Tashqi qurilmalar. Tashqi qurilmalarning turi va vazifalari

Tashqi qurilmalar .Tashqi qurilmalarning turi va vazifalari.

Malumotlarni va kiritish va chiqarish xotiraga murojat qilishga uxshab ketadi. Protsessor xotira bilan malumot almashganday , tashqi qurilmaga malumotni uzatadi va undan oladi. Umumlashgan xolda xotirani xam tashqi qurilma desak buladi. Ushbu nuqtai nazardan nima uchun biz kiritish / chiqarish tizimni ancha murakkab deb bilamiz . Ushbu sababga javob berish uchun quyidagi muammolarni kurib chiqamiz :

1. 
   Tashqi qurilmalarning fizik tuzilishi va vazifalari buyicha kup turlarga bulinishi ;
   
2. 
   Tezliklarni kata diagnozi;
   
3. 
   Signallarni turlari va satxlarini kupligi ;
   
4. 
   Signallar strukturasini murakkabligi.
   

Tashqi qurilmalarni tuzilishi mexanik , elektromexanik, elektron va h.k bulishi mumkin . Ularni ishini tashkil qilish uchun diskret yoki analog (uzluksiz) signallardan foydalaniladi. Tashqi qurilmalarni xar bir turini ishini tashkil qilishligini noyob muammo desa bo’ladi. Komputerlardagi signallar farmatlarini tashqi qurilmani signallarini formatlariga utqazish maxsus interfeysni talab qiladi . Keltirilgan muammolardan xulosa qilish mumkinki: Komputerlarni eng qimmat qismlari bu – kiritish chiqarish tizimlari saqlashga yunaltirilganlar .

TK

MP	Adres shenasi	Kiritish-chiqarish tizimi (KCHM)
	Boshqaruvni chiqish shinasi
	Boshqaruvni kirish shinasi
	Malumotni chiqish shinasi
	Malumotni kiritish shinasi

<=>

MP ni tashqi qurilmalar bilan ulanishi.

Asosiy xotirani umumiy sig’imi odatda 16 MBdan to 512 MBgacha bo’lsa , ulardan doimiy xotira 128 KBni egallaydi. Qolgan sig’im operativ xotiraniki . OX g ava DX ga yagona adresli fazo ajratilgan. OX ni xujayralariga O dan N1 gacha adreslar ajratilgan bo’lsa N adresdan boshlab doimiy xotirani adreslari xisoblanadi.

Umuman aytganda kata sig’mli xotirali XM va XTlarda mashinada yoki tizimda yagona adres fazo qo’llaniladigan bolsa yuqorida kursatilgan xotirani 4 ta satxlarga tegishli adres qismlariadres fazosida quyidagicha joylashadi,
rasmda kursatilgan.

Mikroprotsessorli xotiralar adreslari (MPX, MPP)

Foydalanilgan adreslar xududi

Tashqi xotiralar portlari (TX)

Foydalanilmaydigan adreslar xududi

Operativ xotira (ОЗУ)

Foydalanilmaydigan adreslar xududi

Doimiy xotira

1111111111111111

XXXXXXXXXXXXXXXX
0XXXXXXXXXXXXXXX

0xxxxxxxxxxxxxxx

0011111111111111
001XXXXXXXXXXXXX

0010000000000000

000XXXXXXXXXXXXX
0000000011111111

0000000000000000

XM – ni xotira adres fazosini taqsimlash misoli

Endi komputerni xotira satxlarini erarxik strukturasiga kelsak uni 16.5 rasmda kursatamiz. Ushbu struktura ichki va tashqi xotiralardan tuzilgan . ichki xotiralarga operativ xotira, doimiy xotira va mikroprotsessorli xotira kiradi. Ularni xar biriga tug’ridan-

Fon-Neylson strukturasini “tar-jobi” –bu markaziy protsessor (MP) va xotira orasidagi uzatish kanali. Uni ijobiy tomonga o’zgartirish murakkab masala .

XM qurilishining ikkinchi usuli – bu umumiy manoli variantdir. Ushbu usulda mashinani barcha qurilmalari bittagina umumiy magistral shinaga ulaniladi
(2.2 rasm).

Arifmetik mantiq qurilma

Boshqaruv qurilma

Registrlar

Asosiy xotira

Tashqi xotira

Kiritish chiqarish qurilmalar

2.2 – rasm umumiy shina asosida tuzilgan XM-ning strukturasi

Ushbu shina buyruqlar, malumotlar va boshqaruv signallarni uzatishiga qaratilgan yagona trakr xisoblanadi. Ushbu strukturada osongina mashinani tarkibini va konfiguratsiyasini uzgartirish mumkin . Shuning uchun ushbu struktura mini va makro EXM larda keng qo’llaniladi. Katta kamchiligi bir vaqtning uchida faqat bitta qurilma uzining malumotini shinadan uzatishi mumkin.

Xisoblash tizimlarid tarkibida birlashtirilgan ko’p protsessorlar yoki xisoblash mashinalari mavjud bo’lishi mumkin. Ularning tuzilishida xam 2 ta yo’nalish uchraydi .Umumiy xotirali XT larda asosiy xotira umumiy bo’ladi va tizimni barcha protsessorlari ushbu xotiradan foydalanadilar . Protsessorlarni umumiy xotira bilan aloqasi

Umumiy shina

PR1

KX1

PR2

KX2

PRn

KXn

XB1

XB2

XBn

Xotiraga bir jinsli murojat (UMA) XT-lar : a)local kesh xotirasiz protsessorlar

b) local kesh xotira bilan taminlangan protsessorlar .

Ushbu UMA tizimlarda bir mechta protsseorlarni xar bir xotira bloklari bilan umumiy shina orqali ulanganlar . Xar bir vaqt momentidagi malumot almashish bilan faqat bitta protsessorlar band bulishi mumkin, qolgan protsessorlar umumiy shina bushaguncha kutib turishga majburdirlar. Shinadan foydalanish uchun protsessorlar bir-biri bilan musobaqalashadilar. Ushbu tizimlarda protsessorlarni kupayishi bilan tizimni unumdorligi pasayib ketadi. Ushbu xolat nisbatan yaxshilanishi mumkin, agar xar bir protsessorni, local KESH xotira bilan taminlaydi

Fizik taqsimlangan bulingan xotirali NUMA arxitekturali XT larda xotira protsessorlar orasida uzaro taqsimlanadi. Xar bir protsessor uzini local xotirasiga ega , lekin protsessorlarni ushbu local xotiralarni to’plami xotiralarni umumiy xotirasini tashkil etadi. Bu yerda yagona adresli fazo tashkillangan va protsessorlardan xar biri ushbu fazodagi xoxlagan hujayrasiga murojat qilishi mumkin. Xar bir protsessor uzini local xotirasiga etib olishidan tashqari qolgan protsessorlarni local xotiralariga uzoqlashgan xotirasiga xam murojat qilishga egalar. Xotiraga

gigabaytdan(Gbayt) o’nlab gigabaytlarga yetishi mumkin. Ishonchliklari ancha yuqori va energiya sarfilashi juda ham kichik. Ma’lumotlarni o’qish tezligi- sekundiga bir nechta megabayt (Mbayt). Yozish tezligi nisbatan past.

Diskli RAID – massivlar katta hajmli ma’lumotlar bazasini (masalan, tarmoq serverlari va super kompyuterlarda ) yaratish uchun qo’llaniladi. RAID (Redundont Array of Inexpesive Disk) – bu ortiqchali arzon disklar massivi. Ularni tarkibiga bir nechta qattiq disklarda tashkil qilingan xotiralar kiradi, va ushbu xotiralar to’plami maxsus RAID – kontrolleri kuchi bilan boshqalaridan bitta katta halmli xotiraga aylantirilgan. RAID – massivlarini asosiy xususiyati – bu malumotlarni haqiqiyligini taminlovchi va malumotlarni ortiqchalik usuliga ega bo’lgan dasturiy va apparat vositalarga ega bo’lishi. Ushbu vositalar XT – ni ishlash ishonchliligini ancha ko’taradi. Agar tizimni ishi davomida buzilgan ma’lumot aniqlansa dasturiy va apparat vositalarga ega bo’lishi. Ushbu vositalar XT – ni ishlash ishonchligini ancha ko’taradilar. Agar tizimni ishi davomida buzilgan ma’limot aniqlansa dasturiy va apparat vositalar o’sah zahoti avtomatik holda to’g’irlashadi, ishdan chiqqan disk esa Plad and Play rejimida ishga yaraydigan disk bilan almashtiriladi.
Zamonaviy diskli massivlar o’z ichlarida 300 tadan ko’p fizik disklarni birlashtiradilar, 32 dan 1000 Mbaytli ichki keshga va SCSI turidagi tashqi interfeysni ulashga tegishli razmerlarga egalar. Kontrollerni ichki shinasi 85 Mbayt lik o’tkazish imkoniyatiga ega. RTD massivlarni sig’imi 300 dan to 15000

Y kontrollerga quidagi to’rtta parametrlarni kiritishni nazarda tutadi:

• 
  Talabni turi;
  
• 
  Tashqi qurilmani adresi;
  
• 
  Xotira blokini boshlang’ich hujayrani ( ma’lumatni o’qish yoki yozish);
  
• 
  Yoziladigan yoki o’qiladigan so’zlarning soni .
  

MP – ni talabini turi ( yozish yoki o’qish) , tashqi qurilamni adresi va xotirani boshlang’ich adresi kontrollerni registrlarida saqlanib qoladilar. Har bir so’z uzatilgandan so’ng adres regstirdagi malumot “1” ga oshib boradi yani regstrda xotira xujayrasini keying adresi shakllanadi. Talab qilingan so’zlarni blokinin razmeri kontrollerni malumotlar sanagichiga joylashtirilgan bo’lsa , undagi son har bir so’z uzatilgandan so’ng “1” ga kamayib boradi. Sanagichini “0” holati malumotlar bloki to’la uzatilganini bildiradi.
Innitsializatsiyani MP – dan tashqari tashqi quri;ma ham bog’lanishi mumkin.
Malumotlar blokini uzatishda xotiraga tug’ridan-tug’ri kirish kontrolleri tizimli shinani malumotlar tula uzatilguncha tizimli shinani egallaydi va ushbu shinaga MP kira olmaydi va boshqa foydali ishlar bilan shug’ullanadi.
Xotiraga tug’ridan-tug’ri kirish kontrolleri (XTK) katta hajmli malumotlarni uzatishda yuqori samaradorlikni taminlab beradi , lekin kiritish chiaqarish modulini protsessorini tuzikishini ancha murakkablashtirishga olib keladi.
Kiritish chiqarish kanallari. Tashqi qurilmalarni deyarli tula boshqaradigan va MP bilan yuqori sathli buyruqlar yordamida munosabatda buladigan kiritish chiqarish modulini (KChM) kupincha kiritish chiqarish kanali (KChK) yoki

Yani ular malumotlarni yozish, o’qish, saqlash va uchirish texnologiyalari to’la magnit disklarda qo’llanadigan texnologiyaga uxshab ketadi.
Flesh-xotiralarda (fleshka) malumotni saqlash uchun metallangan maxsuslashtirilgan mikrosxemalardan foydalaniladi. Ushbu texnologiya 1980 yillarni boshida Intel firmasi ishlab chiqqan ediMIkrosixemadagi malumot bloklarini kursatuvchi qidirilayotgan blokni boshlang’ich adresiga siljib boradi va undan keyin, strab-signaldan foydalangan holda ushbu malumot baytlari ketma ket navbatda komputerga uzatiladiganlar. Blokdagi malumot jamini uchirishi maxsus signal buyicha baravarida bir momentni uzida amalga oshiriladi.
Fleshkalar, ochig’ini aytganday – yarim doimiy xotiralar. Xotirani bitta hujayrasiga yozish sikllari soni chegaralangan odatda 1-15 milliongacha (mikrosixemani pasportida kursatiladi). Malumotlarni uqishva uchirish amallari elektrik signallar yordamida bajariladilar (Doimiy xotiralarda (PZU-larda ) esa ushbu amallar lazer nuri yoki mexanik yullar bilan bajariladilar.
Zamonaviy computer qurilmalarida malumotlarni virtual bloklarini shakllantirish uchun apparat va dasturiy vositalar mavjud. Ular malumotni flesh xotirani turli nuqtalariga galma galdan yozishni taminlab beradilar. Flesh xotiradan foydalanishda ularga uzatiladigan elektr signallarni quvvati oshib ketmasa yoki viruslar kupayib ketmasa , ushbu xotiralardan foydalanish muddati yuz yillargacha chuzilishi mumkin. Ularning sig’imi bir nechta