Реферат тақырыбы: Компьютер пайдалануға дайын. Информатика архитектурасы
жүктеу/скачать 45,62 Kb.
|
Алуакас Дархан ИС 23-12
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.Компьютер архитектурасының негіздері. 2.Орталық өңдеу блогы (CPU). 3. Жад және сақтау. 1.Компьютер архитектурасының негіздері
|
АЛМАТЫ ТУХНОЛОГИЯ УНИВЕРСИТЕТІ ИНЖИНИРИНГ ЖӘНЕ АҚПАРАТТЫҚ ТЕХНОЛОГИЯЛАР ФАКУЛЬТЕТІ РЕФЕРАТ
Тақырыбы: Компьютер пайдалануға дайын.Информатика архитектурасы. Орындаған: Алуақас Дархан ИС 23-12 Қабылдаған:Керімақан Айнұр Алматы 2023 ж КІРІСПЕ Қазіргі әлемде компьютерлер біздің күнделікті өміріміздің ажырамас бөлігіне айналды, бұл көптеген тапсырмаларды тиімді орындауға мүмкіндік береді. Бірақ біз компьютерді пайдалануды бастамас бұрын оның архитектурасы мен құрылымын түсіну маңызды. Бұл кітап информатика әлеміне енуге және компьютердің қалай пайдалануға дайын болатынын түсінуге көмектесу үшін жасалған. Бірінші тарауда біз әртүрлі құрамдастардың бір-бірімен өзара әрекеттесуі туралы нақты түсінік беретін компьютер архитектурасының негіздерін қарастырамыз. Біз орталық процессордан (CPU) бастаймыз, оның командаларды орындаудағы рөлін және жалпы өнімділікті зерттейміз. 1.Компьютер архитектурасының негіздері. 2.Орталық өңдеу блогы (CPU). 3. Жад және сақтау. 1.Компьютер архитектурасының негіздері Компьютердің бетіне қарасақ, біз көп нәрсені көреміз: пернетақта, монитор, тінтуір. Бірақ ішінде не болып жатыр? Бұл тарау компьютер архитектурасының негіздерімен таныстыруға және оның ішкі механизмдерінің құпияларын ашуға арналған. 1.1 Орталық процессор (CPU): Жүйедегі орталық процессордың рөлі. Архитектуралық ерекшеліктері мен функциялары. 1.2 Жад құрылғылары: ЖЖҚ және тұрақты жады. Деректер қалай сақталады және өңделеді. 1.3 Компоненттердің өзара әрекеттесуі: Компьютердің әртүрлі бөліктері бір-бірімен қалай әрекеттеседі. Деректер шинасы мен мекенжай шинасына шолу. 1.4 Кэш иерархиясы: Кэш жадының өнімділікті арттырудағы рөлі. Кэш иерархиясының деңгейлері және олардың функциялары. 1.5 Архитектуралық концепциялар: Машина командасы және ассемблер тілі. Фон Нейманның сәулет принциптері. Бұл тарауда біз компьютер архитектурасының негізін құрайтын негіздерді зерттейміз. Орталық процессордың құрылымына, жад құрылғыларына және құрамдастардың өзара әрекеттесуіне ену компьютердің ақпаратты қалай өңдейтінін және тапсырмаларды орындайтынын жақсырақ түсінуге көмектеседі. 1.1 Орталық процессор (CPU):Орталық процессор (CPU) компьютер архитектурасының құрамдас бөлігі болып табылады, командаларды орындауда және оның жалпы өнімділігін қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады. Бірнеше негізгі аспектілерді қарастырайық: 1.1.1 Жүйедегі орталық процессордың рөлі:Орталық процессор - бұл бағдарламаларды орындауға және деректерді өңдеуге жауап беретін компьютердің «миы».Негізгі функцияларға арифметикалық және логикалық амалдарды орындау жатады. 1.1.2 Архитектуралық ерекшеліктері мен функциялары:x86, ARM, MIPS сияқты әртүрлі CPU архитектуралары, әрқайсысының өзіндік сипаттамалары бар.ALU (арифметикалық логикалық бірлік) және регистрлер сияқты орталық элементтер. 1.1.3 Командалармен жұмыс:Орталық процессор бағдарламамен берілген нұсқауларды орындайды және оларды операцияларды орындау үшін пайдаланады.Нұсқаулар – процессормен түсіндірілетін екілік кодтар. 1.1.4 Бағдарламаларды орындау:Бағдарламаның орындалу процесі жадтан нұсқауларды қабылдауды, оларды декодтауды және орындауды қамтиды.Конвейер және көп тапсырма тұжырымдамасы. Орталық процессор компьютер архитектурасының өзегін білдіреді және оның рөлі мен функцияларын түсіну компьютердің ішкі әлемінің құпиясын ашудағы негізгі қадам болып табылады. 1.2 Жад құрылғылары:RAM және ROM деректерді сақтау мен өңдеуді қолдайтын компьютер архитектурасының негізгі құрамдас бөліктері болып табылады. 1.2.1 Кездейсоқ қол жеткізу жады (RAM):ЖЖҚ процессор пайдаланатын нақты уақыттағы деректер үшін уақытша сақтау орны ретінде қызмет етеді.Жадты ұйымдастыру әдістері: бір өлшемді және екі өлшемді адрестік кеңістік.ЖЖҚ түрлері: SRAM және DRAM. 1.2.2 Тұрақты жад:Компьютер өшірілген болса да, деректерді тұрақты сақтайды.Тұрақты жадтың түрлері: қатты дискілер (HDD), қатты күйдегі дискілер (SSD), оптикалық дискілер.ЖЖҚ және тұрақты жадтағы мәліметтерге қол жеткізу және сақтау жылдамдығын салыстыру. 1.2.3 Деректер қалай сақталады және өңделеді:ЖЖҚ және тұрақты жадтағы мәліметтерді оқу және жазу процесі.Биттермен және байттармен жұмыс істеу. 1.2.4 Кэш иерархиясы:Кэш жадының өнімділікті оңтайландырудағы рөлі.Кэш деңгейлері және олардың деректерге қол жеткізуге әсері. 1.2.5 Динамикалық және статикалық жад:Динамикалық және статикалық жадының айырмашылығы.Олар компьютерлік жүйенің әртүрлі бөліктерінде қалай қолданылады. Жадты түсіну архитектура туралы білімімізді кеңейтіп қана қоймайды, сонымен қатар оның жұмысын жақсарту үшін компьютер ресурстарын оңтайландыруға көмектеседі. 1.3 Компоненттердің өзара әрекеттесуі:Бүкіл жүйенің үйлесімді және тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін компьютерлік жүйенің әртүрлі құрамдас бөліктері бір-бірімен қалай әрекеттесетінін қарастырайық. 1.3.1 Әртүрлі бөліктер бір-бірімен қалай әрекеттеседі:Деректер шинасы және мекенжай шинасы: Ақпараттық арналар компоненттер арасындағы байланысты қалай қамтамасыз етеді.Деректер байланысы: Орталық өңдеу блогы (CPU), жад және енгізу/шығару құрылғылары арасында деректер қалай тасымалданады. 1.3.2 Орталық процессормен өзара әрекеттесу:Жадтан мәліметтерді қабылдау: процессор деректер шинасы арқылы жедел жадтан деректерді алады.Жадты адрестеу: деректер жадта қалай орналасады. 1.3.3 Енгізу/шығару құрылғыларымен жұмыс істеу:Деректер байланысы: CPU және енгізу/шығару құрылғылары арасында деректер алмасу жолы. Үзілістер: тиімді байланыстағы үзілістердің рөлі, әсіресе енгізу-шығару құрылғыларымен жұмыс істеу кезінде. 1.3.4 Контроллерлер мен көпірлерге шолу:Құрылғы контроллері: үйлесімді жұмыс істеу үшін құрылғыларды контроллерлер қалай басқарады. Көпірлер: Көпірлердің рөлі жүйенің әртүрлі бөліктерін байланыстырып, олардың өзара әрекеттесуін қамтамасыз етеді. 1.4 Кэш иерархиясы:Бұл тарауда біз кэш жадының рөлін және оның компьютер жүйесінің жұмысына әсерін тереңірек қарастырамыз. Кэш жады деректерге қол жеткізуді қалай оңтайландыратынын және жалпы тиімділікті қалай жақсартатынын қарастырайық. 1.4.1 Кэш жадының рөлі:Кэш жады процессор мен жедел жады арасындағы аралық деректер қоймасы қызметін атқарады.Деректерге қол жеткізуді жеделдетудегі кэштеу рөлі. 1.4.2 Кэш иерархиялық деңгейлері:Тиімділікті арттыру үшін кэш деңгейлерге (L1, L2, L3) бөлінеді.Әртүрлі кэш деңгейлері бір-бірімен қалай әрекеттеседі. 1.4.3 Кэштеу принциптері:Кэш жады мен ЖЖҚ арасында деректер қалай қозғалады.Кэштегі деректерді ауыстыру алгоритмдері. 1.4.4 Кэштеу технологиялары:Әртүрлі кэштеу технологияларына шолу.Қазіргі процессорлар өнімділікті оңтайландыру үшін кэштеуді қалай пайдаланады. 1.4.5 Кэш көлемінің өнімділікке әсері:Кэш өлшемі жүйенің жұмысына қалай әсер етеді.Кэш өлшемі мен енгізу шығындары арасындағы теңгерім.Кэш иерархиясының рөлін түсіну компьютерлік жүйелердің өнімділігін оңтайландыруды түсінудің кілті болып табылады. 1.5 Архитектуралық концепциялар:Бұл тарауда біз компьютерлік жүйенің негіздерін анықтайтын негізгі архитектуралық түсініктерді қарастырамыз. Бұл ұғымдарды түсіну фон Нейман архитектурасында деректердің қалай өңделетінін және құрамдастардың өзара әрекеттесу принципін жақсырақ түсінуге көмектеседі. 1.5.1 Машинаның нұсқауы және құрастыру тілі:Процессор түсінетін нұсқауларды білдіретін машиналық нұсқау тілінің негіздері.Ассамблея - машиналық кодпен тығыз байланысты тіл. 1.5.2 Фон Нейман архитектурасының принциптері:Фон Нейман архитектурасының негізгі түсініктері, соның ішінде жадта бағдарламаларды сақтау.Жадты мәліметтер мен командаларға бөлу. 1.5.3 Жүйе регистрлері:Жүйелік регистрлердің процессор жұмысын басқарудағы рөлі.Уақытша деректер мен мекенжайларды сақтау үшін регистрлер қалай пайдаланылады. 1.5.4 Командаларды орындау процесі:Процессор пәрменді орындайтын кезеңдердің тізбегі.Командалардың орындалу циклі және кезеңдер арасындағы ауысулар. Архитектуралық тұжырымдамаларды түсіну компьютерлік жүйеде деректердің қалай өңделетінін түсінуге көмектеседі. жүктеу/скачать 45,62 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|