28 мп жүйелік шинасы туралы түсінік, оны ұйымдастыру және тағайындау
Архитектура фон Неймана (модель фон Неймана, Принстонская архитектура
жүктеу/скачать 15,48 Kb.
|
СЖМТ 1 ДЕҢГЕЙ 28-42
- Бұл бет үшін навигация:
- 35) Микропроцессорлық жүйенің құрылымы және оның жұмыс режимдері.
| Архитектура фон Неймана (модель фон Неймана, Принстонская архитектура) — компьютер жадында командалар мен деректерді бірге сақтаудың танымал принципі. Мұндай есептеу машиналары көбінесе "фон Нейман машинасы" терминімен белгіленеді, бірақ бұл ұғымдардың сәйкестігі әрдайым айқын бола бермейді. Жалпы, фон Нейманның архитектурасы туралы айтқанда, олар бір жадта деректер мен нұсқауларды сақтау принципін білдіреді.
⦁ Бағдарлама жады мен деректер жады үшін автобусты бөлісу фон Нейман архитектурасының тығырыққа тірелуіне әкеледі, атап айтқанда процессор мен жад арасындағы өткізу қабілеттілігін жад көлемімен шектейді. Бағдарлама жады мен деректер жадына бір уақытта қол жеткізу мүмкін болмағандықтан, процессор-жад арнасының өткізу қабілеті мен жад жылдамдығы процессордың жылдамдығын айтарлықтай шектейді — бағдарламалар мен деректер әртүрлі жерлерде сақталғаннан әлдеқайда күшті. ⦁ ⦁ Бұл мәселе кэштеу жүйелерін жетілдіру арқылы шешіледі, бұл өз кезегінде жүйелердің архитектурасын қиындатады және жүйелердің 35) Микропроцессорлық жүйенің құрылымы және оның жұмыс режимдері. Микропроцессорлық жүйенің құрамына микропроцессормен қатар жады құрылымдары және информацияны енгізу/шығару құрылғылары (сыртқы құрылғылар) кіреді. Микропроцессорлық жүйелердің бастапқы даму барысында олар, микропроцессорлық жинам түрінде біріктірілген, бірге қолдануға жарамды (яғни, архитектурасы мен электрлік параметрлері бойынша сәйкестірілген) микросхемалар негізінде құрылды. Микропроцессорлық жүйені, жоғарыда айтылғандай, кез келген жұмысқа икемдеуге болады. Бұндай икемділік жүйенің орталық буыны –микропроцессор жұмысының сәйкесті бағдарлама (software) арқылы орындалуымен анықталады. Микропроцессорлық жүйенің аппараттық құрылымы (hardware) шешілетін мәселеге байланысты өзгертілмейді. Қойылған мақсатқа сәйкесті бағдарлама құрып, оны жүйе жадысына енгізу арқылы, микропроцессорды, жүйенің аппаратық мүмкіндігі жететін, кез келген мәселені шешуге бағыттауға болады. Бұның үстіне, микропроцессорлық жүйенің байланыстарының желілік ұйымдастырылуы оның аппараттық модулдерін жаңартуға, мысалы, жүйе жадысын бұрынғысынан көлемдірек немесе тезәрекеттілеу түрлеріне ауыстыруға, оған жаңа енгізу/шығару құрылғыларын қосуға, тіпті микропроцессордың өзін де одан қуаттырақ түріне ауыстыруға мүмкіндік береді. Микропроцессорлық жүйенің шешілетін мәселеге икемделуіне оның жұмыс режимін (яғни, жүйелік магистраль арқылы дерек алмастырылу режимін) таңдау мүмкіндігі де көмектеседі. Кез келген микропроцессорлық жүйеде оның магистралі арқылы информация алмастырылуы негізгі үш түрлі режимде жүзеге асырылады, олар: - бағдарламалы-басқарылымды алмастыру; - үзілістер арқылы алмастыру (Interrupts); - жадыға тура шығу арқылы алмастыру (ЖТШ, DMA – Direct Memory Access). Олардың ішіндегі негізгісі – біріншісі, онсыз қалған алмастыру режимдері орындалмайды. Бұл режимде процессор жүйелік магистралдың жеке қожасы (Master) болады, яғни жүйе құрамындағы құрылғылар арасында информация алмастырылуы, орындалушы бағдарламаның анықтаған тәртібі бойынша, процессордың басқаруымен ғана жүзеге асырылады. Процессор жадыдан команда кодтарын оқиды (таңдап шығарады), сосын оларды орындап (яғни, жадыдан немесе енгізу/шығару құрылғысынан алынған деректерді осы командаларға сәйкесті өңдеп), өңдеу нәтижелерін жадыға жазады немесе енгізу/шығару құрылғысына жібереді. Үзілістер арқылы дерек алмастыру микропроцессорлық жүйенің сыртқы оқиғаға немесе сырттан түскен сигналға байланысты кезексіз әрекетінің қажетті жағдайында пайдаланылады. Сыртқы оқиғаға байланысты әрекетті келесі жолдармен ұйымдастыруға болады: - сыртқы оқиғаның туғанын бағдарламалық тәсілмен бақылап отыру арқылы (ту тексеру тәсілі немесе Polling); - оқиғаның туғаны туралы сыртқы құрылғының жіберген үзіліс сұранысы арқылы (IRQ – Interrupt ReQuest). Екі жағдайда да процессор негізгі бағдарламаға байланысты кезекті жұмысын уақытша тоқтатып, сыртқы оқиғаға байланысты іс-әрекетке ауысады да, бұл жұмыс біткеннен кейін негізгі бағдарламаның жұмысына қайтып келеді. Үзілістер арқылы дерек алмастыру кезінде, бағдарламалы алмастырудағы сияқты, магистралдағы барлық сигналды процессор қояды, яғни үзіліске байланысты жұмыс та толықтай процессордың басқаруымен жүзеге асырылады. Жадыға тура шығу режимінде (DMA – Direct Memory Access) қызмет қажет қылған сыртқы құрылғы процессорға сәйкесті сұраныс жібереді, оған жауап ретінде микропроцессор кезекті команданың орындалуын бітіргеннен кейін жүйе желісінен ажырап, сұраныс жіберген құрылғының жұмысына рұқсат береді. Жадыға тура шығу арқылы, негізінде, енгізу/шығару құрылғысы мен жады арасындағы информация жіберілуі жүзеге асырылады. Жадыға тура шығу арқылы дерек жіберілімін процессор емес, арнайы контроллер (ЖТШ контроллері) басқарады. Магистралді сұрап алған құрылғының жұмысы біткеннен кейін, магистраль босатылып, процессордың қарауына беріледі де, ол уақытша тоқтатылған негізгі бағдарламаның жұмысын жалғастырады. жүктеу/скачать 15,48 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|