4. Kompyuterning turlari va uni klassifikatsiyalash
Axborotni avtomatik yoki avtomatlashtirilgan holda qayta ishlashga mo‗ljallangan
qurilmalarning yig‗indisiga hisoblash texnikasi deyiladi. o‗zaro bog‗langan qurilmalarning konkret
to‗plamiga hisoblash tizimi deyiladi. Ko‗pgina hisoblash sistemalarning markaziy qurilmasi elektron
hisoblash mashinasi (EHM) yoki kompyuter deb yuritiladi.
Kiritish qurilmasi ham qoida bo‗yicha, yagona konstruktiv birlik shaklida bo‗ladi. Kirish
ma‘lumotlari turli-tuman, kiritish manbalari esa bir necha xil bo‗lishi mumkin. CHiqarish qurilmasiga
ham bu narsa taalluqli.
Kompyuterning umumiy tuzilishi quyidagigilardan iborat:
Xotiralovchi qurilma – bu EHM bloki bo‗lib, vaqtinchalik (operativ xotira) va davomli (doimiy
xotira) programma, kirish va natija ma‘lumotlarini, shuningdek oraliq natijalarni saqlashga
mo‗ljallangan. Axborot operativ xotira faqat quvvat berilganda (yoqilganda) vaqtinchalik saqlanadi.
Ammo operativ xotira katta tezlikka ega. Doimiy xotirada ma‘lumotlar kompyuter o‗chiq turganda
ham saqlanadi, biroq ma‘lumot doimiy xotira va markaziy protsessor bilan ma‘lumot almashish ko‗p
xollarda anchagina sekin bajariladi.
Arifmetik-logik qurilma – EHM bloki bo‗lib, unda programma komandalari bo‗yicha
ma‘lumotlarni qayta ishlash yuz beradi. Bu komandalar sonlar ustida arifmetik amal, kodlarni
o‗zgartirish va hokazolardan iborat.
Boshqaruv qurilmasi kompyuterning barcha bloklari ishini muvofiqlashtiradi. Ma‘lum ketma-
ketlik asosida operativ xotiradan bir komanda ketidan boshqa komandani chaqirib oladi. Har bir
komanda dekodlashtiriladi, operativ xotira yacheykalaridagi komandadan ehtiyojga qarab ma‘lumotlar
elementi ALQga uzatiladi; ALQ ko‗ringan joriy komandani amalni bajarishga sozlaydi ( bu amalni
bajarishda shuningdek kiritish – chiqarish qurilmasi qatnashishi mumkin); bu amalni bajarishga
komanda beriladi. Bu jarayon quyidagi holatlardan biri bo‗lmaguncha davom etadi: kiritish
ma‘lumotlari oxiriga etsa, biror bir qurilmadan ishni to‗xtatish komandasi kelib tushsa, kompyuter
quvvati o‗chirilgan bo‗lsa.
Yuqorida keltirilgan EHM tuzilishining printsipi fon Neyman arxitekturasi nomini olgan.
Zamonaviy kompyuter arxitekturasini quyidagi printsiplar belgilaydi:
1. Programmali boshqaruv printsipi. EHMda hisoblash jarayonini avtomatizatsiya qilishni
ta‘minlash. Bu printsiplarga asosan, har bir masalani echish uchun programma tuziladi. Programma
kompyuterdagi amallar ketma–ketligini aniqlaydi. Programma boshqaruvining unumdorligi, bu masala
ko‗p martalab echilsa yuqori bo‗ladi (hattoki turli boshlang‗ich ma‘lumotlar bilan ).
2. Xotira saqlanuvchi programma komandalari xuddi ma‘lumotlar (berilganlar ) kabi son
ko‗rinishida uzatiladi va qayta ishlanadi. Programma bajarilishidan avval operativ xotiraga joylanadi.
Bu narsa bajarish jaryonini tezlashtiradi.
3. Xotiraga ixtiyoriy murojaat qilish printsipi. Mazkur printsipga asosan, programma elementi
va berilganlarning operativ xotiraning ixtiyoriy joyiga yozish mumkin. Bu esa berilgan adresga
hoxlaganicha (xotiraning konkret uchaskasiga), boshqalarini ko‗rib chiqmay murojaat qilish imkonini
beradi.
Bu printsiplarga asoslanib ta‘kidlash mumkinki, zamonaviy kompyuter ─ bu, texnik qurilma
bo‗lib, u boshlang‗ich ma‘lumotlarni xotiraga raqamli kodlar shaklida kiritilgach, qayta ishlash
programmasi (u ham raqamli kodlarda tasvirlanadi) orqali avtomatik tarzda hisoblash jarayonini
amalga oshiradi, berilgan programma bilan masalani echish natijalarini odam tasavvuriga mos
ko‗rinishda bosib chiqaradi.
Albatta, kompyuterning real tuzilishi ancha mukammal. YUqoridagi tuzilishni ko‗proq
kompyuterning logik tuzilishi deb atash to‗g‗ri keladi.
Zamonaviy kompyuterlar, xususan, shaxsiy kompyuterlarlarda traditsion fon Neyman
arxitekturasidan chetlashishlar yuz bermoqda. Bunga sabab ishlab chiqaruvchilarning kompyuter sifati
va unumdorligini oshirishga bor fikrini qaratayotganlaridir.
EHMning sifati ko‗plab ko‗rsatkichlar bilan xarakterlanadi. Bular komandalar guruhi, markaziy
protsessorning ishlash tezligi, bir vaqtning o‗zida kompyuterga ulanadigan qurilmalar soni va
boshqalar. Tezlik asosiy ko‗rsatkichi hisoblanadi, u vaqtning kichik birligida protsessorning qancha
operatsiya bajara olish imkoniyati. Amaliyotda foydalanuvchini kompyuterning tez echish xususiyati,
unumdorligi qiziqtiradi.
Xullas, bularning hammasi va boshqa faktorlar kompyuter element bazasini printsipial va
konstruktiv mukammallashtirish, protsessor unumdor ishlashiga, xotira qurilmalari, kiritish −
chiqarish qurilmalarining paralel ishlashi va boshqalarni yaratishga sabab bo‗lmoqda. SHuningdek,
elementlar ishlash tezligini istalgancha oshirish mumkin emas (zamonaviy texnologik chegirmalar va
fizik qonunlardan kelib chiqadigan cheklashlar ham bor). SHu tufayli kompyuter texnikasi ishlab
chiqaruvchilar EHM arxitekturasini mukammallashtirish muammolarini echish uchun doimo
izlanishdadir.
Bu harakatlar natijasida, ko‗p protsessorli kompyuterlar arxi-tekturasi paydo bo‗ldi. Ularda bir
necha protsessorlar bir vaqtda ishlaydi. Bu fakt bunday kompyuter unumdorligi protsessorlar
unumdorligining yig‗indisiga teng deganidir. YUqori quvvatli kompyuterlarda murakkab hisoblashlar
va avtomatik loyihalash sistemalari uchun ikkita yoki to‗rtta protsessor bo‗ladi. O‗ta yuqori quvvatli
EHMlarda (bunday mashinalar yadro reaktsiyalarini real vaqt birligida modellashtarishda, ob–havoni
global masshtabda prognozlashtirishda ishlatiladi) protsessorlar soni o‗ntadan ham oshib ketadi.
Kompyuter ishlashining tezligi operativ xotira tezligiga etarlicha bog‗liq. SHuning uchun, qisqa
vaqtda yozish–o‗qish operatsiyasini bajaradigan operativ xotira elementlarini izlash ishlari ham olib
borilyapti. SHu bilan birga tezlik bilan birga xotira elementlarining narxi ham oshib borayapti.
SHuning uchun tez harakat qiladigan operativ xotiraning katta hajmi har doim ham iqtisodiy
tomondan qo‗l kelavermaydi.
Muammo ko‗p bosqichli xotira qurish bilan echiladi. Operativ xotira ikki–uch qismdan iborat
bo‗ladi. Asosiy qism nisbatan sekin ishlaydi, (ancha arzon) elementlardan, qo‗shimcha qism (kesh–
xotira) tez ishlaydigan elementlardan tashkil topadi. Protsessor ko‗p murojaat qiladigan ma‘lumotlar
kesh–xotirada, saqlanadi.
Avvallari kiritish–chiqarish qurilmalari ishini markaziy protsessor boshqarar, bu esa anchagina
vaqt olardi. Zamonaviy kompyuterlar arxitekturasi markaziy protsessor ishtirokisiz to‗g‗ridan–to‗g‗ri
murojaat qilish kanallarining borligi bilan ajralib turadi. Bu kanallar operativ xotiraga kiritish –
chiqarish qurilmalari bilan ma‘lumot almashish imkonini beradi. SHuningdek, periferiya qurilmalarini
boshqarishni amalga oshiruvchi mahsus protsessorlar bor bo‗lib, ular kompyuterning unumdorligini
oshiradi.
|
