Multibus 1 шинасы PC/XT bus (personal Computer eXtended Technology)- кеңейтілген технологиялы ДК) және PC/AT bus (PC Advachnology – жетілдірілген технологиялы ДК) екі модификациясына ие. SA ( Industry Standard Architecture - өндірістік стандартты архитектура) - 16-разрядты мәліметтер шинасы және 24-разрядты адрес шинасы, жұмыс тауктілі жиілігі 16 МГц; PC/XT және PC /AT шиналарымен салыстырғанда аппараттық үзіліс түзуінің саны 7 ден 15-ке дейін, ал DMA жадына тікелей қатынау каналдары 7 ден 11-ге дейін ұлғайтылған. ISA ( Extended ISA ) шинасы – 1989 жылы құрылған 32-разрядты мәліметтер шинасы және 32-разрядты адрес шинасы. Шиналық адрестің кеңістігі 4 Гбайта, өткізу қабілеті 33 Мбайт /с. MCA ( Micro Channel Architecture) шинасы- PC /2 машинасына арналған 1987 жылы IBM фирмасымен құрылған 32-разрядты шина. Өткізу қабілеті 76 Мбайт/с, жұмыс жиілігі 10-20 Мгц. Сипаттамалары бойынша EISA шинасына ұқсас. PS/2 ЭЕМ кең таралмағандықтан МСА шинасы да кеңінен қолданылмайды
ISA (Industry Standard Architecture - өнеркәсіптік стандарт архитектура) - PC АТ (басқа атауы - АТ-Bus) түріндегі компьютерлердегі негізгі шина. XT-Bus-тың кеңейтілген түрі болып табылады, разрядтылығы - 16/24 (16 Мб), тактілі жиілігі - 8 МГц,шекті істеп шығу қабілеттілігі Мб/с. Сонымен қатар, IRQ-ді бөлістіру мүмкін емес. Стандартты емес ұйымдастыру Bus Mastering мүмкін, бірақ ол үшін бағдарламаланған 16-разрядты DMA каналы қажет. 62-контактілі алып-салғыш XT-Bus түрінде конструктивті жасылған. Оған 36-контакілі алып-салғыш кеңейткіші тіркелінген.
EISA (Enhanced ISA - кеңейтілген ISA) функционалды және конструктивті кеңейтілген ISA. Сыртқы алып-салғыштары ISA-дағыдай, және оларға ISA платалары да салынады, бірақ алып-салғыш түбінде қосымша бірқатар EISA контактілер болады, ал EISA платаларында қосымша контактілер қатары бар алып-салғыштың едәуір жоғары аяқты бөлігі болады. Разрядтылығы - 32/32 (адресті кеңістігі - 4 Гб), сонымен қатар 8 МГц тактілі жиілігінде де жұмыс жасайды. Шекті істеп шығару қабілеттілігі- 32 Мб/с. Bus Mastering-ті ұстанады шинадағы кез келген құрылғылар тарапынан шинаны басқару режимі, шинадағы құрылғыларға рұқсат алуды басқаруға арналған арбитраж жүйесіне ие, құрылғылар параметрлерін автоматты түрде реттеуге мүмкіндік береді, IRQ және DMA каналдарын бөлістеру мүмкін
15. IDE және SCSI перифериялық құрылғыларының интерфейсі.
Екі түрлі интерфейс бар - IDE (aka ATA) және SCSI (Small Computer System Interface, шағын компьютерлердің жүйелік интерфейсі)
IDE интерфейсі (ATA) IDE аббревиатурасы сөзсіз дербес компьютерлердің көптеген пайдаланушыларына белгілі. IDE қатты дискілерін қосуға арналған интерфейс стандартын әйгілі Western Digital компаниясы шығарған. IDE-дің сол кездегі басқа интерфейстермен салыстырғанда, атап айтқанда Шағын компьютерлердің жүйелік интерфейсі, сондай-ақ ST-506 стандарты, аналық платаға қатты дискі контроллерін орнатудың қажеті болмады. IDE стандарты дискі контроллерін диск корпусына орнатуды білдіреді, ал аналық платада IDE дискілерін қосуға арналған хост интерфейсінің адаптері ғана бар.
Қатты дискіні қазіргі компьютерге қосу үшін қолданылатын негізгі интерфейс деп аталады IDE (IntegratedDrive Electronics).Шындығында, бұл аналық плата мен дискке салынған электроника немесе контроллер арасындағы байланысты білдіреді. Бұл интерфейс үнемі дамуда - қазіргі уақытта оның бірнеше модификациялары бар.
Қазіргі компьютерлердің сақтау құрылғыларында кеңінен қолданылатын IDE қатты диск интерфейсі ретінде жасалды. Алайда, қазір ол қатты дискілерді ғана емес, сонымен қатар таспа дискілері, CD / DVD-ROM сияқты көптеген басқа құрылғыларды қолдау үшін қолданылады
SCSI (Шағын компьютерлік жүйенің интерфейсі) SCSI интерфейсі - дербес компьютерлердегі дискілерді қосуға арналған ең көне интерфейстердің бірі. Бұл стандарт 1980 жылдардың басында пайда болды. Оны әзірлеушілердің бірі - флэш-дискілерді ойлап табушы Алан Шугарт болды.
Әр түрлі құрылғыларды қосуға арналған параллель интерфейс (қатты дискілерден және оптикалық дискілерден бастап сканерлер мен принтерлерге дейін). Ол 1986 жылы стандартталған және содан бері үздіксіз дамып келеді. Ultra-320 SCSI интерфейсінің өткізу қабілеттілігі 320 Мбит / с дейін. Құрылғыларды қосу үшін 50 және 68 істікшелі кабель қолданылады. SCSI-дің соңғы нұсқаларында 80 істікшелі коннектор қолданылады және олар тез ауысады.
Бұл интерфейс SCSI дискілерінің қымбаттығына байланысты көпшілікке таныс емес. Нәтижесінде аналық платалардың көпшілігі кірістірілген контроллерсіз қол жетімді. SCSI дискілеріне арналған әдеттегі қосымшалар серверлер, өнімділігі жоғары жұмыс станциялары және RAID массивтері болып табылады. SAS интерфейсі ауыстырылатындықтан, ол бірте-бірте бұрынғыға айналады.
SCSI интерфейсі
Интерфейс әмбебап, яғни құрылғылардың барлық дерлік кластарын қосуға жарамды: дискілер, сканерлер және т.б.
1) SCSI-1 негізгі интерфейсі - сыртқы немесе ішкі құрылғыларды қосуға арналған әмбебап интерфейс. 8 биттік деректер шинасы бар, максималды жылдамдығы 5 Мбит / с жететін, ол 7 құрылғымен бір уақытта жұмыс істей алады. 50 істікшелі кабель қолданылады.
2) SCSI-2 - деректердің шинасын 16 битке дейін кеңейту мүмкіндігі, бұл өткізу қабілетін 10 Мбит / с дейін арттыруға мүмкіндік берді. Қосымша SCSI-2 қолданылады: кең SCSI-2 (кең SCSI), жылдам SCSI-2 (жылдам SCSI).
Жылдам SCSI-2, уақыттың әр түрлі кідірістерінің азаюына байланысты, деректерді беру жылдамдығын 10 Мбит / с дейін (автобус жиілігі 10 МГц) дейін арттырды.
Кең SCSI-2 жаңа пәрмендер қосты және паритетті қолдау міндетті болды. Деректер жіберу жылдамдығы 20 Мбит / с дейін (10 МГц шиналар жиілігі). Коннектор 68 түйреуіш. 15 құрылғыны қолдайды.
3) SCSI-3 (Ultra Wide SCSI) - интерфейстің өткізу қабілетін (автобус жиілігі 20 МГц) екі есе көбейтуге мүмкіндік беретін автобустың дамуының жалғасы. 8 биттік ұйыммен алмасу жылдамдығы 20 Мбит / с дейін, ал 16 биттік ұйыммен - 40 Мбит / с дейін.
4) SCSI-4 (Ultra 320) - деректерді беру жылдамдығы 320 МБ / с (автобус жиілігі 80 МГц). Коннектор 68 түйреуіш. 15 құрылғыны қолдайды.
5) SCSI-5 (Ultra 640) - деректерді беру жылдамдығы 640 МБ / с (автобус жиілігі 160 МГц). Коннектор 68 түйреуіш. 15 құрылғыны қолдайды.
16. Intel көпядролы процессорлардың архитектурасы.
IA-32(Intel Architecture,32-bit)-микропроцессорлық архитектураның түрі,алғашқы 32-разрядты есептеу түріне көшкен х86 архитектурасының үшінші нұсқасы.1985 жылдың 17 қазанында шыққан,Intel 80386 микропроцессор архитектурасың алғашқы өкілі.Сонымен бірге бұл архитектура түрі і386 және х86 деген атауға да ие.Бұл архитектура түрі 20 жыл ішінде дербес компьютерлерге арналған микропроцессорлардың арасында алдыңғы қатарда болды.Кейінірек дамып 64-разрядты х86-64 архитектурасы жасалып шығарылды.2010 жылдан бері IA-32 архитектуралы процессорлар дамытылып,шығарылып жатыр.Бұл архитектура басқада AMD,VIA,Transmeta,IDT сияқты компаниялардың да процессорларынан өндіріліп шығарылды.
Архитектура ерекшелігі
IA-32 – бұл CISC архитектурасына кіреді.Жадыға ену “сөз ” арқылы жүзеге асырылады.”Сөз” little-endian заңдылығы бойынша жіберіледі,яғни бұл жердегі айтылып отырған заңдылық Intel-формат түрінде белгілі.Белгілі бір реттілікпен орындалатын қарапайым форматты өңдеп шығару үшін заманауи процессорлар х86 командасының декодерлерін өзіне қосады.
32-биттік регистр және 32-биттік адрестік кеңістікте жұмыс жасайтын 32-биттік архитектурасында,яғни 80386 микропроцессорында қосымша адрестеу режимдері және қосымша операциялар пайда болды.Осы дамулардың әсерінен 80386 жалпы тағайындау регистрлерінің машинасына ұқсас машинаға айналдырды.Жадтың сегменттік механизміне қосымша 80386 микропроцессорына жадыны беттік ұйымдастыру қолдау қосылды. Бірақ базалық операциялық жүйе MS-DOS болып қала берді,32-разрядты архитектура мен жадыны беттік ұйымдастыру UNIX операциялық жүйесіне ауысуына негіз болды.Айта кететін бір жайт 80286 процессоры үшін XENIX операциялық жүйесі құрылды
Haswell-бұл жаңа процессорлі микроархитектураның кодтық атауы. Сонымен қатар, Haswell процессорының ядросының да кодтық атауы болып табылады.
Intel Core 4-ші ұрпағының процессоры Haswell, біріншіден ультрабук класындағы құрылғылар үшін ойлап табылған. Бұрынғы процессорлармен салыстырғанда активті күш түсіру кезінде жұмыс жасауға 50% уақытпен қамтамасыз ететді. Өте жоғары энергия үнемділік ультрабуктардың басқа түрлеріне 9 сағат жүктемесіз жұмыс жасауды қамтамасыз етеді.
Ұйым мұндай процессордың 50 түрлі нұсқасын жасап шығаруға дайын десе де болады.
Ерекшеліктері
LGA 1150 (Socket H3) процессорлық өлшемнің конструктивті орындалуы.
Ядроларының базалық саны 2 неме 4.
Кэштің түбегейлі жаңа бейнесі.
Жаңартылған энергия үнемдегіш механизм.
Thunderbolt аппаратты интерфейс технологиясын қолдауы.
Біріктірілген векторлық процессорлар.
Жаңа инструкциялар қосу.
TSX командасының етек жайуы.
64 байтты eDRAM жадысы.
Энергияны қолдануы басқаларға қарағанда 30 пайызға төмен.
Haswell процессорының жартылай өткізгішті кристалы 3 есептеуіш ядродан тұрады. Олар : графикалық жылдамдатқыш, 3 дәрежелі кэш жадының массиві, системдік агент. Процессорлық ядро, видеоойнатқыштар кэш жадыны қолднады, ал ішкі блоктарының қосылуы үшін бірінші Intel Sandy Bridge процессорында пайда болған жоғарғы жылдамдықыты сақиналы шина қолданылады.
17. Дыбыстық адаптерлер. Дыбыстық файлдардың типтері және форматтары.
Компьютердің дыбыстық мүмкіндігінің кеңдігіне қарамастан, пайдаланушы құрылғының дыбысталуына талап өсті, аппараттық жабдықтардың күштілігінің жоғарлауына қажеттілік артты. Қазіргі күнде көптеген компьютерлерде қолданатын унифицирленген мультимедиялық аппараттық қамтуда құрамына келесілер кіретін мультимедиялық жүйе толық толық түрде санасы алмайды:
Компьютерлік ойындардағы шынайы көлемдік дыбыстарда;
DVD фильмдегі жоғары сапалы дыбыстар;
Сөзді тану және дауыстық басқару;
Дыбыстық файлдарды жазу құру форматтары MIDI, MP3, WAV, CD-Audio.
AIFF және WAV - 90-шы жылдары жасалған екі аудио файл пішімі және әлі де қолданыста. Екі файл пішімі бірдей шығу тегі; олар IFF файл форматынан алынған. Файлдардың екеуі де файлдардың жоғары сапасына байланысты кәсіби дыбысты өңдеу / редакциялау бағдарламалық жасақтамасында қолданылатын бірінші буындағы аудио файл типтері.
AIFF немесе Audio Interchange File Format - бұл жеке компьютерлер үшін Apple Computer компаниясы 1988 жылы Электрондық өнер / Amiga жүйелерімен жасалған Interchange File Format (IFF) негізінде жасалған аудио файл пішімі. AIFF - бұл IFF-ден алынған үлкен туынды және Mac OS-де кеңінен қолданылады.
AIFF деректерді сақтау үшін бөлшектерді пайдаланады, және әрбір түйін жеке тұлға идентификаторымен анықталады. Жалпы дыбыстық және дыбыстық түйіндер міндетті болып табылады. Сондай-ақ, маркер, түсініктеме, аты, авторы, авторлық құқық, құрал, аннотация, аудиожазба, MIDI және қолданба бөлімдері қолданылады.
WAV немесе Waveform аудио файл пішімі - бұл Microsoft және IBM дербес компьютерлер үшін жасаған файл пішімі және бұл Microsoft Resource Interchange File Format (RIFF) туындысы. IFF-ден мұра ретінде бұл әдіс сонымен қатар аудионы мәлімет көзі ретінде сақтайды. WAV файлы, әдетте, бір «WAV» бөлігі бар RIFF файлы болып табылады және fmt және деректер деп аталатын екі ішкі бөлімнен тұрады. WAV - сапалы аудио үшін Windows негізіндегі бағдарламалық жасақтамада қолданылатын негізгі аудио файл пішімі.
18. ЭЕМ логикалық негіздері. ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС логикалық элементтері.
Электронды есептеуіш машиналары берілген программа бойынша есептеу амалдарын орындауға арналған құрылғы..
Есептеуіш машиналарда сандармен орындалатын математикалық амалдар, электр токтарының немесе кернеулердің әр түрлі түрленуімен алмастырылады. Есептеуіш машиналар қарапайым амалдарды орындайтын бөлек элементтерден құралады. Есептеуіш машиналардың барлық элементтерін атқаратын қызметтеріне байланысты топтарға бөлуге болады: логикалық, есте сақтаушы, күшейтетін және арнайы элементтер. «Логикалық элемент» деп аталуының себебі, жеке дара элементтің анықталған байланысты жүзеге асыруға мүмкіншілік беруінде немесе жеке логикалық функцияны орындауында.
Логика – бұл адам ойлауының түрлері мен заңдары туралы, оның ішінде дәлелдеуге болатын пікірлердің заңдылықтары туралы ғылым. Пікір дегеніміз – жалған немесеақиқат болуы мүмкін қандай да бір пайымдау. Математикалық логиканың саласы пікірлер алгебрасын алғаш рет XIX ғасырдың ортасында ағылшын математигі Джордж Буль өз еңбектерінде пайдаланған.
Логика алгебрасының математикалық аппараты компьютердің аппараттық құралдарының жұмысын сипаттауға өте қолайлы, өйткені компьютердің негізі екілік санау жүйесі болып табылады, онда екі цифр: 0 мен 1 қолданылады. Бұл компьютердің бір ғана құрылғылары екілік санау жүйесінде ұсынылған сандық ақпаратты да, логикалық айнымалыларды да өңдеу және сақтау үшін қолданыла алады дегенді білдіреді. Демек, компьютерді конструкциялағанда, оның логикалық функциялары мен схемаларының жұмысы айтарлықтай жеңілденеді және қарапайым логикалық элементтердің саны азаяды. Компьютердің негізгі тораптары ондаған мың осындай логикалық элементтерден тұрады.
Компьютердің логикалық элементі – элементар (қарапайым) логикалық функцияны жүзеге асыратын электрондық логикалық схеманың бөлігі.
Компьютердің логикалық элементтері дегеніміз – ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕСэлектрондық схемаларын айтамыз.
ЖӘНЕ элементі
ЖӘНЕ элементінің көмегімен қарапайым екі Х1 мен Х2 айтылымдарының бір құрамдасқа бірігуі логикалық көбейту немесе конъюнкция (латынша conjunction-біріктіру), ал операцияның нәтижесі – логикалық көбейтінді деп аталады.
Белгіленуі: Х1ÙХ2, Х1&Х2, Х1×Х2, Х1 AND Х2, Х1 және Х2
ЖӘНЕ схемасы екі немесе одан көп логикалық мәндерінің конъюнкциясын
жүзеге асырады. Құрылымдық схемаларда екі кірісі бар.
НЕМЕСЕ элементі
Біріктіруші мағынада қолданылатын НЕМЕСЕ элементінің көмегімен қарапайым Х1 және Х2 айтылымдарының бір құрамдасқа бірігуі логикалық қосу немесе дизъюнкция (латынша disjunction-бөлу), ал операцияның нәтижесі – логикалық қосынды деп аталады.
Белгіленуі: Х1ÚХ2, Х1\Х2, Х1+Х2, Х1 OR Х2, Х1 немесе Х2.
НЕМЕСЕ схемасы екі немесе одан көп логикалық мәндерінің
дизъюнкциясын жүзеге асырады.
ЕМЕС элементі
Қарапайым Х айтылымына ЕМЕС шылауын қосу логикалық терістеу операциясы немесеинверсия деп аталады.
Белгіленуі: Х, ØХ, NOT Х, Х ЕМЕС
ЕМЕС схемасы терістеуді жүзеге асырады. Бұл схеманың Х кірісі мен
12РӨ'> шығуының X = 12РӨ'> арасындағы байланысты қатынасымен жазуға
болады, мұндағы «х емес» немесе «х инверсиясы» деп оқылады.
Бұл схеманың кірісінде 0 болса, шығуында 1 болады.
Ал кірісінде 1 болғанда, шығуында 0 болады.
19. Микропроцессордың тағайындалуы, мінездемелері және негізгі қызметтері. Микропроцессорлар типтері. Микропроцессордың шынайы және қорғалған жұмыс істеу режимі.
Микропроцессор — жүйелік тақтаның ең маңызды құраласы, ол деректерді тікелей өңдейді, атап айтқанда, бөлектелген деректермен арифметикалық және логикалық амалдарды орындайды. Микропроцессор - бір немесе бірнеше үлкен интегралды кестеде орындалған, берілісті өңдейтін бағдарламалық құрылғы; көліктердің автоматты басқару агрегатында қолданылады.
Процессордың сипаттамасын тактілігі жиілігі мен разрядтылығы айқындайды. Жұмыс барысында процессор нақты бөлінген уақыт бірлігінде, яғни бір уақыт аралығында – тактте белгілі операцияларды орындайды. Бір тактіге неғұрлым аз уақыт кетсе немесе процессордың тактілік жиілігі жоғары болса, ақпаратты өңдеу соғұрлым жылдам болатыны анық. Процессордың тактілік жиілігі мегагерцпен өлшенеді. 1МГц тактілік жиілік процессордың секундіна бір миллион қарапайым операция орындауына парапа (эквивалентті). Pentium процессорларының тактілік жиілігі қазір 600 МГц дейінге жетеді.
Микропроцессор құрамына мыналар кіреді:
басқару құрылғылары (БҚ) – машинаның барлық блоктарын қажеті уақыт моментінде белгілі басқару сигналдарын береді және қалыптастырады.(басқару импульстері);
орындалатын операциялармен қолданылатын жас ұяшықтар адресін қлыптастырады және осы адрестерді ЭЕМ-нің сәйкес блоктарына жібереді.
20. Жедел жадының ұйымдастырылуы. Адрестік және ассоциативтік ЖЖҚ: жұмыс істеу қағидасы және салыстырмалы мінездеме.
Жедел жады - компьютерлік есептеулерге арналған мәліметтерді белгілі бір уақытқа дейін сақтайтын құрылғы. Мәліметтер 0,1 түрінде жедел жадыға жазылады. Процессор мәліметтерді жедел жадыдан алып, оларды өндейді. Жедел жадыда тек белгілі бір уақытта болып жатқан компьютерлік процестерге қатысты мәліметтер ғана сақталып тұрады, компьютер сөнген жағдайда жедел жадыдағы мәлімет жоғалады. Мысалы, сіз бір компьютерлік ойын ойнап отырсыз деп ойлайық, сол ойынға қатысты мәліметтер (ойынның ішіндегі графикалық суреттер, функциялар, командалар) жедел жадыға жүктеліп, процессорға жіберіледі, процессор оны өңдеп, сонан соң мәлімет монитордың бетіне графикалық мәлімет түрінде жіберіліп отырады. Ал егер кенеттен компьютер сөніп қалған жағдайда жедел жадыдағы мәлімет жойылады, сол себепті сіз ойынды басынан қосуыңызға тура келеді. Сонан соң процесс қайта басталады, жедел жады қатты дисктен мәліметтерді алады, ал процессор мәліметтерді жедел жадыдан алып өңдейді. Жедел жады мәліметтерді уақытша сақтау орыны болып табылады
ЕСҚ ақпаратты іздеу әдісі бойынша адрестік және адрессіз(ассоциативтік деп бөлінеді.
Адрестік жады. Қарапайым ЭЕМ-де ақпарат (деректер, командалар жне микрокомандалар) түрлі ұзындықты жады ұяшықтарында орналасады және осы ұяшықтардың адресі бойынша (нөмері) ізделеді.
Адрестік жадтың құрылымы( 4.2 сур.) N n- разрядты ұяшықтардың есте сақтау массивінен және оның аппаратуралық жақтауларынан, оның ішінде k (k ³ log2N) разряды бар адрестің регистрінен (РгА), ақпараттық регистрден (РгИ), адресті таңдау блогынан(БАВ), оқуды үдеткіш блогынан(БУС), жазба сигналын разрядты үдеткіш-құрушы блогынан(БУЗ) және жадты басқару блогынан (БУП) тұрады. Разряды бар адрестің регистрінің (РгА ) адресінің коды бойынша адресті таңдау блогы(БАВ) ұяшықты оқуға немесе сөздер жазуға рұқсат беретін сәйкес ұяшықта жадтың сигналдарын қалыптастырады.
Ассоциативті жадыда қажет ақпаратты іздеу ардес бойынша емес, ал оның мазмұны (ассоциативті белгі бойынша) бойынша жүргізіледі. Сонымен қатар ассоциативті белгі бойынша іздеу жадының барлық ұяшықтары үшін уақыт аралығында параллель жүреді. Ассоциативтік жадтың сақтау массиві N (n+1)-разрядты ұяшықтарынан тұрады. Ұяшықтың бос еместігін көрсету үшін қызметші n- ші разряды қолданылады (0 - бос ұяшық, 1 - ұяшықта сөз жазылған) .
Адрестік ЕСҚ-да ақпаратты іздеу жад ұяшығының орналасуы арқылы жүзеге асады. Адрессіз ЕСҚ-да ассоциативтік және стекті(магазин) деп бөлуге болады.
Аcсоциативті ЕСҚ ақпаратты іздеу ақпараттың(ұяшықтың мазмұны бойынша) өзінің белгілерімен жүзеге асады. Стекті ЕСҚ( адресті және ассоциативтіктен қарағанда) ұяшықтарға жүгіну тағайындалған тәртіппен ғана мүмкін , бұл ретте оқылу жазбамен салыстырғанда керісінше тізбектілікте өндіріледі.
21. Үзілістер механизмі. Үзілістер сұранысы. Үзілістер өңдеушісі. Үзілістердің пайда болуына байланысты түрлері.
Үзілістер механизмі
Үзілістер механизмі компьютердің аппараттық құрылғылар мен және ОЖ-н бағдарламалық құралдарымен қолданады. Аппараттық қолдаудың процесордың типінен тәуелді және басқа аппараттық құрылғыларға тәуелді өзінің ерекшеліктері бар. Үзілістердің аппараттық жүзеге асу ерекшеліктері операциялық жүйе құралында жұмыс істейтін бағдарламалық құрылғыларға әсер етеді.
Үзілістерді орындаудың екі негізгі тәсілі бар:
Vectored вектолық
Сұрау бойынша (Опрашиваемый polled)
2 тәсілде де процессорде сыртқы құрылғылар қосылған шинаның үзілістер үстемдігі туралы ақпарат беріледі. Векторлық үзілістерді қолданатын құруларға үзілістер векторы тағайындалады. Ол процессордың сәйкес шиналарында болатын электрлік сигнал. Онда құрылғыға берілген сәйкес номерін анықтайды. Үзілістер векторы бекітілген конфигурацияланатын немесе бағдарламаланатын болады. Сұрау бойынша орындалатын үзілістерді қолданғанда процессор тек үзіліс үстемдігі туралы ақпарат алады. Үстемділіктің әрбір деңгейімен бірнеше құрылғы және сәйкес бірнеше бағдарламалар байланысуы мүмкін. Үзіліс пайда болған кезде процессор қай құрылғы үзді сұрағының анықтау керек.
ОЖ-де үзілістер диспетчері деп аталатын үзілістерді өңдеуді басқаратын арнайы бағдарламалық модуль бар. Үзіліс пайда болғанда үзіліс диспечері ең алдымен шақырылады. Ол басқа үзілісге тиым салады. Үзіліс себебін агнықтайды. Содан соң диспечер үзіліс приоритетін және процессор орныдап жатқан үрдістің үстемділігін салыстырып процессорға керекті әрекетті орындауға мүмкіндік береді.
Үзілістер ОЖ негізгі түсінігі болып табылады. Үзілістер бағдарлама команданың ағылшының нүктесінде пайда болады, оны програмист алдын ала болжай алмайды. Үзілістер оқиғалар орындау үрдісіне байланысты сыртқы себептерден немесе бағдарламаның орындау барысында пайда болатын авариалық жағдайларда пайда болады. Үзілістер жүйесі процессоды осы уақытқа дейін орындалған командалар ағымынан үзілістер басқа үрдіске ауыстырады. Содан соң алдыңғы жұмысына орындалған үрдіске қайтарады.Үзілістер үш топқа бөлінеді;
1.Сыртқы
2.Ішкі
3.Бағдарламалық
Үзілістер - қолданушы әрекеттерінің немесе аппараттық құрылғылардан сигнал түсу нәтижесінде пайда болу енгізу шығару операцияның аяқтау туралы сигналы, компьютер басқаратын техникалық обьектілерінің түскен сигналдардан , сыртқы үзілістері аппараттық үзілістер . Үзілістердің бұл тобы үзілетін бағдарламалық ағылшынан асинхромды болады.
Ішкі үзілістер- исключение(exception) ,үзілістер кейбір бағдарламаның қандай да бір инструкциясын орындау барысында авариалық жағдай пайда болғанда синхромды орындалады.Ішкі үзілістер мысалдары;о-ге бөлу жадты қорғау қателері, жоқ адрес бойынша сілтеу привелигияланған инструкцияны қолданушы режимінде орындауға тырысу және тағы сол сияқты
Бағдарламалық үзілістер – орындалуы үзілісді эмитациялайтын процессордың айрықша командаларын орындағанда пайда болады бағдарламалық үзіліс процессордың арнайы инструкциясы көмегімен ішкі бағдарлама көшудің тәсілдерінің біреуін жүзеге асырады.
Қазіргі заманғы , барлық процессорлар өзінің командалар жүйесінде бағдарламалық үзілістер инстрацияларын қамтиды. Бағдарламалық үзілістерді қолданудың бір себебі: олардың қолдану процедураларды орындауды Стандартты командаларға қарағанда коды жинақты(компактыболуы) нәтижесінде бағдарламалық үзілістерді операциялық жүйе ядросының функцияларының шақыру үшін жиі қолданады.
22. Кэш-жадысы жайлы жалпы мәлімет. Кэш-жадының құрылымы. Кэш-жадыға мәліметтерді жазу алгоритмдері.
Процессордың өте жылдам істейтін тағы бір шағын көлемді жады бар, оны кэш-жады (Саsh) деп
атайды. КЭШ-жад - жедел жад пен процессордың жұмысын жеделдету үшін аралық дəнекер жад ретінде пайдаланылады.
Кэш-жады – негізгі жадыдан толтырылатын процессорға жақын арада керек болады деген мәліметтерді сақтау үшін арналған тез әркет ететін буферлік жады.
Жедел жады кэшжолдарға бөлінген, әдетте ол 64 байт болады, ал адресация мен нөлдік жолда 0-ден 63-ке дейін, ал бірінші жолда 64-тен 127-ге дейін және т.б. Кэштің көп қолданылатын жолдары орталық процессорлардың ішінде немесе оған өте жақын орналасқан жоғары жылдамдықгы кэш-жадыда сақталады. Программаға жадыдан бір сөзді оқу керек болатын болса, онда кэш-микроүрді, кэшта осындай жол бар ма, әлде ондай жол жоқ па екендігін тексереді. Егер осындай болатын болса, онда кэш-жадыға тиімді хабарласу болады, берілген сұранысымыз кэштан түіелімен қанағаттандырылады, Кэшке тиімді хабарласу 2 такт уақытты болады, ал тиімді емес хабарласу кезінде уақыт көп жұмсалады. Кэш жадының көлемі өте шектеулі, сол себептен оның бағасы өте жоғары бошды. Кейбір машиналарда кэштің 2 немесе 3 деңгейі бар, әдетте олардың кейінгілері алдыңғылардан баяу және үлкендеу болып келеді.
Кэш-жады компьютердің жедел жадысынан айырмашылығы - жұмыс жылдамдығы. Тәжірибе жүзінде, кэш-жадының жұмыс жылдамдығы қарапайым компьютердің жедел жадысынан он шақты есе жоғары, ол оның технологиялық үрдіспен жасалуы және қызмет шарттарымен тығыз байланысты.
Кэш-жадының бірнеше түрлері бар. Көбіне жылдамдығы жағынан жоғары бірінші дәрежелі кэш жады, содан кейін жылдамдығы жағынан екінші және үшінші дәрежелі кэш жадылар. Әдетте, тек қана алғашқы екі айқындама міндетті болып табылады. Қандай жағдайда да бұл жады жедел жадыдан тез жұмыс жасайды.
Кэш-жадының өлшеміне келер болсақ, ол процессордың моделі мен өндірушілерге байланысты әр түрлі болып келеді. Екінші және үшінші дәрежелі кэш-жадының өлшемі аз болады. Сонымен қатар, бірінші дәрежелі кэш-жады процессордың ұяшығында орналасқандықтан тез жұмыс жасайды.
АМD процессорының кэш-жадысына қарағанда Intel процессорының кэш-жадысының өлшемі үлкен болып келеді. Ол кэш-жадысының жұмыс алгоритмімен тығыз байланысты. АМD процессорының кэш-жадысы кез келген деңгейдегі бірегей нақты ақпараттарды сыйғыза алады, ал осындай жағдайда Intel кэш – жадысы қайталанатын нақты ақпараттарды сыйғызуы мүмкін.
Кэш-жадының қарапайым жадыдағы сияқты разрядтығы болады. Айтып кететін мәселе, әр өндірушілердің процессорлары кэш-жадымен әр-түрлі жұмыс жасайды: кейбірі үлкен разрядты, мысалы 256 бит, ал екіншілері - аз разрядты қолданады.
23. RОМ-дағы алғашқы бағдарламалар, POST процедуралары. Локальді желілерде жүктелу ерекшеліктері. RОМ: бейнеадаптерлер, желілік карталар, модемдер.
Оперативті есте сақтау құрылғысы немесе ЭЕМ-нің жедел жадысы (RАМ), сондай-ақ тұрақты есте сақтау құрылғысы (RОМ) компьютердің ішкі жадысын құрайды, осы екеуімен процессор жұмыс кезінде мәлімет алмасып отырады. Өңделуге тиісті кез-келген мәлімет алдымен компьютердің сыртқы жадынан (магниттік дискілерден) жедел жадына жазылады.
Компьютердің жедел жадысы көлемі өскен сайын оның есептеу жылдамдығы да артады. Информация көлемін өлшеуде сегіз биттен (бір мен нөл тізбегі) тұратын байт бірлігі қолданылатыны белгілі. Осы өлшем бірлігі аркылы жедел жадтағы не магниттік дискеттегі сақталатын информация 360кб, 720кб немесе 1,44 Мб болып жазылуы мүмкін.
ROM – энерготәуелді жад, оның ішінде модемді басқару микропрограммасы сақталады – мұнда модемді басқаратын барлық командалар мен деректер, барлық қолданылатын коммуникациялық протоколдар мен компьютермен интерфейс болады.
ROM типті жадта (Read Only Memory) немесе ПЗУ (постоянно запоминающиеустроиство), мәліметтерді сақтауға ғана болады, оны өзгерте алмайсыз. Мәліметтерді оқуда осындай жад қолданылады.Кейде ROM энергия қажет етпейтін жад деп те аталынады, себебі онда жазылған кез келген мәлімет тоқ көзінен ажыратылған кезде сақталады. Сондықтан, ROM-ға жүйені жүктейтін программа орнатылады.
ROM мен жедел жад қарама-қарсы мағына білдірмейді. ROM жедел жадтың бір бөлігі.
BIOS коді системалық платадағы ROM микросхемасында орналасады, бірақ адаптер платасында аналогиялық микросхемалар бар.
Әрбір бейнекарталарда өзінің базалық енгізу – шығару құрылғысы болады, бірақ толығымен тәуелді емес. Егер, сіз компьютерді іске қосқан кезде лезде экранға қарасаңыз, онда BIOS бейнеадаптердің белгісі шығатындығын байқайсыз.
BIOS бейнекарталары ROM микросхемаларында сақталады.
24. Компьютердің сыртқы интерфейстері. Тізбекті және параллельді порттары.
Интерфейс — программалаушылардың кәсіптік тілінде — өзара әрекеттесу «жазықтығы», пайдаланушы мен компьютердің қарым-қатынасы, яғни екі жүйенің немесе адам мен компьютердің өзара мәліметтер алмасуын жасақтайтын аппараттық-программалық құралдардың жиынтығы
Порттар жасалу түріне қарай параллель және тізбекті болып бөлінеді.
Дербес компьютерлерде негізгі ендіру/шығару интерфейсі үшін тізбектелген және параллель порттар қолданылады. Тізбектелген портқа информацияны беруші және қабылдаушы қондырғылар жалғастырылады. Тізбекті портта информация бір ғана өткізгіш арқылы беріледі. Тізбекті портқа “тышқан” тетігі, модемдер қосылады. Компьютерде СОМ1/СОМ3 және СОМ2 / СОМ4 оларды бір мезгілде қолдануға болмайды. Тізбекті порт ұяшықтар (розетка ) түрінде жасалады да 9 немесе 25 контактілі болады.
Ендіру/шығару интерфейстеріне тізбектелген, параллель порттар және универсаль тізбектелген шина (Universal Serial Bus), IEEE – 1394, SCSI мен IDE жатады.
Тізбекті интерфейс — бір ғана сигнал желісін пайдалана отырып, биттер бірінің артынан бірі кезекпен жіберіліп отырады
Тізбектелген портты – асинхронды тізбекті интерфейс деп айтады да, ол компьютерлер арасында байланыс орнату үшін қолданылады. Тізбектелген термині деректерді бір ғана өткізгіш арқылы яғни бит информациялардың тізбектелініп бірінен соң бірінің берілуін сипаттайды.
Типті жүйеде жүйелік блоктың артқы панелінде бір немесе екі тізбектелген порт орналастырылады. Цифрлық камера орнатуға арналған тізбекті порты бар компьютерлерде кездеседі. Ол жүйелік блоктың алдыңғы бөлігінде орналасады.
Қазіргі кездегі аналық тақшаның құрылымына тізбектелген портты басқаратын Super I/O микросхемасы кіреді. (Немесе South Bridge интегралдалған микросхемасы қолданылады). Тізбектелген портқа модем, плоттер, принтер, құралдарды басқару схемаларын, сканер және басқа компьютерлерді қосуға болады.
Параллель порттар
Параллельді интерфейс — әрбір берілетін бит тобы үшін түрлі сигнал желісін (әдетте екілік өкілдік) пайдаланады, және топтың барлық бит бір мезгілде бір уақыт аралығында беріледі
Параллель портқа негізінен принтер қосылатындықтан оны “принтерлік” порт деп атайды. Оның параллель деп аталуы сигналдарды бір мезгілде 8 өткізгіш арқылы бере алады. Параллель портта информация тізбекті портқа қарағанда жылдам жеткізуге болады. Компьютерде параллель порттар LPT 1, LPT 2, LPT 3 деп таңбаланады да вилка (штырлар) түрінде жасалады.
Параллель порттардың IEE 1284 стандарты
1994 жылы бекітілген. Бұл стандартты паралель порттардың физикалық сипаттамасы, сыртқы сигналдардың өзгеру сипаттмасы белгіленген. Ол принтермен қатар сыртқы құралдарды (дискіқозғағыштар, желі адаптерлері) қосуға мүмкіндік береді.
Қазіргі кезде РС- тобындағы компьютерлерде «PS/2» типті «екі бағытты» және «кеңейтілген» параллель порттар бар. Оның көмегімен екі бағытта деректерді компьютерлермен сыртқы құрылғылар арасында алмасуға мүмкіндік береді. Екі бағытты информация алмасу порты 8- разрядты ендіру/шығару мүмкіндігін береді, оның информация алмасу жылдамдығы 150 кб/c.
25. Сандардың ЭЕМ-де бейнелену тәсілдері. Тіркелген үтірі (нүктесі) бар сандар форматтары. Кері және қосымша кодтары. Тіркелген үтірі (нүктесі) бар сандармен арифметикалық амалдар
Сандық ақпаратты өңдеу бір қарағанда қандай-да бір есептеулерге байланысы жоқ есептерді шешуде де жүргізіледі, мысалы компьютерлік графика немесе дыбысты пайдаланғанда. Осыған байланысты компьютерде сандарды тиімді көрсетуді таңдау мәселесі туындайды. Әрине, 8-битті (байттық) кодтауды қолданып, олардан сандарды құрастыруға болады. Бірақ мұндай кодтау тиімді болмайды, оны мына мысалдан көруге болады: айталық екіорынды 13 саны берілсін; оның жеке цифрларын 8-битті кодтау кезінде ASCII кодтарында оның коды келесі түрде болады: 0011000100110011, яғни ұзындығы 16 бит; Сандарды көрсету тек берілгендерді (әріптерді немесе сандарды) жазу тәсілінен ғана емес, сол сияқты оларға қолданылатын амалдар жиынтығын да анықтауы керек. Жекелей алғанда, әріптер қандай-да бір тізбекке орналастырылады (немесе ол жерден алынып тасталынады), олардың өздерінің өзгеруінсіз; ал сандардға оларды өзгертетін амалдар қолданылады, мысалы, түбір табу немесе басқа санмен қосу. Сандарды компьютерде көрсетудің, бізге мектеп математикасынан белгілі формада көрсетілуінен екі маңызды айырмашылығы бар:
Біріншіден, сандар екілік санау жүйесінде жазылады (үйреншікті ондық жүйеден қарағанда);
Екіншіден, сандарды жазу мен өңдеу үшін саны шектеулі разрядтар қолданылады ( «компьютерлік емес» арифметикада мұндай шектеу жоқ).
ЭЕМ жадысында мәліметтерді көрсету үшін кодтаудың екілік тәсілі (сандық ақпарат үшін де, сандық емес үшін де) қолданылады. ЭЕМ жадысының элементар ұяшығы 8 байт ұзындыққа ие. Әр байттың өзінің нөмірі бар (оны адрес деп атайды). ЭЕМ бір бүтін ретінде өңдей алатын ең үлкен бит тізбегін машиналық сөз деп атайды. Машиналық сөздің ұзындығы процессордың разрядтылығына байланысты болады және 16,32 және т.с.с. битке тең болуы мүмкін. Сандарды көрсетудің басқа тәсілі – қосымша код. Шамалардың мәндерінің диапазоны оларды сақтауға бөлінген жады биттерінің санына тәуелді. Мысалы, Integer типті шамалар –32768 (–215)-нан 32767 (215 – 1)-ға дейінгі диапазонда жатады және оларды сақтауға 2 байт жұмсалады; LongInt типті шама –231 –ден 231 – 1-ге дейінгі диапазонда жатады; Word типті — 0-ден 65535 (216 – 1)-ге дейінгі диапазонжа жатады және т.с.с.
Мысалдардан көріп отырғандай мәліметтер таңбалы және таңбасыз сандар ретінде келтіріледі. Таңбалы шаманы көрсету кезінде сол жағындағы (ең үлкен) разряд 0-ге тең болса, оң санды көрсетеді, 1-ге тең болса, теріс санды көрсетеді.
Достарыңызбен бөлісу: |