|
Zamonaviy kompyutеrlar va ularning arxitеkturasi. Reja
|
| bet | 1/16 | | Sana | 29.03.2024 | | Hajmi | 1.13 Mb. | | #181326 |
Bog'liq Axborot texnologiyalari kafedrasi ta’limda axborot texnologiyala YO\'PA0103, xokimyat test, MO\'M ishchi 2021 2-kurs sirtqi (2), Mamatova oliy matematika, Xosmas integrallar va ularning yaqinlashishi-fayllar.org, Voleybol diplomi (2), Malaka oshiishni asosiy adabiyotlari, 13-kettell intelekt, 3-sinfIqismOnatilivaoqishsavodxonligi Darslik, ERGASHEV.YOQUBJON (1), Tadbirning yalpi majlisida UNESCO bosh direktori Odri Azule tashkilot faoliyati haqida soʻz yuritar ekan, 8-ma’ruza ta’lim shakllari, metodlari va vositalari. (2 Soat) r-fayllar.org, ta-lim-sifat-samaradorligini-oshirishda-xalqaro-tajribalardan-foydalanish, Mavzu, 1 mavzu 2
Zamonaviy kompyutеrlar va ularning arxitеkturasi .
Reja:
1. Hisoblash texnikasining qisqacha tarixi
2. Elektron hisoblash mashinalarining avlodlari
3. Kompyuter va ularning turlari.
4. Zamonaviy kompyutеrlar arxitеkturasi.
5. Zamonaviy kompyutеrning asosiy qurilmalari va ularning vazifasi.
6. Zamonaviy kompyuterlarning rivojlanishi.
Hisoblash ishlarining tarixi odamzod paydo bo‘lishidan boshlanadi. Yer yuzidagi eng birinchi hisoblash asbobi ibtidoiy odamlarning barmoqlari edi.
Qo‘l va oyoq barmoqlari ibtidoiy “hisoblash vositasi” vazifasini o‘tagan. Binobarin o‘sha qadim zamonlardayoq hisoblashning eng birinchi va eng oddiy usuli - barmoq hisobi paydo bo‘lgan. U qadimiy qabilalarda hisobni 20 gacha olib borishni ta’minlagan. Hisoblashning bu usulida bir qo‘l barmoqlari “besh”ni, ikki qo‘l barmoqlari - “o‘nni”, qo‘l va oyoq barmoqlari birgalikda “yigirmani” bildirgan.
Dastlabki va eng sodda sun’iy hisob asboblaridan biri birkadir. Birka 10 yoki 12ta tayoqchadan iborat bo‘lib, tayoqchalar turli-tuman shakllar bilan o‘yilgandir. Kishilar birka yordamida podadagi mollar sonini, yig‘ib olingan hosil miqdorini, qarz va hokazolarni hisoblashgan. Hisoblash ishlarining murakkablashuvi esa yangi hisoblash asboblari va usullarini izlashni taqozo etardi. Ana shunday extiyoj tufayli bunyodga kelgan va ko‘rinishdan hozirgi choptni eslatuvchi abak asbobi hisoblash ishlarini birmuncha osonlashtirdi. Dastlabki hisob asboblaridan yana biri raqamlar yozilgan bir kancha tayoqchalardan iborat bo‘lib, shotlandiyalik matematik Jon Neper nomi bilan atalgan. Neper tayoqchalari yordamida qo‘shish, ayirish va ko‘paytirish amallari bajarilgan. Keyinroq bu asbob ancha takomillashtirildi va nihoyat logarifmik chizg‘ich yaratilishiga asos bo‘ldi.
Hisoblash texnikasida mexaniq moslamalar davrini boshlab bergan mashinalardan biri nemis olimi Vilgelm Shikkard tomonidan 1623 yili ixtiro qilindi. Biroq bu hisoblash mashinasi juda tor doiradagi kishilargagina ma’lum bo‘lganligi sababli o‘zoq vaqtlargacha bu boradagi birinchi ixtirochi 1645 yili arifmometr yasagan frantso‘z matematigi Blez Paskal deb hisoblanib kelingan. Lekin 1958 yilda Shtutgard shahri kutubxonasida I.Keplerning qo‘lyozma va hujjatlari orasidan topilgan hisoblash mashinasi chizmasi bu boradagi birinchi ixtirochi Shikkard ekanligini o‘zil-kesil tasdiqladi.
Lekin qarangki, Shikkardning mashinasi ham birinchi emas ekan. 1967 yili Madriddagi milliy kutubxonada Leonardo da Vinchining nashr qilinmagan ikki jildli qo‘lyozmasi topildi. Qo‘lyozmaning birinchi jildi deyarli boshdan-oyoq mexaniqaga bag‘ishlangan bo‘lib, undagi chizmalar orasida hisoblash qurilmasining chizmasi ham chiqqan. Shu chizma asosida mashina yaratilganda, u qo‘shish va ayirish amallarini bajaruvchi qurilma ekanligi ma’lum bo‘ldi. Shunga qaramay, Leonardo da Vinchi XV- XVI asrlarda yasalgan hisoblash mashinalarining noma’lum ixtirochilaridan biri deb hisoblanib kelinmoqda. Mexaniq mashinalarining tarixi esa, yuqorida aytib o‘tilganidek, Paskal mashinasidan boshlanadi. Blez Paskalning otasi Eten Paskal moliya ishlariga bo‘g‘liq turli vazifalarda xizmat qilar edi va tabiiyki hisob-kitob uning ko‘p vaqtini olardi. Yosh Paskal otasining mehnatini yengillashtirishga urindi va hisoblash mashinasini yaratishga muvaffaq bo‘ldi. Sirasini aytganda Blez soat mexanizmini hisoblash mashinasiga aylantirdi. O‘rtadagi tafovut shunda ediki, qo‘zgalmas siferblat qo‘zgaluvchan, harakatlanuvchi soat milli esa, aksincha, qo‘zgolmaydigan bo‘ldi. Siferblat dastlab hisob diksiga, keyinroq esa hisob g‘ildiragiga aylandi. Paskalning mashinasi bo‘yi 30-40, eni 15, balandligi 10 smgacha bo‘lgan jez qutichadan iborat edi. Asrimiz boshlarida frantso‘z jurnallaridan biri “Paskalning 50dan ortiq mashinasi mavjud. Ularning barchasi shakli, qanday materialdan yasalgani va qay xilda ishlashiga ko‘ra turlicha”, - deb yozgan edi. Paskalning mashinasi nemis matematigi, mexanigi va faylasufi Gotfrid Leybnitsni ixtirochilikka undadi. Ammo u faqat qo‘shish va ayirishning o‘zigina emas, balki u to‘rtala arifmetik amalni bajara oladigan mashina yaratishni istardi. Leybnits 1673 yili shunday mashinani yaratdi va uni Parij akademiyasiga taqdim qildi. Bu hisoblash mashinasidagi yangilik shunda ediki, Leybnits birinchi bo‘lib, raqamlar teradigan g‘ildirakni pog‘onali valik atrofida turli o‘zunlikdagi 10ta zinasi bo‘lgan silindr bilan almashtirdi. U mashinalardan birini Rossiya podshosi Pyotr I ga sovg‘a qilmoqchi edi, lekin, afsuski, o‘sha mashinani ta’mirlash zarur bo‘lib qoldi. Leybnits uni tuzatishga berdi, biroq mexaniq qancha urinmasin, mashinani ta’mirlay olmadi. Leybnitsning hisoblash mashinalaridan biri hozir Gannover shahri mo‘zeyida saqlanmoqda.
Odatda kompyuter ikki qismdan tahlil topgan:
1. Hardware (kompyuterni tahlil etuvchilari, ya'ni qattiq qismlari)
2. Software (kompyuterning dasturiy ta'minoti, ya'ni yumshoq qismlardan).
Kompyuterlarning amalda turli xillari mavjud.
Raqamli (diskret).
Anologli (uzluksiz).
Maxsuslashtirilgan kompyuterlar bor. Ch.Bebbidj g‘oyasida EHMni xotiralash dasturi yordamida boshqarish printsipini o‘z ichiga olgan barcha asosiy qismlar bor edi. Uning g‘oyalarining afzalligiga ancha keyin yetarlicha baholandi.
1937 yildan boshlab hozirgi ko‘ngacha bir necha milliondan ortiq EHMlar yaratilgan. Biz ularni hozirda kompyuter deb ataymiz. EHMlarning soni ortishi bilan bir vaqtda ularni takomillashtirish jarayoni yanada jadallashdi. Markaziy protsessor va operativ xotiraning elementlar bazasiga, texnik harakteristikasiga va arxitekturasining murakkabligiga qarab EHMlarni davrlarga va avlodlarga ajratish qabul qilingan. Tezkorlik va operativ xotira hajmi EHMning asosiy harakteristikalaridir.
Tezkorlik bir sekundda bajariladigan mashinaviy amallarning o‘rtacha soni bilan baholanadi. Hozirgi vaqtda hisoblash mashinalarining rivojlanishining 4 ta davri va 5ta avlodi bor. Bu to‘g‘risida ma'lumotlar 11-18 slaydlarda keltirilgan. Keyingi avlodining chegaralari ham yaqqol ko‘rinmoqda. Hisoblash mashinalari rivojlanishining birinchi davri bu mexaniq davrgacha bo‘lgan mashinalar.
Birinchi avlod mashinalari. (1950 yillar boshlari) Birinchi avlod EHMlari markaziy protsessorining elementlar bazasi sifatida umumiy soni bir necha o‘n minglarga yetgan elektron lam’alardan foydalanilgan. Operativ xotira ferrit o‘zaklar bloklarida qurilgan. Ko‘plab ishlab chiqarilgan sovet davri mashinalaridan birinchi avlodga mansublari Strella (1953 y.), Ural (1954y.), M-20 (1959y.), Minsk -1 (1960 y.), BESM seriyali qator mashinalar kiradi. Sekundiga 10000 amalni bajaradi. Xotirasiga 2047 tagacha son siqadi. Operativ xotira hajmi mashinaviy so‘zning o‘zunligi bilan ikkilik raqamlar yoki bitlar (bit-bo‘lak, bo‘lakcha ma'nosini anglatadigan inglizcha bit so‘zidan olingan bo‘lib, bitta ikkilik raqamidan tahlil topgan ma'lumotdagi informatsiya miqdori kabi aniqlanadigan informatsiya birligini anglatadi) soni bilan aniqlanadi. Mashinaviy so‘zning standart o‘zunligi 8 ta ikkilik raqamni o‘z ichiga oladi bunday birlikni bayt (bite-bo‘lakcha) deyiladi: 1 bayt- 8 bit. Sho‘nga o‘xshash kattaroq o‘lchov birliklari ham ishlatiladi: 1-kilobayt (kb)q1024 bayt, 1 megabayt(mg)q1024 kb.
Ikkinchi avlod mashinalari. (1960 yillar boshlari). Ikkinchi avlod mashinalari birinchi avlod mashinalaridan farqli o‘laroq markaziy protsessorining elimentlar bazasi sifatida tranzistorlar ishlatilgan operativ xotira, avvalgidek ferromagnit o‘zaklaridan quriladi, ammo ularning o‘lchovlari keskin kamaytirilgan edi. Ikkinchi avlod mashinalari o‘zining parametrlari bo‘yicha birinchi avlod mashinalaridan keskin ustunlikka ega edi. Ular bir sekundda 100000 taga yaqin amallardan iborat tezkorlikka va 3200 ta so‘zdan iborat operativ xotira hajmiga ega edi. Tranzistorlar asosida yiqilgan. Ikkinchi avlod mashinalari qatoriga Rossiyada ishlab chiqarilgan Mir, Minsk-22, M-220, BESM-4, Minsk-32 va boshqalar kiradi. Birinchi avlod mashinalarida ishlaganda programmist programmani bevosita mashina tilida yozgan, ikkinchi avlod mashinalarining ko‘pchiligida esa mashinalar tilida dasturlashdan algoritmik tillarda dasturlashga o‘tilgan. Birinchi algoritmik tillar 50-yillarning oxiri 60-yillarning boshida paydo bo‘ldi. Misol sifatida Algol-60 ni keltirish mumkin.
Algoritmik tillarning muhim afzalligi ularning universalligida va xalqaro standartning mavjudligidadir, bu tillarda yozilgan dastur qanday konkret tur mashinaga mo‘ljallanganiga mutlaqo boqliq emas. Algoritmik tilda yozilgan dastur EHMda bajarilishi uchun u, avvalo, shu universal tildan mashinaning o‘z tiliga o‘tkazilishi lozim. Buni EHM ning o‘zi maxsus dastur-traslyator (translator-tarjimon) yordamida amalga oshiradi.
Uchinchi avlod mashinalari. (1960 yillar oxiri va 70 yillar boshlari). Yarim o‘tkazgichlarni ishlab chiqarish texnologiyasining takomillashishi integral sxemalar deb nom olgan mikroelektron qurilmalarining yaratilishiga olib keldi.
Alohida tranzistorlar o‘rniga integral sxemalardan foydalanish EHM o‘zellari o‘lchamlarini ancha kamaytirishga, ularning tejamliligiga va mustaqkamligini oshirishga imkon beradi. Integral sxemalar uchinchi avlod mashinalari markaziy protsessorlarining elementlar bazasi bo‘lib qoladi. Hisoblash texnikasida integral sxemalarining keng qo‘llanilishi ularni takomillashtirish, tezkorligini sekundiga 10 mln.ta amalga yetkazish, operativ xotirani bir necha megabaytgacha (MB) kengaytirish kabi yangi imkoniyatlar ochdi. Uchinchi avlod mashinalariga misol qilib yagona sistemadagi EqM (ES EVM) larni keltirish mumkin. Bu sistema SEV ga a'zo sotsialistik mamlakatlarning xalqaro hamkorligi tomonidan 1969 yil dekabrida tasdiqlangan ko‘p tomonlama kelishuvi bo‘yicha yaratildi va ularni 1972 yildan boshlab ishlab chiqarildi. Keyingi yillarda YeS EVM ning o‘zgartirilgan modellarini chiqarish boshlandi. Yagona sistemadagi EHM qator kapitalistik mamlakatlardagi EHM modellari bilan raqobat qila oladi. Turiga qarab sekundiga 2 mln. gacha turli amallarni bajara oladi.
3-avlod - integral mikrosxemalar;
To‘rtinchi avlod mashinalari. To‘rtinchi avlod mashinalari - bu hisoblash texnikasi rivojlanishida yangi qadamdir. To‘rtinchi avlod EHMlari katta integral sxemalarda qurilgan, ko‘p protsessorli mashinalardir. Bu turdagi EHM larning tezligi sekundiga 10 million amaldan ortiqdir. To‘rtinchi avlodga tegishli bo‘lgan hisoblash mashinalaridan biri ko‘p protsessorli hisoblash kompleksi -«ELBRUS» dir. KXK «Elbrus» zamonaviy aloqa yo‘llari orqali juda ko‘p EHM larni yagona markazga birlashtirish va ularga uzoqda joylashgan termininallarni ulash imkoniyatiga ega. Bu holda barcha foydalanuvchilar ixtiyoriy EHM dan foydalanish va undagi axborotlarni olish imkoniyatiga ega bo‘la oladilar. EHM lardan foydalanishning bu usuli (ko‘pchilikning bir paytda foydalanishi) hisoblash tarmoqi bo‘lib, u o‘zaro bir-biriga ulangan va malumotlarni bir-biriga tezda uzata oladigan EHM lar guruhidan iboratdir.
Ma’lumotlarni kiritish qurilmalari: klaviatura, manipulyator (sichqoncha), joystik, nurli pero-mexaniq “sichqon”, optik “sichqon”, skaner, grafik planshet, sensorli ekran, nutqni kiritish vositasi. Shaxsiy kompyuter (ShK)-bu qo‘llanilishining hamma bo‘lik va universallik talablarini qondiruvchi stolli yoki ko‘chma EHMdir
Beshinchi avlod mashinalari - hozirgi eng zamonaviy IBM PC tizimidagi kompyuterlar 5-avlod EHM hisoblanadi. EHM bu avlodi matiqiy masalalarni hal qila oladi. Rasm va chizmalarni taniydi. Matnlarni tarjima qila oladi. Multimediya sistemasi yordamida musiqa eshitish, tasvirlarning harakatini ko‘rish mumkin. Bu avlod mashinalariga: IBM-386, 486, pentium I, II, III, IV rusumidagi kompyuterlar kiradi. 5-avlod juda katta integral sxemalar.
|
| |
