Assembler proqramlaşdırma dili

Mikroprosessorun arxitekturası

Mikroprosessorun arxitekturası

IBM fərdi kompüterlərinin populyarlaşmasının əsas amillərindən biri onların “aşağıdan yuxarıya” uyuşan olmasıdır. Yəni, hər bir sonrakı nəsil özündən öncə gələn sələflərinin imkanlarını özündə saxlayır. Bu uyuşanlıq əslində, kompüterin özəyini təşkil edən mikroprosessorlara daha çox aid edilir. Belə ki, hər bir yeni prosessor nəsli özündən əvvəlki prosessorlar üçün yazılmış proqram toplusunu da işlədə bilir.

Müasir Pentium tipli prosessorlar əvvəlki modellərdən özünə məxsus əməliyyat cəldliyi, yaddaş tutumu və s. amillərinə görə fərqlənməsinə baxmayaraq, onlar prinsipcə funksional imkanlar baxımından 8086 prosessorundan bir o qədər də fərqlənmirlər. Bu əsasən də ƏS– ə şamil edilə bilər. Belə ki, müasir WINDOWS əməliyyat sistemləri də öz tərkibində, sistem əməliyyatları baxımından, MS DOS əməliyyat sisteminin əsas prinsiplərini saxlayırlar.

Kompüterlərin arxitekturası – kompüterin abstrakt təsviri olub, özündə onun strukturunu, sxematexniki və məntiqi təşkilini əks etdirir. Kompüterlərin arxitekturuanlayışını birmənalı təyin etmək çətin olduğundan, onlara xas olan ümumi xüsusiyyətləri və konkret kompüterlərin imkanlarını araşdırmaq lazımdır.

Kompüterlərin arxitekturuanlayışı kompleks sistemdir və özündə aşağıdakı əsas komponentləri birləşdirir:

- kompüterin struktur sxemini;

- kompüterin struktur sxeminin elementlərinə müraciət üsullarını və vasitələrini;

- kompüter interfeyslərinin təşkili və mərtəbələrini;

- registrlər yığımını və onlara müraciəti;

- yaddaşın ünvanlaşdırılması üsullarını və təşkilini;

- kompüterdə verilənlərin formatlarını və təsvir üsullarını;

- kompüterin maşın əmrləri yığımını;

- maşın əmrlərinin formatlarını;

- xüsusi vəziyyətlərın (kəsilmələrin) emalını.

Kompüterlərin arxitektur anlayışı praktiki olaraq kompüter haqqında proqramlaşdırıcıya lazım olan bütün informasiyaları özündə birləşdirir. Intel firmasının mikroprosessorları əsasında yaradılmış kompüterlərin arxitekturası ilə tanış olaq.

Şəkil 1

 

Bu məqsədlə Pentium Pro/II/IIImikroprosessorunun ümumi strukturunu nəzərdən keçirək. Çünki sistem proqramçı kompüterin çihaz vasitələrinin daha yaxşı bilməlidir. Onun ümumi strukturu şəkil 1–də göstərilmişdir.

Sxemdə əsasən mərkəzi prosessor, əməli yaddaş və xüsusi qurğular göstərilmişdir. Bütün kompüterlər öz aralarında sistem şini vasitəsi ilə əlaqələndirilmişdir. Sistem şinindən əlavə PCI (Peripheral Component İnterface) şini də vardır.

Bu şinin özünə xarici qurğular və həm də daha əvvəlki standart şinlər olan ISA (Industry Standart Architecure) və s. qoşula bilər.

Bütün müasir kompüterlər bəzi ümumi və fərdi axitektur xüsusiyyətlərə malikdir. Fərdi xüsusiyyətlər konkret kompüter modellərinə aiddir. Ümumi arxitektur xüsusiyyətlərə və prinsiplərə aşağıdakılar daxildir:

Proqramların saxlanması prinsipi. Bu prinsipə görə proqramın kodu və onun verilənləri əməli yaddaşın eyni bir ünvan fazasında saxlanır.

Mikroproqramlaşdırma prinsipi. Şəkil 1-dən göründüyü kimi prosessorun tərkibinə mikroproqramla idarə bloku daxildir. Bu blokda hər bir maşın əmri üçün əməliyyat siqnalları yığımı vardır ki, bunlar da verilən maşın əmrinin fiziki olaraq yerinə yetirilməsi üçün generasiya (hasil) edilirlər.

Xətti yaddaş fazası. Bu ardıcıl olaraq 0,1,2... kimi nömrələnmiş (ünvan) yaddaş xanaları yığımıdır.

Proqramın icra ardıcıllığı. Prosessor ciddi ardıcıllıqla yaddaşdan əmrləri seçərək icra edir. Proqramda əmrlərin icrasının təbii ardıcıllığını pozmaq və ya budaqlanma proseslərini yerinə yetirmək üçün xüsusi keçid əmrlərindən istifadə olunur. Onlar şərti və şərtsiz keçidlərə bölünürlər.

Qeyd edək ki, prosessor üçün verilənlər və əmrlər arasında prinsipial fərq yoxdur. Verilənlər və əmrlər yaddaşın eyni fəzasında sıfır və vahidlər ardıcıllığı şəkilində yerləşir.

Prosessor yaddaşın müəyyən xanalar ardıcılığının məzmununu icra edərək onu maşın əmrinin kodu kimi qəbul edir, bu belə olmadıqda isə (korrekt olmayan məzmun fraqmenti) proqram qəza ilə başa çatır. Bunun üçün də həmişə proqramda verilənlər və əmrlər fəzasını mütləq fərqləndirmək lazımdır.