Компьютердин архитектурасы.

Компьютердин архитектурасы деген эмне? Компьютердин структурасы деген эмне? Келгиле билип алалы. Алгач жеңилирээк болуу максатында жөнөкөй жалпак тил менен айтып берели, эгер тереңирээк маалымат алгыңыз келсе, ал дагы макабызда болот.

Компьютердин архитектурасы - Колдонуучу компьютерде маалыматтарды киргизип, башка маалыматка айландырып, сактап же маалыматты алуу үчүн ал белгилүү бир түзүлүштөрдөн туруш керек. Компьютердин архитектурасы, компьютердин конституциясы, мыйзамы деп койсок болот. Компьютердин бардык түзүлүштөрү, бардык компоненттери кошулуп компьютерди түзөт. Ал эми ошол түзүлүштөр кандай кошулат, кимиси кандай иш аткарат, мына ошонун баарысы компьютердин архитектурасы деп аталат.

Компьютердин архитектурасы

Компьютер архитектурасынын өтө жөнөкөйлөтүлгөн схемасы

Аныктама: Компьютер архитектурасы - бул маалыматтар, операциялар түрлөрүнүн топтому жана ар бир деңгээлдин (төмөндө берилет) мүнөздөмөсү. Архитектура программалык аспектилер менен байланышкан. Ишке ашыруу аспектилер (мисалы, эсти реализациялоодогу колдонулган технология) архитектуранын бөлүгү катары саналбайт.

[ushka=seredina]

ЭЭМди түзүүчү негизги аталышы фон Нейман архитектурасы аталат. Америкалык окумуштуу Джон фон Нейман дал ушул архитектураны сунуштаган.

Компьютердин архитектурасын төмөнкүдөй принциптер аныктайт:

1.Программдык башкаруу принциби. ЭЭМдеги эсептөөлөрдү автоматташтырат. Принципке ылайык, ар бир тапшырманы, иш аракеттик ыраатын аныктап, аткаруу үчүн программа түзүлөт. Бир эле тапшырманы кайра-кайра аткарууда (баштапкы берилмелер башка болсо да) программалык башкаруунун эффективдүүлүгү жогору болот.

2.Эсте сакталуучу программа принциби. Бул принципке ылайык, программа буйругу берилмелер (маалыматтар же орусчасы данные) сыяктуу сандар менен берилип, ошондой эле ыкма менен иштетилет, ал эми программа өзү аткарылуунун алдында оперативдик эске жүктөлөт, бул анын аткарылуусун тездетет.

3.Эске каалагандай мүмкүндүк алуу принциби. Бул принципке ылайык, программанын жана берилмелердин элементтери оперативдик эстин каалаган жагына жазыла алат.

Ушул принцитердин негизинде заманбап компьютерлердин дээрлик көбүнчөсү иштейт. Берилмелерди сандар аркылуу эске жазылат, иштетилет жана даяр адамга түшүнүктүү түрдө натыйжалар чыгарылат.

IBM PC компьютери микропроцессордук система архитектурасы салттуу болуп, бардык кадимки функционалдык түйүндөрдү камтыйт: процессор, туруктуу жана оперативдүү эс, киргизүү/чыгаруу түзүлүштөрү, системалык шина, камсыздандыруу булагы.

IBM PC архитектурасы

IBM PC архитектурасы

Персоналдык компьютерлердин архитектурасынын негизги өзгөчөлүгү, аппаратураны компоновкалоо жана тандалган системалык аппараттык каражатт топтом принцибине такалат.

Негизги түйүндөр төмөнкүдөй:

Борбордук процессор - бул бардык кошумча микросхемалары, тышкы кэш-эс жана системалык шинаны башкаруучуну камтыган микропроцессор. Көп учурда дал ушул борбордук процессор системалык шинанын маалымат алмашууларын ишке ашырат.

Оперативдик эс процессор эсинин бардык даректелүүчү мейкиндигин камтышы мүмкүн. Бир көп учурда көлөмү азыраак. Заманбап компьютерлердеги системалык эстин көлөмү 512мегабайттан 128гигабайтка чейин. Компьютерлер жаңы чыга баштаганда 8, 32, 64, 128 килобайт эле болгон. Компьютердин оперативдик эси динамикалык эс микросхемаларында аткарылат, ошондуктан ал регенерацияны талап кылат.

Туруктуу эс (ROM BIOS — Base Input/Output System) анча чоң эмес көлөмгө ээ (64кб чейин), биринчи иштетүү программасын, системанын конфигурация баяндамасын, жана системалык түзүлүштөр менен иш-аракет жасоо үчүн драйверлерди (төмөнкү деңгээлдеги программалар) камтыйт.

Бөлүү башкаруучусу же көзөмөлдөөчүсү (контроллер) системалык магистралдын аппараттык бөлүүлөрүн (прерывание) процессордун аппараттык бөлүүлөрүнө айландырат жана бөлүү векторлорунун даректерин берет.

Эске түз мүмкүндүк алуунун көзөмөлдөөчүсү системалык магистралдан эске түз мүмкүндүк алуу сурамын кабыл алат, аны процессорго берет, процессор аны магистралга бергенде маалыматтарды эс жана киргизүү/чыгаруу түзүлүштөрү арасында жөнөтүүлөрдү аткарат. Эске түз мүмкүндүк алуу көзөмөлдөөчүнүн бардык функция аткаруу режимдери процессор аркылуу программа менен аткаруунун алдында берилет. Компьютердеги камтылган бөлүү көзөмөлдөөчүлөрүн жана эске түз мүмкүндүк алууну колдонуу кеңейтилүүчү платалардын аппаратурасын бир кыйла жөнөкөйлөтүүгө мүмкүндүк берет.

Регенерация көзөмдөөчүсү шина аркылуу өтүүчү динамикалык оперативдик эстеги маалыматтарды атайын регенерация циклдерин жүргүзүү менен жаңылатып турат. Цикл учурунда ал шинанын кожоюну болуп калат.

Маалымат байттарынын которуштуруучусу 16 разряддуу жана 8 разряддуу түзүлүштөр аркылуу сөздөрдү же байттар менен жардам берет.

Реалдуу убакыттын сааты жана таймер-эсептегич - бул ички убакыт жана датаны көзөмөлдөөчү, ошондой эле программалык тапшырмаларды программалык кармоо, токтотуу, кайра иштетүү түзүлүштөрү.

Киргизүү/чыгаруу систамылык түзүлүштөрү - бул компьютер менен иштөөгө жана стандарттык тышкы параллелдик/ырааттуу интерфейстер менен иш-аракет жасоо үчүн зарыл түзүлүштөр. Алар негизги платада (материнская плата) же кеңейтүү платаларында жайгашышы мүмкүн.

Кеңейтүү платалары системалык магистралдардын слотторуна (разьемдоруна) орнотулуп, оперативдик эс, киргизүү/чыгаруу түзүлүштөрүн ж.б. камтышы мүмкүн. Алар шинада башка түзүлүштөр менен программалык алмашуу, бөлүштүрүү жана эске түз мүмкүндүк алуу режиминде маалымат алмаша алат. Ошондой эле шинаны ээлеп алуу мүмкүндүгү бар, башкача айтканда башка системалык түзүлүштөрдү шинадан убактылуу толук өчүрүү.

Мындай архитектуранын маанилүү өзгөчөлүгү - анын ачыктыгы, компьютерге кошумча түзүлүштөрдү кошуу мүмкүндүгү, системалык түзүлүш болобу, же түрдүү кеңейтүү платалары болобу. Ачыктык дегени, компьютердин программа жабдыгынын каалаган деңгээлинде колдонуучунун программаларын жөнөкөй кошуу мүмкүндүгүн дагы түшүндүрөт.