Buyruqlar tizimi arxitekturasi

BUYRUQLAR TIZIMI ARXITEKTURASI

Reja:

Ma’lumotlar formatlari standartlari

Tashqi qurilmalar bilan ma’lumot almashish

Interfeyslarni tashkil etilishi

Kalit so’zlar: Ma’lumotlar formatlari, tashqi qurilmalar, interfeyslar, kompyuterning asosiy tehnik hususiyatlari.

Ma’lumotlar formatlari standartlari

Kompyuterlarda ifodalanishi mumkin bo‘lgan ma’lumotlarning xillarini ikkita turkumga ajratish mumkin:

Raqamli ma’lumotlar, ya’ni sonlar bilan ifodalanuvchi ma’lumotlar.

R aqamli bo‘lmagan ma’lumotlar.

Raqamli ma’lumotlar:

Butun sonlar. Raqamli ma’lumotlarning asosiysi – bu butun sonlardir. Butun sonlar kompyuterda ikkilik sonlar ko‘rinishida saqlanadi. Ular odatda 8, 16, 32 va 64 bitli uzunliklardan biriga ega bo‘lishlari mumkin. Kompyuterda butun sonlar ishorali va ishorasiz ko‘rinishlarda ifodalanishi mumkin. 32-razryadli so‘z yordamida 0 dan 232-1 gacha bo‘lgan ishorasiz, hamda -231-1 dan +231-1 gacha bo‘lgan ishorali butun sonlarni ifodalash mumkin.

Butun bo‘lmagan sonlar. Butun bo‘lmagan sonlarni (3,14; 0,495; 0,0056; …) ifodalash uchun suriluvchi nuqtali sonlar ishlatiladi. Ularning uzunliklari 32, 64 yoki 128 bitgacha bo‘lishi mumkin.

O‘nlik sonlar. Bunda o‘nlik sistemasida yozilgan har bir raqam, ikkilik sistemasidagi to‘rtta raqam bilan almashtiriladi. Ikkita o‘nlik raqam, bitta baytga joylashtiriladi. Bu ikkilik-o‘nlik formati deb ataladi.
Raqamli bo‘lmagan ma’lumotlar va ularning xillari:

Simvolli ma’lumotlar. Matnlarni ishlashda, ma’lumotlar bazalarini boshqarishda va boshqa shularga o‘xshash xollarda simvolli ma’lumotlar bilan ishlashga to‘g‘ri keladi. Simvolli ma’lumotlarga misol qilib ASCII (American Standard Code for Information Interchange) va UNICODE kodlarini keltirish mumkin. Ularning uzunliklari mos xolda 7 (8) va 16 razryadli bo‘lishi mumkin.

Qatorlar ko‘rinishidagi ma’lumotlar yoki qatorlar ko‘rinishidagi o‘zgaruvchilar. Bu xildagi ma’lumotlarning oxirida maxsus belgi yoki qatorning uzunligini ko‘rsatuvchi qismi mavjud bo‘ladi. Kompyuterda
ushbu qatorlar ustida – ko‘chirib yozish, qidirib topish va ularni tahrirlash amallarini bajaruvchi buyruqlar mavjud.

Mantiqiy ma’lumotlar. Mantiqiy ma’lumotlar esa ikkita qiymatga ega bo‘lishi mumkin: rost yoki yolg‘on (true yoki falshe), ya’ni 1 yoki 0.

Tashqi qurilmalar bilan ma’lumot almashish

Tashqi qurilmalar tizim interfeysiga maxsus qurilmalar - kontrollerlar (adapterlar) orqali ulanadi.

Har bir kontroller dasturiy ta'minotdan foydalanish mumkin bo'lgan bir qator registrlarga ega (ma'lumotlar, holat va boshqaruv registrlariga ega).

Har bir kontroller o'ziga xos buyruqlar to'plamiga ega. O'z registrlari orqali kiritish-chiqarish dasturini bajaruvchi protsessor buyrug'ini olgandan so'ng, boshqaruvchi qurilma va kontroller o'rtasidagi "kichik" interfeys orqali tashqi qurilmani boshqarib, buyruqni avtonom tarzda bajaradi.
Protsessordan olingan buyruqni qabul qilib oladi va o'z buyruqlari orqali ma'lumotlarni tashqi qurilmaga yuboradi va qurilmadan holatni o'qiydi.
Protsessor tashqi qurilmani tegishli kiritish-chiqarish dasturini bajarish orqali boshqaradi, bu erda u IN, OUT buyruqlari (portni o'qish, portga yozish) yordamida kontrollerning dasturiy – ruhsat berilgan registrlariga ishlashga imkon beradi.
Tashqi qurilmalar bilan dastur almashinuvini tashkil etishning ikki yo'li mavjud:
1) Qurilmaning tayyorligi so'rovi bilan almashish.
2) Qurilmada xizmat ko'rsatish so'rovlarini almashish.
1) Kirish-chiqarish dasturini bajarayotganda, protsessor kontrollerda operatsiyani ishga tushirgandan so'ng, protsessor bilan ma'lumot almashishga tayyorlik belgisi holat registrining tegishli bitida paydo bo'lishini kutib, kontroller holati registrini davriy ravishda o'qiydi.
Holat registrida ushbu belgi paydo bo'lganda, protsessor OUT buyrug'i yordamida ma'lumotlar registri orqali almashadi, ma'lumotlar registriga yozadi (qurilmaga chiqarishda) yoki IN buyrug'i yordamida kontroller ma'lumotlar registridagi ma'lumotlarni o'qiydi (dan kirishda). Keyin u boshqaruvchida keyingi operatsiyani ishga tushiradi va hokazo;
2) Kirish-chiqarish dasturini bajarishda protsessor kontrollerda operatsiyani boshlagan holda, boshqa foydali dasturni bajarishda davom etadi. Tashqi qurilma boshqaruvchisi, protsessor bilan ma'lumot almashishga to'liq tayyor bo'lgan taqdirda, tegishli IRQ liniyasiga xizmat ko'rsatish so'rovi signalini beradi. Protsessor IRQ signalida uzilish protsedurasini bajarish orqali ushbu qurilma uchun kiritish-chiqarish dasturini bajarishga o'tadi. Ushbu dastur boshqaruvchining ma'lumotlar registri orqali aloqa o'rnatadi va boshqaruvchida keyingi operatsiyani boshlaydi. Protsessor kiritish-chiqarish dasturini tugatuvchi IRET (Return from Interrupt) buyrug'ini bajarish orqali uzilgan dasturning bajarilishiga qaytadi va hokazo.
To'g'ridan-to'g'ri kirish (DMA) - tashqi qurilma va dinamik xotira o'rtasidagi almashinuv usuli bo'lib, unda qurilma ma'lumotlar registri va ketma-ket xotira kataklari o'rtasidagi interfeys orqali almashish operatsiyalarini boshqarish to'g'ridan-to'g'ri xotiraga kirish boshqaruvchisi va mikroprotsessor tomonidan amalga oshiriladi.
To'g'ridan-to'g'ri kirish ikki usulda amalga oshirilishi mumkin: oddiy DMA va Busmastering DMA.
Kompyuterlarning kirish / chiqish tizimining muhim komponenti BIOS hisoblanadi.
BOIS - bu fizik darajadagi tashqi qurilmalarni boshqarish funktsiyalarini (dasturiy ta'minot bilan boshqariladigan kirish / chiqish va DMA), kompyuter texnikasini tekshirish va saqlash funktsiyalarini amalga oshiradigan va operatsion tizim va apparat o'rtasida vositachi bo'lgan dasturlar to'plami.
BIOS ancha vaqtdan beri UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) platformasiga o'z o'rnini bo'shatib kelmoqda, bu apparat va kompyuterning operatsion tizimi (OT) o'rtasidagi interfeysning yangi turi.
Chorak asr oldin yaratilgan BIOS uzoq vaqt davomida zamonaviy shaxsiy kompyuterlar talablariga javob bermadi. Barcha yangi kompyuterlar UEFI tizimidan foydalanadi.
Dastlab EFI deb nomlangan apparat va OT o'rtasidagi interfeysning bu turi 90-yillarning o'rtalarida Intel tomonidan Itanium platformasi uchun yaratilgan. Hozirgi vaqtda EFI rivojlanishini Yagona EFI Forumi (UEFI) nazorat qiladi.

Interfeyslarni tashkil etilishi

Interfeys - bu apparat va dasturiy ta’minot bo‘lib, tizimlar yoki tizim qismlarini bog’lash va qo’llab-quvvatlash uchun mo’ljallangan.

Ulanish quyidagi funktsiyalarni o'z ichiga oladi:

ma'lumotlarni berish va qabul qilish;

ma'lumotlar uzatishni boshqarish;

axborot manbai va qabul qilivchini muvofiqlashtirish.

Interfeys kontseptsiyasi bilan bog'liq holda, shina (magistral) tushunchasi ham ko'rib chiqiladi - bu kompyuter tizimining bir nechta komponentlari parallel ravishda ulanishi mumkin bo'lgan va ma'lumotlar almashinadigan signal uzatish vositasi. Shubhasiz, shina atamasi ko'pgina interfeyslarning apparat komponentlariga taalluqlidir, shuning uchun bu ikki termin ko'pincha sinonim sifatida ishlaydi, garchi interfeys kengroq tushuncha bo’lsada.

Funktsional maqsadiga ko'ra tizim interfeyslari (kompyuterning alohida qismlarini mikroprotsessor tizimi sifatida bog'lovchi interfeyslar) va periferik qurilmalar interfeyslarini ajratish mumkin.

XULOSA

Xulosa qilib aytganda EHMlarda ma’lumotlar raqamli va raqamli bo’lmagan kurinishda ifodalanadi. Bunda raqamli ma’lumotlar butun hamda suruluvchi vergulli sonlar ko’rinishida ifodalanadi. Raqamli bo’lmagan ma’lumotlarga simvolli va qatarli hamda mantiqiy ma’lumotlar kiradi. Ma’lumotlarni qurilmalar o’rtasida almashinishda turli hil rejimlar mavjud. Bunda ikkita tizim interfeys orqali bog’lanadi hamda ikkilik bitlar asosida ma’lumot almashinadi.