Amaliy mashg’ulot №1.
Kompyuter tuzilmasini tashkillash.
Zamonaviy axborotni qayta ishlashni kompyuter kabi qurilmasiz tasavvur etib
bo'lmaydi. Buni ikkita komponentning kombinatsiyasi sifatida ko'rib chiqish kerak:
• apparat qismi ((hardware););
• dasturiy ta'minot qismi (software, soft).
Kompyuter arxitekturasi
Kompyuter arxitekturasi- uning tuzilishi va asosiy elementlari - mantiqiy
tugunlarning o'zaro ta'sir printsiplari bo'lib, ular orasida asosiylari protsessor, ichki
xotira (asosiy va operatsion), tashqi xotira va axborotni kiritish-chiqarish qurilmalari
(periferik) hisoblanadi (1-rasm).
Kompyuter arxitekturasi tuzilishining modeli
Fon Neyman printsiplari
EHMlar arxitekturasi asosidagi printsiplar 1945 yilda Jonon fon Neyman
tomonidan ishlab chiqilgan bo'lib, u Charlz Bebbijning g'oyalarini ishlab chiqdi, u
kompyuter ishini qurilmalar to'plamining ishi sifatida namoyish etdi: ishlov berish,
boshqarish, xotira, kirish-chiqarish.
Fon Neyman printsiplari.
1. Xotiraning bir xilligi printsipi. Buyruqlar ustida ham xuddi ma'lumotlar
kabi bir xil amallarni bajarish mumkin.
2. Xotiraning adreslanganligi printsipi. Asosiy xotira tizimli ravishda
raqamlangan yacheykalardan iborat; har qanday yacheykalardan istalgan vaqtda
protsessor foydalanish imkoniga ega. Demak, xotira maydonlariga nomlarni berish
orqali, ularda saqlangan qiymatlarga keyinchalik murojat qilish yoki berilgan
nomlar yordamida dasturni bajarish paytida o'zgartirish mumkin.
3. Dasturni ketma-ket boshqarish printsipi. Dastur protsessor tomonidan
avtomatik ravishda ma'lum bir ketma-ketlikda bajariladigan buyruqlar to'plamidan
iborat.
4. Arxitektura qat'iyligi printsipi. Topologiya, arxitektura, buyruqlar ro'yxati
ishlashi paytida o'zgarmaslik.
Kompyuterning tashqi arxitekturasi:
• Sistemali blok - shaxsiy kompyuterning ichki qismlarini tashqi ta'sirlardan va
mexanik shikastlanishlardan himoya qiladigan, tizim bloki ichidagi kerakli harorat
rejimini saqlaydigan, ichki komponentlar tomonidan hosil bo'lgan elektromagnit
nurlanishni himoya qiladigan funktsional element.
• Monitor, displey - barcha turdagi ma'lumotlarni visual ravishda ko’rsatib
beradi.
• Klaviatura - foydalanuvchidan kompyuterga ma'lumot kiritish uchun asosiy
qurilmalardan biri.
• "sichqoncha" manipulyatori - kompyuter bilan foydalanuvchi interfeysini
ta'minlovchi ko'rsatuvchi kirish qurilmalaridan biri.
• Printer - raqamli ma'lumotni qattiq qog'ozga, odatda qog'ozga bosib
chiqarishga mo'ljallangan qurilma.
• Skaner - ob'ektni (odatda rasm, matn) tahlil qiladigan, ob'ekt tasvirining
raqamli nusxasini yaratadigan qurilma.
• Akustika - tovushni chiqarish uchun moslama.
Kompyuterning ichki arxitekturasi:
• Chipset - bir qator funktsiyalarni bajarish uchun birgalikda ishlashga
mo'ljallangan mikrosxemalar to'plami.
• Ona plata - bu shaxsiy kompyuterning asosiy komponentlari (markaziy
protsessor, operativ xotiraning boshqaruvchisi va operativ xotiraning o'zi, yuklash
uchun ROM, asosiy kirish-chiqarish interfeyslari kontrollerlari) o'rnatilgan ko'p
qavatli murakkab elektron platalar.
• Tezkor xotira - protsessor bitta operatsiya uchun murojaat qilishi mumkin
bo'lgan kompyuter xotirasi tizimining bir qismi bo'lgan xotira.
•
Markaziy
protsessor
-
mashina
ko'rsatmalarining
bajaruvchisi,
kompyuterning dasturiy qismining bir qismi yoki dasturlar bilan belgilangan
operatsiyalarni bajarishga mas'ul bo'lgan dasturlashtiriladigan mantiqiy tekshirgich.
• Videokarta - kompyuter xotirasidagi tasvirni monitor uchun video signalga
aylantiruvchi moslama.
• Ovoz kartasi - bu sizning kompyuteringizda ovoz bilan ishlashga imkon
beruvchi karta.
• Qattiq disk yoki qattiq disk (Disk Drive, HDD, HMDD) - bu magnitli yozish
tamoyiliga asoslangan ma'lumotlarni saqlash qurilmasi. Bu aksariyat kompyuterlar
uchun asosiy saqlash qurilmasi.
• Tarmoq kartasi, tarmoq adapteri - kompyuterning tarmoqdagi boshqa
qurilmalar bilan aloqa qilishiga imkon beruvchi periferiya qurilmasi.
• Modem - aloqa tizimlarida ishlatiladigan modulyatsiya va demodulyatsiya
funktsiyalarini bajaradigan uskuna.
• Kompyuter quvvat manbai - kompyuter bloklarini elektr energiyasi bilan
ta'minlash uchun mo'ljallangan quvvat manbai.
• Diskovod - raqamli tashuvchida disk shaklida ma'lumotlarni o'qish / yozish
imkonini beradigan elektromexanik moslama.
• Kompyuterni sovutish tizimi - kompyuterdagi issiqlikni (asosan sovutishni)
bartaraf etish uchun vositalar to'plami.
Topshiriq
Variantda berilgan kompyuterning ishlashi uchun qurulmalarni keltiring
1. Quyidagi tasnifga ko'ra shaxsiy kompyuterni tanlang: Ofis kompyuteri.
2. Quyidagi tasnifga ko'ra shaxsiy kompyuterni tanlang: video tahrirlash uchun
kompyuter.
3. Kompyuterni quyidagi tasnifga ko'ra tanlang: audio tahrirlash uchun kompyuter.
4. Quyidagi tasnifga ko'ra shaxsiy kompyuterni tanlang: nashr qilish uchun
kompyuter.
5. Quyidagi tasnifga ko'ra shaxsiy kompyuterni tanlang: chizmachilik ishlari uchun
kompyuter.
6. Quyidagi tasnifga ko'ra shaxsiy kompyuterni tanlang: Flash animatsiyasi bilan
ishlash uchun kompyuter.
7. Quyidagi tasnif bo'yicha shaxsiy kompyuterni tanlang: o'yinlar va ilovalarni
ishlab chiquvchi uchun kompyuter.
8. Kompyuterni quyidagi tasnifga ko'ra tanlang: yuqori quvvatli kompyuter
(superkompyuter).
9. Quyidagi tasnifga ko'ra shaxsiy kompyuterni tanlang: dizayner uchun
kompyuter.
10. Quyidagi tasnif bo'yicha shaxsiy kompyuterni tanlang: savdo uchun kompyuter
vakili.
11. Quyidagi tasnifga ko'ra shaxsiy kompyuterni tanlang: Ofis kompyuteri.
12. Quyidagi tasnifga ko'ra shaxsiy kompyuterni tanlang: video tahrirlash uchun
kompyuter.
13. Kompyuterni quyidagi tasnifga ko'ra tanlang: audio tahrirlash uchun
kompyuter.
14. Quyidagi tasnifga ko'ra shaxsiy kompyuterni tanlang: nashr qilish uchun
kompyuter.
15. Quyidagi tasnifga ko'ra shaxsiy kompyuterni tanlang: chizmachilik ishlari
uchun kompyuter.
16. Quyidagi tasnifga ko'ra shaxsiy kompyuterni tanlang: Flash animatsiyasi bilan
ishlash uchun kompyuter.
17. Quyidagi tasnif bo'yicha shaxsiy kompyuterni tanlang: o'yinlar va ilovalarni
ishlab chiquvchi uchun kompyuter.
18. Kompyuterni quyidagi tasnifga ko'ra tanlang: yuqori quvvatli kompyuter
(superkompyuter).
19. Quyidagi tasnifga ko'ra shaxsiy kompyuterni tanlang: dizayner uchun
kompyuter.
20. Quyidagi tasnif bo'yicha shaxsiy kompyuterni tanlang: savdo uchun kompyuter
vakili.
Nomi
Jami
Model va xususiyatlari
Narxi
Amaliy mashg’ulot №2.
Markaziy protsessor tuzilmasi va funksiyalari.
Markaziy protsessor - bu ma'lumotlarni qayta ishlash operatsiyalarini
bajaradigan va kompyuterning tashqi qurilmalarini boshqaradigan kompyuterning
markaziy birligi. To'rtinchi avlod va undan katta yoshdagi kompyuterlarda markaziy
protsessorning funktsiyalari murakkab mikroelektronik texnologiyalar yordamida
yarimo'tkazgich kristalida tizimli ravishda yaratilgan bir necha million elementlarni
o'z ichiga olgan mikroprotsessor tomonidan bajariladi.
Markaziy protsessor quyidagilarni o'z ichiga oladi:
• boshqarish moslamasi (UU);
• arifmetik mantiqiy birlik (ALU);
• protsessor xotirasi registrlari va protsessor keshiga asoslangan xotira qurilmasi
(xotira);
• soat chastotasi generatori.
Boshqarish moslamasi dasturlarni bajarish jarayonini tashkil qiladi va uning
ishlashi
davomida
barcha
kompyuter
qurilmalarining
o'zaro
ta'sirini
muvofiqlashtiradi.
Arifmetik mantiqiy birlik ma'lumotlar bo'yicha arifmetik va mantiqiy
operatsiyalarni bajaradi: qo'shish, ayirish, ko'paytirish, bo'lish, taqqoslash va hk.
Saqlash moslamasi protsessorning ichki xotirasi. Registrlar oraliq tezkor
xotira vazifasini bajaradi, uning yordamida protsessor hisob-kitoblarni amalga
oshiradi va oraliq natijalarni saqlaydi. RAM bilan ishlashni tezlashtirish uchun
protsessor uchun keyingi operatsiyalar uchun zarur bo'lgan buyruqlar va operativ
xotiradan ma'lumotlar oldindan yuboriladi.
Soat generatori kompyuterning barcha tarkibiy qismlarining ishlashini
sinxronlashtiradigan elektr impulslarini hosil qiladi. Markaziy protsessor soat
generatori ritmida ishlaydi.
Protsessorning asosiy xususiyatlariga quyidagilar kiradi.
• Tezlik (ishlov berish quvvati) - bu soniyadagi protsessor operatsiyalarining
o'rtacha soni.
• MGts chastotasi. Soat soniyadagi takt soniga teng. Soat tsikli - bu GTS ning
joriy pulsining boshlanishi va keyingisining boshlanishi o'rtasidagi vaqt oralig'i.
Odatda mikroprotsessorli soat chastotalari: 40 MGts, 66 MGts, 100 MGts, 130
MGts, 166 MGts, 200 MGts, 333 MGts, 400 MGts, 600 MGts, 800 MGts, 1000
MGts va boshqalar. , unga ko'ra ushbu protsessor ishlab chiqarilgan. Bundan
tashqari, u kompyuterni xarakterlaydi, shuning uchun mikroprotsessor modeli
nomi bilan siz kompyuterning qaysi sinfiga tegishli ekanligi haqida to'liq
tasavvurga ega bo'lishingiz mumkin. Shuning uchun kompyuterlarga ko'pincha
ularni tashkil etuvchi mikroprotsessorlarning nomlari beriladi. Quyida eng
mashhur Intel protsessorlarining nomlari va ularni yaratish yillari keltirilgan:
8080 (1974), 80286 (1982), 80386DX (1985), 80486DX (1989), 80586 yoki
Pentium (1993). ), Pentium Pro (1995), Pentium II (1997), Pentium III (1999),
Pentium IV (2001). Ko'rib turganingizdek, chastotani oshirish mikroprotsessorlar
rivojlanishining asosiy tendentsiyalaridan biridir. Ommaviy kompyuterlar
bozorida protsessor ishlab chiqaruvchilari orasida etakchi o'rinni ikkita
kompaniya egallaydi: Intel va AMD. Ular modeldan modelga o'tadigan asosiy
nomga ega. Intelda Pentium va Pentium Celeron modellari mavjud, ular
o'chirilgan kesh xotirasiga ega; AMD-da Athlon va Duron keshini modeli
mavjud.
• Protsessorning bit kengligi - bu protsessor tomonidan bir vaqtning o'zida qayta
ishlanishi va uzatilishi mumkin bo'lgan ma'lumotlarning maksimal soni.
Protsessorning
bit
kengligi
qayta
ishlangan
ma'lumotlar
joylashtirilgan
registrlarning bit kengligi bilan belgilanadi. Masalan, registrning kengligi 2 bayt
bo'lsa, u holda protsessor hajmi 16 (2x8); agar 4 bayt bo'lsa, unda 32; agar 8 bayt
bo'lsa, unda 64.
Foydalanuvchilar uchun protsessor birinchi navbatda uning buyruqlar tizimi va
ularning bajarilish tezligi bilan qiziq. Protsessor buyruqlar to'plami - bu ma'lum
turdagi protsessor bajarishi mumkin bo'lgan alohida operatsiyalar to'plami.
Mikroprotsessorlarning turli xil modellari boshqa tsikllar uchun bir xil
operatsiyalarni bajaradilar. Mikroprotsessor modeli qanchalik baland bo'lsa, xuddi
shu amallarni bajarish uchun, qoida tariqasida, kamroq tsikllar talab qilinadi.
Matematik hisob-kitoblar uchun asosiy mikroprotsessorga matematik koprotsessor
qo'shiladi. 80486DX dan boshlab protsessor va soprotsessor bir xil ishlaydi.
CPU-ning to'rtta asosiy vazifalari
Protsessor ma'lumotlarni dekodlash jarayonida olgan ko'rsatmalarni qayta ishlaydi.
Ushbu ma'lumotlarni qayta ishlashda protsessor to'rtta asosiy bosqichni bajaradi:
Tanlash. Har bir buyruq xotirada saqlanadi va o'z manziliga ega. Protsessor ushbu
manzilni dasturiy ta'minot hisoblagichidan eslab qoladi, u protsessor qaysi buyruqni
keyingi bajarishi kerakligini kuzatib boradi.
Rasshifrovka. Amalga oshiriladigan barcha dasturlar Assambler tiliga tarjima
qilinadi. Assembler kodi protsessor tushunadigan ikkilik ko'rsatmalarda bajariladi.
Ushbu qadam dekodlash deb nomlanadi.
Bajarilshi. Ko'rsatmani bajarishda protsessor uchta narsadan birini bajarishi
mumkin: ko'rsatmalarni ALU ga (arifmetik mantiqiy birlik) o'tkazish, ma'lumotlarni
xotiraning bir joyidan boshqasiga ko'chirish yoki boshqa manzilga o'tish.
Natija. Protsessor ko'rsatmalarni bajargandan so'ng natijalarni uzatishi kerak, bu
chiqish xotiraga yoziladi.
Savollar:
1. Markaziy protsessor nima va uning asosiy tuzlmasi qanday?
2. Markaziy protsessor funksiyalari haqida ma’lumot bering.
3. Markaziy protsessor arxitekturasi qanday? Uning sxemasini keltiring.
4. Markaziy protsessorning eng so’nggi avlodi qaysi, u haqida ma’lumot
bering.
Topshiriq:
Kompyuteringizdagi protsessor ma'lumotlarini yozing:
• Yadro stepi (qadami) va texprotses (texnik jarayon).
• Korpusirovka.
• Yadro kuchlanishi (jismoniy va mantiqiy yadrolar soni).
• Ichki va tashqi chastotalar, protsessor multiplikatori, protsessor avlodi.
• Qo'llab-quvvatlanadigan instruksiyalar to'plami.
• Kesh xotirasi haqida ma'lumot.
(Topshiriq CPU-Z dasturi yordamida ham bajarilishi mumkin)
Amaliy mashg’ulot № 3
Mavzu: Ko'p yadroli protsessor
Ishning maqsadi: ko'p yadroli protsessorlar arxitekturasini va yadrolar
orasidagi aloqa usulini o'rganish
Nazariy qism
Ko'p yadroli protsessor - bu bitta protsessor kristalida yoki bitta korpusda ikki
yoki undan yadrolarini o'z ichiga olgan markaziy protsessor.
Ko'p yadroli tizimlar arxitekturasi
Yadro protsessordagi jismoniy ob'ektdir. Yadrolar paydo bo'lishidan oldin, har
bir protsessorda ALU, registrlar, kesh va boshqalar kabi komponentlar to'plami
mavjud edi. Hozirgi kunda deyarli barcha protsessorlarda kamida ikkita yadro
mavjud. Yadrolarning har birida alohida ALU, registrlar va kesh mavjud. Sxematik
tarzda, bu shunday ko'rinadi.
Har bir yadro 1 gigagertsli asosiy tezlikdan 3 gigagertsli asosiy tezlikka o'tishi
mumkin. Misol uchun, Intel Celeron protsessorlari har bir yadro uchun 1 gigagertsli
asosiy chastotaga ega. Boshqa tomondan, Intel Core i7 protsessori har bir yadro
uchun taxminan 3,5 gigagertsli asosiy takt tezligiga va har bir yadro uchun 4,90
gigagertsli Turbo tezligiga ega bo'lishi mumkin.
Mantiqiy yadrolar jismoniy yadrolar soni har bir yadro ishlashi mumkin
bo'lgan potoklar soniga ko'paytiriladi. Hyper-threading texnologiyasi yordamida har
bir jismoniy yadro ikkita potokni ishga tushirishi mumkin.
Ko'p yadroli protsessorlarni yadrolar orasidagi kogerent (umumiy) kesh
xotirasini qo'llab-quvvatlash mavjudligi bilan tasniflash mumkin.
Yadrolar orasidagi aloqa usuli:

umumiy shina

nuqta-nuqta kanallarda tarmoq (Mesh).

kommutatorlik tarmoq

umumiy kesh
Ko'p yadroli protsessorlarning afzalliklari
• dasturlar ishini, masalan, amaliy dasturlarning asosiy vazifalari va operatsion
tizimning fon vazifalarini bir necha yadrolar bo'yicha taqsimlash imkoniyati;
• dasturlar tezligini oshirish;
• intensiv hisob-kitoblarni talab qiladigan jarayonlar ancha tez ishlaydi;
• hisoblashni talab qiluvchi multimedia ilovalaridan (masalan, video muharrirlar)
samaraliroq foydalanish;
• energiya sarfini kamaytirish;
• shaxsiy kompyuter foydalanuvchisining ishi qulayroq bo'ladi;
Ko'p yadroli protsessorlarning kamchiliklari
• ko'p yadroli protsessorlarni ishlab chiqarish narxining oshishi (bir yadrolilarga
nisbatan) chip ishlab chiqaruvchilarni ularning narxini oshirishga majbur qiladi va
bu qisman talabni cheklaydi;
• ikki yoki undan ortiq yadrolar operativ xotira bilan bir vaqtda ishlayotganligi
sababli ularni ziddiyatsiz ishlashga “o‘rgatish” kerak;
• quvvat sarfining ortishi kuchli quvvat zanjirlaridan foydalanishni talab qiladi;
• yanada kuchli sovutish tizimi talab qilinadi;
• ko'p yadroli uchun optimallashtirilgan dasturiy ta'minot miqdori ahamiyatsiz
(ko'pchilik dasturlar klassik bir yadroli rejimda ishlashga mo'ljallangan, shuning
uchun ular oddiygina qo'shimcha yadrolarni qayta ishlash quvvatidan foydalana
olmaydi);
• ko'p yadroli protsessorlarni qo'llab-quvvatlaydigan operatsion tizimlar (masalan,
Windows XP SP2 va undan yuqori) o'zlarining tizim ehtiyojlari uchun qo'shimcha
yadrolarning hisoblash resurslaridan foydalanadilar;
Kesh xotirasi: Bugungi kunda mavjud bo'lgan barcha ko'p yadroli
protsessorlarda har bir yadro alohida L1 keshiga ega va L2 keshi bir nechta
versiyalarda mavjud:

umumiy - yadrolar bilan bir xil kristalda joylashgan va ularning har biri uchun
to'liq mavjud.

individual - yadrolarning har biriga birlashtirilgan teng o'lchamdagi alohida
keshlar. Yadrolar o'rtasida 2-darajali keshlardan ma'lumotlar almashinuvi
xotira boshqaruvchisi - o'rnatilgan yoki tashqisi orqali amalga oshiriladi.
Topshiriq
1.
Kompyuterda yadrolar orasidagi aloqa yo'lini aniqlang va ta'rif bering
2.
Kompyuterda L2 kesh turini aniqlang va ta'rif bering
3.
Jadvalda berilgan variant bo'yicha savollarga javob bering
№
№№ Amaliy ish vazifalari
variant 1
2
3
4
01
1
10
23
20
02
2
11
22
19
03
3
12
23
11
04
4
13
22
17
05
5
14
23
16
06
6
15
22
17
07
7
16
23
18
08
8
17
22
19
09
9
18
23
20
10
9
19
22
15
11
8
21
23
19
12
7
20
22
18
13
6
19
23
17
14
5
18
22
16
15
9
18
23
20
16
9
19
22
15
17
8
21
23
19
18
7
20
22
18
19
6
19
23
17
20
5
18
22
16
21
4
17
23
15
22
2
11
22
19
Test uchun savollar
1 Markaziy protsessor avlodlari
2. Protsessorlarni ishlab chiqarish jarayonining evolyutsiyasi
3. Protsessorning tuzilishi va vazifalari
4. Zamonaviy MPlarning ta'minot kuchlanishi va sovutish usullari
5. Intel, AMD dan markaziy protsessorlarning bit sig'imi va ishlashi
6. Pentium toifasidagi MP ning xususiyatlari va strukturaviy tashkil etilishi
7. Pentium II MP ning xususiyatlari va tarkibiy tashkil etilishi
8. Pentium III, IV MP ning xususiyatlari va strukturaviy tashkil etilishi
9. Pentium MP innovatsiyalari va texnologiyalari: konveyerli qayta ishlash,
bashorat qilish, kesh xotirasini tashkil etish.
10. Intel MP ning strukturaviy tashkil etilishi va xususiyatlari
11. AMD MP firmasining tarkibiy tashkil etilishi va xususiyatlari
12. Intel MP uchun yadrolarni qurish xarakteristikasi va xususiyatlari
13. MP Athlon uchun yadrolarni qurish xarakteristikasi va xususiyatlari
14. Noutbuklar uchun MP ning tuzilishi va xususiyatlari
15. Ko'p yadroli protsessorlarni qurish printsipi, ulardan foydalanish doirasi
16. Intel kompaniyasidan ikki yadroli MPlarini qurish
17. Inteldan to'rt yadroli MP qurish
18. Turli kompaniyalarning MPlarini o'rnatish uchun korpuslar, rozetkalar va
slotlar
19. HyperTransport texnologiyasini tavsiflab bering.
20. Intel MP server platformalarini tavsiflab bering
21. Noutbuklar uchun MP ning tuzilishi va xususiyatlari
22. Intel protsessorlarining harf belgilarini yozing
23. AMD protsessorlarining harf belgilarini yozing