Реферат тақырыбы: Дербес компьютердің архитектурасы Дайындаған: Нұрлан Аңсар Тексерген: Айдабулова А. С астана 2023
жүктеу/скачать 70,9 Kb.
|
|
Казахский агротехнический исследовательский университет имени Сакена Сейфуллина РЕФЕРАТ
Дайындаған: Нұрлан Аңсар Тексерген: Айдабулова А.С Астана 2023 Дербес компьютерлер 3 блоктан тұрады : • Жүйелік блок • Клавиатура- компьютерге символдар енгізу үшін • Монитор –текстік сурет пен графикалық ақпарат үшін Компьюторлар 2 нұсқада шығарылады : лекторлы және ноутбук болып.Бұл жерде жүйелік блок клавиатураның астында тұрады, ал монитор клавиатураның беті ретінде жасалған.Осы компьютерлік бөліктердің ең бастысы жүйелік блок болғандықтан жоғарғы құрал болып саналады.Онда компьютердің ең басты құрылғылары болады. • Электронды сызба, компьютердің жұмысын жүргізуші • Блок питания. Электроқоректі желі төменгі тоқ күшінде болады компьтердің электронды схемасында. • Майысқақ магниттік дсикілер оқуға, жазуға қолданылады. Қосымша құрылғылар Дербес компьютердың жүйелік блогына енгізу және шығару ақпараттарын сонымен қатар функционалдық кеңейтуді орнатуға болады. Көптеген құрылғылар арнайы ұяшықтардан құрылады,жай уақытта жүйелік блоктың артында орналасады. Манитормен клавиатурадан басқа құрылғыларды қамтиды: • ПРИНТЕР-графикалық және текстік ақпаратты шығару үшін қолданылады. • ТЫШҚАН- компьютерге ақпаратты енгізуді жеңілдететін құрылғы. • ДЖОСТИК- компьютор ойындарына арналған құрылғы. • Және тағы басқа құрылғылар. Көптеген құрылғылар жүйелік блоктың ішінде орналасуы мүмкін, мысалы: • Модем-телефон желісі арқылы компьютормен басқа ақпаратты алмастыру. • Факс- модем -модем мен телефакстың мүмкіншіліктерін тіркейді. • Стример-керекті құжаттарды магнитті лентаға сақтайды. Көптеген құралдар мысал ретінде әр- түрлі сканерлер (суреттерді тексттерді компьютерге енгізу аралас тәсілмен қосуға қолданылады: компьютердің жүйелік блогында тек қана электрондық плата орналатылады, жұмыстың басқару құрылғысы бұл платаға кабель арқылы жалғанады. Компьютердің логикалық құрылғылары. Процессор логикалық және арифметикалық операцияларды орындайды, операциялардың орындалу тәртібін анықтайды, дерек көздері мен нәтижелері қабылдаушыларды көрсетіп береді. Процессор жұмысы программалардың басқарумен жүзеге асады. Дербес компьютермен алғаш танысқанда процессордың төрт құрылғы (АЛҚ) басқару құрылғысы, жалпы тағайындалуының рнгистрлері және бүркеме жад (АЛҚ) деректеріндегі арифметикалы – логикалық операцияны орындайды. Аралық нәтижелер ЖТР-да сақталады.Бүркеме –жад(кэш-память)жұмыссыз бос қалып тұрудың уақытын қысқарту жолымен процессордың жылдам әрекет етуін арттыруға қызмет етеді.БҚ кезекті команда адресінің қалыптасуына,яғни программадан тұратын команданыңорындалу тәртібіне жауап береді. Программа- бұл команданың ықпалымен,яғни әрекетімен процессор элементар операцияны орындацтын команда жиыны. Жүйелік шинаның негізгі қызметі процессорлар арасында және дербес компьютердің қалған басқа да құрылғыларының арасында информацияны жіберу болып табылады. Жүйелік шинасы үш шинадан тұрады:басқару шинасы,дерек шинасы және адрес шинасы.Шиналар бойынша басқару сигналдарын, деректерді(сан,символдар), жадтың ұяшық адресін және енгізу-шығару құрылғысының нөмірін айналдырады. Есте сақтау өңделген деректер мен команда беруге,жазуға,сақтауға арналған.Жадтың ьірнеше әр түрі болады: оперативтік, тұрақты,сыртқы,кэш, CHOS(КМОП),регистірлік. Микропроцессорлар интегралдық схема түрінде іске асырылады.Негізгі кремний кристалы болып табылған,олар өз-ара алюминний және мыс сымдарымен байланыстырылған, алғаш рет колькюляторларда қолданылған.Барлығында бірнеше деңгейлі кэш жады болады. микропроцессор- микропроцессордың негізгі қасиеттеріне регистрлердің разрядтылығы, ядроның архитиктурасы, жасалу техналогиясы, тактілік жиілігі, разион типі, шинаның разрядтылығы, кодтың атауы т.б. Микропроцессорлар өте жоғарғы жылдамдықпен жұмыс атқарады,негізгі өндіруші фирмалар: IBM,AMD,CEDEROM,ADREN , Pentium. Жұмыс істеу режиміне қарай реалды және қорғалған болып бөлінеді. Реалды режим- бір есептік болып табылады.Тек бір бағдарлама орындалады.Тікелей адрестеу кеңістігі 1024-64 кбайтты құрайды.Қалған бөлігін тек арнайы драйвер орвндалғаннан кейін қолдануға болады. Қорғалған режим- бірнеше бағдарлама іске асырылады,өзара параллельді көп режимдік жұмыс деңгейінде. Ядро архитектурасы деп- жұмыс істеу принциптерімен командаларды жатқызады.Олардың қосымша 3 режимі белгілі : 1. реалды адресациялау 2. қорғалған 3. эмулься Олардың разрятылығы 8-64 аралығында.Қазіргі ядроларда конвейрлер қолданылады. Конвейр- бір микропроцессорда бірнеше операцияны параллельді орындауға мүмкіндік береді.Қазіргі кезде разрядтың типтелуі электромагниттік толқындардың жасалу технологиясына қолданылатын бөлшектердің өлшемдеріне байланысты. Дербес компьютер жадын негізінен 4 деңгейге бөледі: 1. микропроцессорлық жад 2. регистірлік кэш жад 3. негізгі жад 4. сыртқы жад Микропроцессорлық жад- ондаған кбайт болады, Pentium 8кбайт, Pentium MMX 16 кбайт. Регистірлік кэш жады- оперативті жад пен микропроцессор арасында буферлік жадболып табылады.Оның бірнеше деңгейі белгілі,IMD платаларының сыртында болады,оларды арнайы джамперлермен баптайды. кэш жадтың көлемі микропроцессор жылдамдығын арттырады, бірнеше мбайт шамасына дейін.Қазіргі кезде 2мбайт шамасында арнайы программалық жабдықтамалармен. Сыртқы жад- жад түрлерінің сипаттамалары,қатынау уақыты,ақпаратты оқу жылдамдығы,ақпаратты өткізу қабілеті,тасымалдаушы көлемі,реттелген байтты оқу жылдамдығы. Негізгі жад- матрица түрінде ұйымдасқан,олардың адрестері дешифратор арқылы x,y осьтері бойынша қарым-қатынаста болады. Дербес компьютердің негізгі құрылғылары классикалық Нейман архитектурасына негізделген: • Жүйелік блок (микропроцессор, жад, қоректену блогы, енгізу/шығару порттар, сағат таймер); • Пернетақта • Монитор • Принтер • Магниттік дискіде жинақтауыш (дискжетек, CD-ROM). Енгізу/шығару порттары (қосқыш тарақшасы, ағытпа) компьютерді сыртқы баспа, модем сияқты құрылғылармен жағастыру үшін арналған. Порттар жалпы мақсаттық параллель және ассинхронды (бір уақтылы емес) тізбекті болып екі түрге бөлінеді. Олардың сәйкес түрде белгіленуі:LTP1-LTP3,COM-COM3. Таймер- кәдімгі сағат рөлін атқаратын интегралдық схема. Оның қызметінің бірі- монитор экранындағы кескіндерді қалпына келтірудің уақытша аралықтарын беру, яғни синхрондау, т.б. Информацияны жазу және сақтау компьютерлердің жеке дискілерінде не қатты магниттік дискіде (винчестерде) орындалады. Жазу құрылғыларын дискжетек не дискті жүргізуші деп, жинақты (компакт) дискілерге жазатын не олардан оқитын құрылғыны CD-ROM деп атайды. Винчестер компьютердің ішіне орналастырылған дискіжетекке бекітіліп қойылған, сондықтан ол дискіжетектен алынып салынбайды. Дербес компьютерлердің құрамында бұларға қоса тышқан құрылғысы да бар. Тышқан- көрсеткіші (курсор) екі не үш түймесі бар, компьютерге электр өткізгіш сым арқылы жалғастырылатын төрт бұрышты кішкене пластмассалық қорап Магниттік дискіде жинақтауыш (дискжетек)- информацияны қатты дискіге (винчестерге) немесе иілгіш магниттік дискіге (дискетке) жазу не онда жазылған информацияны машина жадына енгізу құрылғылары. (Винчестермен дискетті сыртқы есте сақтау құрылғылары деп те атайды.) Компьютер құрамында сызбаны қағазға басып шығару (сызба сызушы), суреттерді және графикалық информацияны компьютерге енгізу (сканер), компьютерді бір-бірімен телефон жүйесі арқылы жалғастыру (модем) құрылғыларының болуы да мүмкін. (Бұдан әрі арнайы айтылмаса, тек әмбебеп дербес кеомпьютерлерді қарастырамыз да, дербес не әмбебап сөзін компьютер сөзіне жалғастырмай, тастап кетеміз.) Пернетақта арқылы компьютер жадына берілген түрлі программа, мәтіндер жене т.б.енгізіледі. Жад оларды және өндеу кезіндегі аралық мәндер мен өңдеу нәтижесін уақытша сақтап тұрады. Монитор жүйелік блоктан келген информацияны электорндық экран бетіне, ал принтер оны қағазға басып шығарады. Монитор құрылғысын дисплей деп, ал ноы пернетақтамен бірге терминал деп те атайды (display-көрсеткіш, бейнелеуші). Кәсіби компьютердің жұмысын басқарушы операциялық жүйенің түрлері көп. Олардың ішіне IBM PC компьютерлерінде пайдаланатын жүйелердің бірін MS DOS деп атайды. Оның да бірнеше нұсқалары бар, олардың ішінде соңғы шыққандары- мүкіндігі мол MS DOS 5.02,6.0 т.б. Соңғы жылдары MS DOS-тан мүмкіндігі жүздеген есе артық Microsoft Windows атаулы операциялық жүйелер де жарыққа шықты. Компьютермен жұмыс істеуді жеңілдету үшін оларда тышқан құрылғысы пайдаланылады. Жүйелік блок- процесор, жад, адаптер, жүйелік шина, таймер, қоректену блогы мен енгізу/шығару порттары орналастырылған компьютердің негізгі бөлімі. Олар орналастырылатын тақшаны аналық тақша не жүйелік тақша деп атайды. Жүйелі блоктың ішіне орналасқан құрылғылар компьютердің ішкі құрылғылары деп, ал басқалары (пернетақта, монитор принтер,...)сыртқы құрылғылар деп атайды. Пернетақтаны енгізу құрылғысы деп, монитор мен принтерді шығару деп те атайды. Енгізу/шығару құрылғылары мен процессор арасында алмастырылатын информация алмасу алдында адаптер деп аталатын осы құрылғылардың жұмысын үйлестіруші интегралдық схемаға келіп түседі. (лат-adapter-лайықтауыш, үйлестіруші; оны түсіну үшін магнитафон адаптерін көзге елестетсе болғаны). Адаптердің жұмысына мысал: екілік кодтарды жадтан мониторға жіберу кезінде сәйкес адаптер (бейне адаптер) алдымен оларды түрлі символдарға аударатын сигналдарға айналдырады; кез-келген пернені басып, қоя берген кезде пернетақта сәйкес екілік кодтың сигналдарын процессорға, жадқа бірінен соң бірін ретімен жібере бастайды. Бұл кодты алдымен пернетақта адаптарі қабылдайды да, оны процессор жұмыс істей алатын параллель кодқа айналдырады. Адаптердің өздері қабылдаған ағымдық комманданы не деректерді жазып қоятын ұяшықтары бар. Оларды порт регистірлері деп атайды. Адаптерлер процессор, жад және басқа құрылғылармен жүйелік шина не магистраль деп аталатын көп қабатты платаның (тақшаның) тоқ өткізгіш желісі арқылы байланыстырылып қойылған. Байланыстыру шинаға дәнекерленіп қосылған порттар деп аталатын ажыратып қосқыштар арқылы орындалады.(1.3 сурет). Шина 3 бөлімді: адрестік шина берілгендер(деректер, мәләметтер) шинасы және басқару шинасы (әр шина сандары бірдей емес көптеген а,б,в...-сыртқы құрылғыларға жалғастырылған кабельдер өткізгішті сымдар тобынан тұрады). а б в 1.3 сурет Жүйелік шинаның схемалық түрі: 1-ажыратып қосқыштар;2-адаптерлер;а,б,в...сыртқы құрылғыларға жалғастырылған кабельдер. Адрестік шина арқылы информация жазылатын ұяшықтың адресі жіберіледі. Берілгендер шина арқылы информация, ал басқару шинасы арқылы «информацияны жазу », «информацияны оқу» сияқты түрлі командалары жіберіледі. Әдетте процессордың, адрестік шинаның және берілгендер шинасаның разрядтығы (мысалы, бір уақытта өңделетін не өңделетін не жіберілетін биттер саны) бірдей емес. Мысалы, 8088 IBM PC компьютерінің процессоры 16 разрядты, адрестік шинасы 20 разрядты, берілгендер шинасы 8 разрядты. Осы себепті процессор бір уақытта өңделетін берілгендердің 16 разрядын алу үшін, ол жадқа екі рет айналым жасауы тиіс Құрылғыларды бір-бірімен байланыстыратын жүйелер мен сигналдарды, пайдаланушы адам мен компьютердің қарым-қатынасын, техникалық, программалық құралдар жиынтығын және техникалық өзара келісімдер интерфейс деп аталады.(inter-өзара faсe-бет жағы). Мысалы, адаптерлер, жүйелік шина және құрылғылардың әрекеттері байланыстыру-интерфейстер. Компьютердің ішкі/сыртқы құрылғыларының арасында мәліметтерді алмастыру драйверлер деп аталатын арнайы программалар арқылы орындалады (driver-жүргізуші, басқарушы).Әр сыртқы құрылғының өз жұмысының басқаратын арнайы программасы бар. Компьютер – деректерді құру, сақтау және тасымалдауды автоматтандыруға арналған электрондық құрал. «Архитектура» сөзін ЭЕМ үшін қолданғанда, ол пайдаланушыға қажет компьютер сипаттамаларының жиынтығы деп түсінуге болады. Олар – ЭЕМ-нің негізгі құрылғылары мен блоктары және олардың арасындағы байланыстар құрылымы. 60-ж. ортасынан бастап есептеуіш машиналарды жасау үшін, аппараттарды және математикалық қамтамасыздандырудың кейбір құралдарын тәуелсіз құрастырудың орнына, аппараттық (hardware) және бағдарламалық (software) құралдардан тұратын жүйе жобалана бастады. Мұнда алдыңғы жоспарға олардың өзара әрекеттестік концепциясы қойылды. Осылай жаңа түсінік – ЭЕМ архитектурасы – пайда болды. ЭЕМ құрудың жалпы принциптері: ЭЕМ жадының құрылысы жадыға және сыртқы құрылғыларға жету жолы компьютер конфигурациясын өзгерту мүмкіндігі командалар жүйесі деректер форматы интерфейсті ұйымдастыру Компьютерлік техниканың даму тарихы, ЭЕМ буындары және олардың классификациясы. Компьютер сөзі ағылшын тілінің ағылш. to compute, ағылш. computer сөздерінен шыққан. Бұл сөздер «есептеу», «есептегіш» мағынасында аударылады (ағылшын сөзі, өз кезегінде, латын тілінің лат. computo — «есептеймін» сөзінен шыққан). Алғашында ағылшын тілінде бұл сөз механикалық құрылғыларды қолданбай немесе қолдана отырып, арифметикалық есептеулер жүргізетін адамға қатысты айтылған. Содан кейін бұл сөз машиналарға қатысты айтылатын болды, бірақ, қазіргі заманғы компьютерлер математикамен тікелей байланысты емес мәселелермен де айналысады. Есептеуіш техниканың қазіргі тарихының негізі 1943 жылы «Марк-1» машинасының дүниеге келуінен бастап қаланды. Компьютерлердің алдыңғы буындары шамдық есептеуіш машиналар болатын, олардың орнын транзисторлы электронды есептеуіш машиналар (ЭЕМ), содан кейін – интегралды сызбалар пайдаланылатын электронды есептеуіш машиналар және ең ақырында, қазіргі таңда аса үлкен интеграциялық деңгейлі сызбалар пайдаланылатын ЭЕМ басты. Негізгі принциптері: Өзінің алдына қойылған тапсырманы орындау үшін компьютер механикалық бөліктердің орын ауыстырылуын, электрондардың, фотондардың, кванттық бөлшектердің ағынын немесе басқа да жақсы зерттелген физикалық құбылыс әсерлерін қолданады. Көбімізге компьютерлердің ең көп таралған түрі — дербес компьютер жақсы таныс. Компьютер — жай ғана машина, ол өзі көрсетіп тұрған сөздерді «түсінбейді» және өз бетінше «ойламайды». Компьютер тек қана бағдарламада көрсетілген сызықтар мен түстерді енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен механикалық түрде көрсетеді. Адам миы экрандағы көріністі қабылдап, оған белгілі бір мән береді. Компьютер сөзінің анықтамасы алғаш рет 1897 жылы ағылшындық Оксфорд сөздігінде пайда болған болатын. Бұл сөздікте компьютер механикалық есептеуіш құрылғы ретінде көрсетілген. 1946 жылы бұл сөздікте цифрлық компьютер, аналогтық есептеуіш машинасы және электронды компьютер түсініктерінің мағынасы ажыратылып көрсетілдді. ЭЕМ-нің бірінші буыны (1959ж бастап) Электронды шамдармен жұмыс істейді Есептеу жылдамдығы секундына 10-20 мың операция Әр машинаның өз тілі болды Операциялық жүйелер болған жоқ Енгізу және шығару:перфоленталар,перфокарталар,магнитті таспалар ЭЕМ-нің екінші буыны (1968ж бастап) Жартылай өткізгіш элементтер –транзисторлар (1948, Дж. Бардин, У. Брэттейн и У.Шокли) Жылдамдығы секундына 10-200 мың операция Алғашқы операциялық жүйелер Алғашқы программалау тілдері: Фортран(1957), Алгол (1959) Мәліметтерді сақтау құралдары: магниттік барабандар, магниттік дискілер ЭЕМ-нің үшінші буыны (1970ж бастап) Интегралды микросхемалар(1958, Дж. Килби) Есептеу жылдамдығы секундына 1 млн. операцияға дейін Жедел жад – жүздеген мың байт Операциялық жүйелер – жадты,құрылғыларды, процессор уақытын басқару Программалау тілдері Бэйсик (1965), Паскаль (1970, Н. Вирт), Си (1972, Д. Ритчи) Программалар үйлесімділігі ЭЕМ-нің төртінші буыны (1975ж бастап) үлкен және аса үлкен интегралды схемалардан (ҮИС, АҮИС) тұратын компьютерлер дербес компьютерлер қарапайым пайдаланушылардың пайда болуы, графикалық интерфейстің қажеттілігі әрекет ету жылдамдығы секундына 1 млрд. операциядан жоғары оперативті жад – бірнеше гигабайт көппроцессорлық жүйе компьютерлік желілер мультимедиа мүмкіндіктері (графика, анимация, дыбыс) Компьютердің бесінші буыны – 1980 жылы Жапония жариялаған 5 жылдық жобадан басталады, онда компьютерлік тілдің машиналық тілі ретінде логикалық программалау тілі PROLOG – ты аппаратты түрде жүзеге асырып, жасанды зерде (интеллект) жүйесін құру көзделді. Бұл жоба нәтижелі аяқталды, қазір өзінің жасанды зердесі бар, яғни, белгілі есептің берілгені бойынша оның шешуін табатын тұжырымдарды жасап және оны дәлелдей алатын, белгілі тақырыпқа өлең немесе музыка шығара алатын және т.с.с интеллектуалды жұмыстарды өздігінен жасай алатын компьютерлер бар. Бірақ олар кең тарамаған, себебі олардың бағасы өте қымбат және олармен жұмыс істеу аса біліктілікті талап етеді. Компьютердің алтыншы буыны - өткен ғасырдың 90-шы жылдарының ортасынан бастап қолға алына бастады. Ол жасанды нейрон желісіне, көпмәнді логика және кванттық есептеу теориясына негізделіп жасалынады. Бұл компьютерлердің дамыған жасанды зердесі болады: олардың өзін - өзі оқытатын қабілеті және өздігінен кейбір мәселені түсініп (образды танып), жобалап, оны шешу немесе жүзеге асыру үшін керекті программаны немесе құрылғыны құрастыра алатын мүмкіншілігі болады. Есептеуіш машиналардың кластары. 4.Компьютерлерді шашу және жинау. Жүйелік тақшаны орнату. Кездесетін проблемалар және оларды түзету тәсілдері. Жаңа жүйелік тақшаны орнату қиын істің бірі. Дегенмен ең бастысы барлығын өз сатысымен техникалық ерекшеліктерін біліп, орнатуға болады. Жүйелік тақшаны орнату ұқыптылықты талап етеді. Әйтпесе компьютер істен шығуы мүмкін. Оның себебі ағытпаларда байланыстың болмауы, тақша құрылымдарында микросызықтар және т.б. жағдайлар болуы мүмкін. Динамикалық тәсілдер-жоғарғы жадтың бір бөлігінде 64 Кбайттық не одан да үлкен бағдарлама бөліктерін кезегімен бір-бірлеп бірден орындап, орындау аяқталған соң осы үшін бөлінген орынды автоматты турде тазалап қою. Жадтың бірнеше түрі болады: жедел, тұрақты, сыртқы, кэш, CHOS(КМОП), регистрлік. Жадтың көлемі байтпен өлшенеді. Бір байт 8 биттен тұрады. Бит деп 0 мен 1 мәндерінің біреуін ғана қабылдай алатын ақпарат өлшемінің ең кіші бірлігін айтады. Сонымен бір байт көлемдегі жадқа бір символ сақтауға болады. Қазіргі кездегі компьютерлердің жадының көлемі миллиондаған байтқа жетеді, сондықтан оны килобайт, мегабайт, гигабайт арқылы қысқаша өрнектеген ыңғайлы. 1Гбайт=1024Мбайт. Жедел жад немесе жедел есте сақтау құрылғысы ақпараттың кез келген бөлігіне лезде қатынауды қамтамасыз етеді. Бірақ компьютерді өшірген кезде жедел жадтағы барлық ақпарат бірден жойылады. Дербес компьютерлердің жедел жадының өлшемі жылдан жылға өсіп келеді. Pentium типтес компьютерлердің жедел жадының көлемі 8 Мбайттан 256 Мбайтқа жетеді. Жедел жадтың құрылысы оны үнемі ұлғайтып отыратындай етіп жасалынған. Компьютердің жедел жадының көлемі өскен сайын оның есептеу жылдамдығы артады. Жоғарғы жадтың құрамында компьютерді жасап шығарған зауытта Dos-тың бір бөлігі жазылып қойылған бөлім бар.Оны тұрақты есте сақтау құрылғысы деп атайды. ТЕСҚ-ның көлемі үлкен емес 32-64 Кбайт. Пайдаланушының ТЕСҚ-ға берілгендерді не өз бағдарламасын енгізуі мумкін емес. Мұндағы бейнежад монитор адаптері пайдаланылатын жад. Компьютердің жады-оның құрамына міндетті түрде енетін элементтердің бірі. Ол бірнеше түрге бөлінеді және бір-бірінен өлшеміне, ақпаратты сақтау мерзіміне және т.б параметрлеріне қарай ажыратылады. Кэш – жад қойма сияқты, оған аралық деректер мен командалар келіп түседі. Көп мәліметтерді кэш – жадтан алу әрекеті процессордың мәліметтерді алуына жеңілдік келтіріп, оның жылдамдығын арттыруға жәрдемдеседі. Кэш – жад компьютердің жалпы жұмыс өнімділігін арттыруға арналған. Кэш – жад екі деңгейлі. Біріншісі процессор ішінде, екіншісі процессордан сырт орналастырылады, көлемі 256 -512 кбайт шамасында. Қосымша жад және негізгі жад–бірдей микропроцессорлардан тұратын бөлек тақшалар. Сондықтан бұл компьютердегі жедел есте сақтау құрылғысының көлемі 1 Мбайтқа тең. Жедел есте сақтайтын құрылғы (ОЕҚ) өзгермелі ақпаратты қысқа мерзімде сақтауда пайдаланылады әрі есептеу операциларын процессормен орындау барысында өзіндеегі өзгерістерді мүмкін етеді. Бұл процессордың өңделген деректерден немесе команданың ОЕҚ – сынан шыға алатынын білдіреді, содан кейін деректерді арифметикалық немесе логикалық өңдеуден өткізгеннен кейін алынған нәтижені ОЕҚ-ға орналастырады. ОЕҚ-ға жаңа деректерді бастапқы деректер койылған жерге ғана орналастыру мүмкін болады. Бұрынғы командасының немесе деректердің өшірілетіні өзінен өзі түсінікті. Сыртқы есте сақтайтын құрылғы (СЕҚ) ақпараттты ұзақ уақытқа сақтауға арналған. СЕҚ-ға магниттік таспаға жинақтаушы, қатқыл дискіге жинақтаушы, иілгіш дискіге жинақтаушы, оптикалық дискіні ойнатқыш жатады. ОЕҚ мен салыстырып қарағанда СЕҚ негізінен жеке сақтаудың үлкен көлеміне ие болады, бірақ шапшандығы көп төмен. Тұрақты есте сақтайтын құрылғы (ТЕСҚ) дербес компьютер жұмыс істеген кезде өзгермейтін ақпарат сақталады. Мұндай ақпараттты мониторлық–тест бағдарламасы (ол компьютердің ажыратылған сәтінде оның жұмысқа қабілетінің бар жоғын тексереді), драйвер (ЭЕМ–нің жекелеген құрылғысының мысалы перненің жұмысын басқаратын бағдарлама) жасайды. Тұрақты жад–стандартты бағдарламаларды,өзгермейтін мәліметтерді және жүйелік ақпаратты энергиядан тәуелсіз сақтауға арналған жад. Компьютер жұмысы кезінде бұл жадтан мәліметтерді тек оқуға болады, ал оған ақпарат жазу арнаулы құралдар арқылы жүргізіледі. Жадтың өзгермейтін түрін құрады. Мұнда компьютер құрылғыларын басқаруға арналған жүйелік бағдарламалар орнатылған. Компьютерді іске қосқаннан кейін жабдықтарды біртіндей тестілеу үрдіс басталады. Процессор мен бейнеадаптерді тестілеу процессі аяқталғаннан соң мониторға диагностикалық хабарлама шығарылады. Содан соң компьютердің бастапқы жүктелу үрдісін басқаратын бағдарлама орындалады. 5. ЭЕМ-ның арифметикалық негіздері. Қазіргі уақытта күнделікті өмірде сандық ақпаратты кодтау үшін 10 негізі бар ондық сандық жүйе қолданылады, онда 10 белгілеу элементтері қолданылады: сандар 0, 1, 2, ... 8, 9. Бірінші (кіші) разрядта бірліктер саны, екіншісінде — ондаған, үшінші разрядта — жүздеген және т.б. көрсетіледі; басқаша айтқанда, әрбір келесі разрядта разряд коэффициентінің салмағы 10 есе артады. Ақпаратты өңдеудің сандық құрылғыларында 2 негізі бар екілік сандық жүйе қолданылады, онда белгілеудің екі элементі қолданылады: 0 және 1. Төменгі биттерден үлкенге дейінгі солдан оңға қарай биттердің салмағы 2 есе артады, яғни олар келесі реттілікке ие: 8421. Жалпы алғанда, бұл дәйектілік келесідей: …252423222120,2-12-22-3… екілік санды ондық санға аудару үшін қолданылады. Мысалы, 101011 екілік саны 43 ондық санына тең: 25·1+24·0+23·1+22·0+21·1+20·1=43 Сандық құрылғыларда әртүрлі ақпарат бірліктерін белгілеу үшін арнайы терминдер қолданылады: бит, байт, килобайт, мегабайт және т. б. Бит немесе екілік бит екілік санның бір белгісінің мәнін анықтайды. Мысалы, 101 екілік санында үш бит немесе үш сан бар. Ең аз салмағы бар оң жақтағы разряд кіші деп аталады, ал сол жақтағы ең үлкен, ең үлкен салмағы үлкен деп аталады. Байт 8 биттік бірлікті анықтайды ақпарат, 1 байт=23 бит, мысалы, 10110011 немесе 01010111 және т.б., 1 кбайт = 210 байт, 1 Мб = 210 кбайт = 220 байт. Екілік сандар жүйесінде көп қатарлы сандарды көрсету үшін көптеген екілік сандар қажет. Жазба жеңілдетіледі, егер пайдалануға шестнадцатеричную санақ жүйесін. Он алтылық сандық жүйенің негізі-16=24 Саны, онда 16 белгілеу элементтері қолданылады: 0-ден 9-ға дейінгі сандар және A, B, C, D, E, F әріптері. екілік санды он алтылық санға аудару үшін төрт биттік топтарға бөлу жеткілікті: бүтін бөлік оңнан солға, бөлшек — үтірден солдан оңға қарай. Төтенше топтар толық болмауы мүмкін. Әрбір екілік топ тиісті он алтылық таңбамен ұсынылады (1-кесте). Мысалы, он алтылық жүйеде 0101110000111001 екілік саны 5c39 санымен көрсетіледі. Пайдаланушыға Ондық сандар жүйесі ыңғайлы. Сондықтан екілік сандармен жұмыс істейтін көптеген Сандық құрылғылар қолданушыға ондық сандарды қабылдауды және беруді жүзеге асырады. Бұл жағдайда екілік-ондық код қолданылады. Екілік-ондық код санның әрбір ондық цифрын екілік кодтағы осы санның төрт таңбалы екілік бейнесімен алмастыру арқылы жасалады (1-кестені қараңыз). Мысалы, 15 Саны 00010101 BCD (Binary Coded Decimal) ретінде ұсынылады. Сонымен қатар, әр байтта екі ондық сан бар. Мұндай түрлендіру кезінде екілік-ондық код ондық санға тең екілік сан емес екенін ескеріңіз. 6. ЭЕМ-ның логикалық негіздері. Логика-ойлау формалары мен тәсілдері туралы ғылым.Логика заңдары адамның санасында әлем объектілерінің қасиеттерін, байланыстары мен қатынастарын көрсетеді. Логика мазмұнды жағынан алшақтап, әлемнің ресми модельдерін құруға мүмкіндік береді. ЭЕМ-ның логикалық негіздері-бұл логикалық есептерді шешу үшін математикалық әдістерді қолдануды зерттейтін математикалық логика деп аталатын Математиканың арнайы аппараты. Логика алгебрасы. ЭЕМ-ның логикалық негіздері Құрылғыларды жобалау кезінде мәлімдемелер алгебрасы қалай қолданылатынын қарастырыңыз. Құрылғыны жобалау үшін біз білуіміз керек: Құрылғының кірісі мен шығуындағы электрлік сигналдар түрінде 0 және 1 логикалық мәндерін қалай жүзеге асыру керек; Осы құрылғының жұмысын қалай сипаттауға болады: Белгілі шындық кестесіне сәйкес құрылғы схемасын құруға мүмкіндік беретін алгоритм бар ма; Құрылғы қандай элементтерден тұруы керек. Осындай сұрақтарды қою және оларға жауап іздеу кез-келген компьютерлік машинаның негізін құрайтын қарапайым ақпарат түрлендіргіштерінің құрылысына әкелді. Сандық сигнал-бұл орнатылған екі мәннің біреуін ғана қабылдай алатын сигнал.Сигналдың физикалық табиғаты әртүрлі болуы мүмкін. Сигналдарды, мысалы, түрлендіргіштің шығысында белгілі бір мөлшердегі кернеу немесе ауа қысымының пайда болуы, шам немесе қоңыраудың қосылуы, түймені басу, электромагниттік реленің іске қосылуы және электр тізбегіндегі басқа өзгерістер деп санауға болады. Бұл жағдайда логикалық мәлімдемелердің ақиқаты мен жалғандығын модельдейтін белгілі бір физикалық шаманың екі түрлі күйі болуы керек. Логикалық элемент-бұл жеке мәлімдемелердің ақиқаты туралы сигналдарды қабылдап, оларды өңдейтін және нәтижесінде осы мәлімдемелердің логикалық теріске, логикалық қосындысына немесе логикалық көбейтіндісіне мән беретін түрлендіргіш. Тек екі мәні бар логикалық айнымалылар арасындағы байланысты зерттейтін математикалық логика бөлімі логика алгебрасы деп аталады. Логика Алгебрасын ағылшын математигі Дж. Булем және көбінесе логикалық алгебра деп аталады. Логика алгебрасы ақпаратты сандық өңдеу жүйесін құрудың теориялық негізі болып табылады. Біріншіден, логика алгебрасының заңдары негізінде құрылғының логикалық теңдеуі жасалады, ол Логикалық элементтерді схема берілген логикалық функцияны орындайтын етіп қосуға мүмкіндік береді. 1-кесте-0-ден 15-ке дейінгі сандар кодтары Ондық сан кодтары Екілік 16 таңбалы екілік ондық 0 0000 0 000 1 0001 1 0001 2 0010 2 0010 3 0011 3 0011 4 0100 4 0100 5 0101 5 0101 6 0110 6 0110 7 0111 7 0111 8 1000 8 1000 9 1001 9 1001 10 1010 A 00010000 11 1011 B 00010001 12 1100 C 00010010 13 1101 D 00010011 14 1110 В 00010100 15 1111 F 00010101 7. ЭЕМ-ның функционалды ұйымдастырылуы. ЭЕМ-ның функционалды ұйымдастырылуы -бұл машинаның функционалдығын және оның қызметтерін сипаттайтын компьютердің дерексіз моделі. Компьютердің функционалды ұйымдастырылуы көбінесе оған қойылатын талаптармен, ықтимал пайдаланушылардың дайындық деңгейімен, олар шешетін міндеттердің түрімен, компьютерді дамыту қажеттіліктерімен (ЗУ сыйымдылығы, бит тереңдігі, перифериялық құрылғылардың құрамы және т.б.) анықталады. Абстрактілі модельде қарастырылған компьютерлік функциялар нақты, физикалық құралдар (құрылғылар, блоктар, түйіндер, элементтер) негізінде белгілі бір құрылым аясында жүзеге асырылады. Жалпы жағдайда компьютердің құрылымдық ұйымы дегеніміз-машинаның негізгі функционалды бөліктерінің құрамын, тәртібін және өзара әрекеттесу принциптерін белгілейтін кейбір физикалық модель (оларды техникалық іске асырудың қажетсіз бөлшектерінсіз). Егжей-тегжейлі дәрежесі бойынша деңгейде жасалған құрылымдық схемалар ерекшеленеді 8. Процессордың командалық циклі. ЭЕМ құрылғысын ұйымдастыру. Командалық процессор, командалық тілдің процессоры (командный процессор, процессор командного языка; command processor) — 1) пайдаланушының терминалдан енгізген немесе командалық файддағы операциялык жүйелер командасын өңдейтін операциялық жүйенің бөлігі. Кеңінен танымал командалық процессор — дербес Ӏвм-дердің ms-dos операциялық жүйесі — command, com программасы. Пайдаланушылардың неғүрлым жиі пайдаланылатын командаларын (мые., файлды экранға шығаруды, файлды көшіруді немесе жоюды) командалық процессор өзі орындайды. Бұл ms-dos- тың ішкі командалары. Қалған командалар, ms-dos-тың сыртқы командалары, олар бір атаулы программалармен дискіде орналасады. Команда атауы бойынша бұл программалар командалық процессорда болады және олар жедел жадқа орналастырылады әрі іске қосылады. Командалық процессор пайдаланушының командасы бойынша кез келген орындалатын файлды іске қосады. Программа орындалғаннан кейін командалық процессор оны жедел жадтан аластаиды және оны жүие жаңа команданы енгізуді күтетінін нұсқайтын шақыру экранының командалық жолына шығарады; 2) пернетақтадан немесе командалық файлдан енгізілетін командаларды (командалык тіддің ұсыныстарын) өңдейтін және осы командаларды орындайтын тапсырмаларды іске қосатын операциялық жүйенің бөлігі; 3) пайдаланушының енгізген командасын өңдейтін программа; dos-тың ішкі командаларын кұрайды. 9. ЭЕМ-ның жадысын ұйымдастыру. Компьютердің жадысын басқару. «Жад» термині, «негізгі сақтау» немесе «негізгі жад«, көбінесе адресатпен байланысты жартылай өткізгіш жады, яғни тұрады интегралды микросхемалар кремний- негізделген MOS транзисторлары, мысалы, негізгі жад ретінде, сонымен қатар компьютерлердегі басқа да мақсаттар үшін қолданылады сандық электронды құрылғылар.Жадыны басқару формасы болып табылады ресурстарды басқару қатысты компьютер жады. Жадыны басқарудың маңызды талабы - олардың сұранысы бойынша бағдарламаларға жад бөліктерін динамикалық түрде бөлу жолдарын ұсыну және оны қажет емес кезде қайта пайдалану үшін босату. Бұл кез-келген жетілдірілген компьютерлік жүйе үшін өте маңызды процесс кез келген уақытта болуы мүмкін. Жадыны басқарудың тиімділігін арттыратын бірнеше әдістер ойлап табылды. Виртуалды жад жүйелер бөлінеді жад мекенжайлары процестерді бөлуге мүмкіндік беретін және көлемін ұлғайтуға мүмкіндік беретін нақты физикалық адрестерден процесс қолданылады виртуалды мекенжай кеңістігі қол жетімді мөлшерден тыс Жедел Жадтау Құрылғысы қолдану пейджинг немесе ауыстыру қайталама сақтау. Виртуалды жад менеджерінің сапасы жалпы жүйеге кең әсер етуі мүмкін өнімділік. Жады микроүрділері Ілгішек Алдыңғы кіріс бірліктерін жадыда сақтайтын үрділерді жады биттерін жүзеге асыру үшін қолданады. Сурет 1 (а)-да көрсетілгендей бұндай кестені ЕМЕС-НЕМЕСЕ екі вентильден кұрастаруға болады. Осыған үқсас үрділерді ЕМЕС-ЖӘНЕ вентильдерінен куруға болады. Сурет 1 (а)-да көрсетілген кесте SR - ілгішек деп аталады. Оның екі кірісі: S (Setting- орнату) және R (resetting- шығарып тастау), және қосым-іші екі шығысы: және
10. Микропроцессорлық жүйенің архитектурасы. Микропроцессорлық жүйенің базалық архитектурасы. Микропроцессор — жүйелік тақтаның ең маңызды құраласы, ол деректерді тікелей өңдейді, атап айтқанда, бөлектелген деректермен арифметикалық және логикалық амалдарды орындайды.
11. Процессорлік модуль. (Орталық процессор, графикалық процессор). Процессорлік модуль – ол орталық процессор және онымен байланысты барлық түйіндер орналасқан тақшаны айтамыз. Процессорлік модулі бар конструкциялы жүйеге басқа процессорды, тек бір ғана тақшаны ауыстыру арқылы, жеңіл орнатуға мүмкіндік береді. Қазіргі уақыттағы көптеген ДК-да белсенді біріктіру тақшалары және жеке процессорлі модулдары бар. Өкінішке орай, процессорлік модулдің басқа жүйелік түйіндермен іс-әрекеттесу әдісінде стандарттың болмауына байланысты, әр фирма өзінің тақшасын шығарады. Нарықта бұндай таршылықтың пайда болуы бұл тақшалардың басқа өндірушілердің толық жүйелік тақшаларынан қымбат болуына әкеп соғады.
адресацияның бұзылуы бойынша болатын үзіліс; нөлге бөлуге байланысты болатын үзілістер; реттіліктің сақталуына байланысты болатын үзіліс; бақылау құралдарына байланысты болатын үзілістер. Соңғы кездері көптеген компьютерлерде кейбір командалар қолданбалы программалардың көмегімен емес, тікелей операциялық жүйелер арқылы орындалады. Мұндай қажеттілік копьютерлердегі есептеулердің сақталуын жақсарту мақсатында жүргізіледі. Сондықтан компьютерлік құрылғылар түрлі режимінде жұмыс істейді және пайдаланушылар режимінде кейбір командалар орындалмайды. Ондай командаларға енгізу-шығару командалары, орталық процессордың жұмыс істеу режимі және т.б. жатады. 14. Енгізу/шығарудың базалық жүйесі. Енгізу-шығару жүйелері BIOS (Basic Input/Output System) – ТЕҚ –на (ПЗУ) енгізілген енгізу / шығарудың негізгі жүйесі (осыдан ROM BIOS аты). Ол - компьютер аппаратурасын тексеретін, қызмет көрсететін бағдарламалар жиыны және DOS пен аппаратураның арасындағы делдалдық рөлді атқарады. BIOS, қосылғанда және жүйелік платада сброс кезінде басқаруды алады да платаның өзін және компьютердің негізгі бөліктері – бейне адаптер, пернелік тақта, дискілер контроллерлері мен енгізу/шығару порттарын тестіден өткізеді, Chipset платаларын күйге келтіріп (настройка), сыртқы операциялық жүйені жүктейді. 15. Интерфейстер. Интерфейстер классификациясы. Интерфейс – пайдаланушылардың есептеу жүйесінде құрылғылармен және бағдарламалармен, сондай-ақ басқа құрылғылармен және бағдарламалармен құрылғылармен өзара әрекеттесуінің техникалық, бағдарламалық және әдістемелік (хаттамалар, ережелер, келісімдер) құралдарының жиынтығы. Қазіргі кезде интерфейстердің бірқалыпты классификациясы жоқ. Сондықтан интерфейстердің келесі түрлерін атауға болады: 1. Аппараттық интерфейс(есептеу техникасы құралдарының аппараттық қамтамасыз етiлуi); 2. Бағдарламалық интерфейс(есептеу техникасы құралдарының программалық қамтамасыз ет құралдарының программалық қамтамасыз етiлуi); 3. Аппараттық программалық интерфейс (аппараттық және программалық құралдардың әрекеттестiгі) 4. Пайдаланушы интерфейсі(пайдаланушы мен жүйе арасындағы байланыс құралы). 16. Микропроцессорлар архитектурсының эволюциясы және микроЭЕМ. Микропроцессор (МП) – бұл сандық мәліметтерді өңдеу үшін және сол өңдеу процесін бірнеше интегралды сұлбаларда басқару үшін бағдарламалы-басқарулы электронды сандық құрылғы. МикроЭЕМ, микрокомпьютер (микроЭВМ; microcomputer) - микропроцессор, енгізу-шығару және басқару құрылғыларының жиынтығы болып саналатын микроөлшемді есептеу машинасы. Бағасы арзан, жұмыс істеуге ыңғайлы әрі сенімді; микроэлектрониканың қарқынды даму нәтижесінде жасау мүмкіңдігі туған шағын көлемді компьютер. 17. Жадыны ұйымдастыру және қорғаныс (сақтану) режимі. Жадыны қорғау. жүктеу/скачать 70,9 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|