur sekin harakat qilishi, tartibsiz ishlashi, osib qo'yilishi yoki ishdan chiqishi mumkin). Bunga quyidagilar kiradi:
*manbani so'rash va uni chiqarishni unutish;
*hech qachon so'ralmagan resursni chiqarish;
*resursni keraksiz uzoq vaqt ushlab turish;
*resursni avval talab qilmasdan ishlatish (yoki uni chiqargandan keyin).
Agar barcha jarayonlar ushbu qoidalarga amal qilsa ham, har xil semaforlar tomonidan boshqariladigan turli xil manbalar mavjud bo'lganda va jarayonlar bir vaqtning o'zida bir nechta resurslardan foydalanishi kerak bo'lganda, ko'p manbali tiqilib qolishi mumkin.