42
3
Т а р а у
ДЕРБЕС КОМПЬЮТЕРДІҢ ТЕХНИКАЛЫҚ
ҚҰРАЛДАРЫ (HARDWARE)
Біздің заманымызда ақпаратты өңдеу, сақтау жəне жіберу дербес
компьютердің немесе есептеу жүйесінің көмегімен жүзеге
асырылады.
Компьютерлер үстелге қойылатын, портативтік (жүйелік блок,
монитор жəне пернетақта бір корпусқа орналасқан), қалталық, (адам
алақанының үлкендігіндей), сонымен қатар, үлкен, өте үлкен,
жоғары қуатты жəне жоғары жылдамдықты компьютерлік жүйелер –
суперкомпьютерлер деп аталатын түрлері бар.
Аппараттық құралдар құрылымы бойынша бірпроцессорлық,
көппроцессорлық
жəне
көпмашиналық
есептеу
жүйелеріне
(шоғырландырылған жүйелер, ЭЕМ желілері жəне қашықтықтан
қолжету жүйелері) бөлінеді.
Бірпроцессорлық есептеу жүйелері компьютердің бір процессоры
негізінде
құрылады,
ал
көппроцессорлы
жүйе
бірнеше
процессорлардың ресурстарын қолданады.
Көпмашиналы
жүйелер
есептеуіш
кешендерді
құрайды.
Шоғырландырылған
есептеуіш
жүйелерінде
қолданушылар
терминалдарын қоса алғанда, барлық жабдықтар кешені бір жерге
шоғырланған, сондықтан, жүйенің жеке компьютерлері арасындағы
байланысқа берілгендерді жіберу жүйесін қолдану талап етілмейді.
Қашықтықтан қолжету жүйелері (телеөңдеумен) қолданушылар
терминалдарының
арасындағы
байланысты
жəне
есептеу
құралдарымен байланыс каналдары арқылы берілгендерді жіберу
əдісін қамтамасыз етеді.
Есептеу желілері – қолданушыларға есептеу ресурстарына
қашықтықтан қолжету жəне бұл ресурстарды ұжымдық қолдануды
қамтамасыз ететін, берілгендерді өңдеудің, байланыс құралдары мен
жүйесін жəне берілгендерді жіберудің территориялық шашыраңқы
жүйесінің өзара байланысқан жиынтығы.
Қазіргі кезде компьютерлерді өндіру индустриясы жəне
бағдарламалық қамтамасыз ету дамыған елдердің экономикасының
маңызды салалардың бірі болып табылады. Жыл сайын əлемде
ондаған миллион компьютерлер жəне одан да көп бағдарламалар
сатылады.
Компьютер типінің ең көп таралған құрылғысын – дүниежүзінде
адамдардың көбі күнделікті тəжірибелік қызметінде қолданатын
дербес компьютерді (біз IBM (International Bussines Machines
4
3
Corporation) фирмасының компьютерлерін қарастырып жатырмыз)
жəне
IBM-үйлесімді
компьютерлерін
қарастырамыз;
осы
компьютерлерде Microsoft фирмасының Windows операциялық
жүйелері қолданылады.
Компьютердің техникалық құралдары немесе аппаратура
ағылшын тілінде «Hardware» деп аталады, ол сөзбе - сөз «қатты
бұйым» немесе «темір» деп аударылады.
Есептеуіш машинасының құрамына кіретін негізгі құрылғыларды
XIX ғасырдың басында ағылшын ғалымы Чарльз Бэббидж анықтап
берді:
• «қойма»
сандық
ақпаратты
сақтау
үшін
(қазіргі
компьютерлерді бұл еске сақтау құрылғысы);
• «қоймадан» алынған сандармен операцияларды іске асыратын
құрылғы; Ч.Бэббидж мұндай құрылғыны диірмен деп атаған (қазіргі
компьютерлерде - арифметикалық құрылғы);
• операциялардың
ретін
басқаруға
арналған
сандарды
«қоймадан» «диірменге» жəне қайтадан жіберетін құрылғы, яғни
басқару құрылғысы;
• бастапқы берілгендерді енгізу үшін жəне нəтижесін көрсететін
құрылғы, яғни енгізу – шығару құрылғысы.
XIX ғасыр үшін бұл өнертабыс ертерек болатын. Ч. Бэббидж
мұндай машина типін механикалық арифмометр негізінде құруға
талпынды, бірақ оның конструкциясы өте қымбатқа түскендіктен,
жұмыс істейтін машинаны құрастыру жұмыстарын аяқтау мүмкін
болмады.
Тек 1906 жылы оның ұлы машинаның кейбік бөлшектерінің
демонстрациялық модельдерін құрастырды. Егер аналитикалық
машина жасау аяқталғанда, Ч.Бэббидждің бағалауы бойынша қосуға
жəне азайтуға 2 секунд, ал көбейту мен бөлуге 1 минут қажет болар
еді.
Іс – əрекет принциптері 150 жыл бұрын қағазға түсірілген
құрылғы қазіргі компьютерлерде толық жүзеге асырылған.
3.1.
Дербес компьютердің архитектурасы
Кейбір жалпы деңгейде компьютердің сипаттамасы оның
архитектурасы деп аталады. Архитектура іс-əрекет принциптерін,
ақпараттық байланыстарды жəне компьютердің негізгі логикалық
түйіндерінің: процессордың, жедел жадының, сыртқы еске сақтау
жəне қосымша құрылғылардың өзара байланысуын айқындайды.
Компьютердің
бірпроцессорлық
жəне
көппроцессорлық
архитектурасы ажыратылады
1941 жылы Джон фон Нейман жұмыс принциптерін сипаттады.
жəне классикалық бірпроцессорлы архитектуралы компьютердің
қағидатты сызбасын негіздеді.Осыған сəйкес компьютер келесі
құрылғылардан тұру керек:
44
3.1.
–
сурет.
классикалық
архитектуралы
компьютердің
қағидатты сызбасы:
— басқару байланыстары;
— ақпараттық байланыстар
•
арифметикалық – логикалық операцияларды орындайтын
арифметикалық – логикалық құрылғы (АЛҚ);
•
бағдарламаны
орындау
үрдісін
ұйымдастыратын
басқару
құрылғысы (БҚ);
•
бағдарламалар мен берілгендерді сақтау үшін еске сақтау
құрылғысы (жедел жады ЖЖ);
•
ақпаратты енгізуге жəне шығаруға арналған сыртқы құрылғы (СҚ)
3.1. – суретінде классикалық архитектуралы компьютердің
қағидатты сызбасы берілген.
Бірпроцессорлы
архитектураға
жалпы
шиналы
дербес
компьютердің архитектурасы да жатады (3.2 - сурет). Барлық қызмет
атқаратын блоктар мұнда өзара жалпы шинамен байланысқан, жүйелі
магистраль немесе жүйелі шина деп те аталады.
Компьютердің негізі – процессор, онда АЛҚ жəне БҚ орналасқан.
АЛҚ берілгендерді тікелей өңдеумен айналысады, ал БҚ компьютердің
əр түрлі бөлшектерінің өзара іс – əрекеттерін реттейді. Еске сақтау
құрылғысында (жадыда) кодталған түрде ақпарат сақталады
(компьютерге енгізілген жəне жұмыс үрдісінде пайда болған ақпарат).
Компьютерде сыртқы еске сақтау құрылғысы (сыртқы жады) бар.
Процессор жəне жады жұмыс үрдісінде өзара қарым – қатынаста
болады, бірақ процессор одан басқа компьютердің басқа да
құрылғыларының - пернетақтаның, дисплейдің, дискжетектердің жəне
т.б. жұмысын ұйымдастырады. Бұл құрылғылар компьютердің сыртқы
ортамен байланысын жүзеге асырады, сондықтан сыртқы құрылғылар
деп аталады.
Процессор нақты бағдарламаны орындаған кезде, сыртқы
құрылғыларға ақпаратты жіберіп жəне олардан ақпаратты қабылдап,
олардың жұмысын реттейді. Бұл жағдайда ақпарат электр
импульстарының екі түрінде – төменгі жəне жоғары кернеуде беріледі.
Осылайша, жоғарыда айтылғандай, ақпарат компьютерде екі 0 жəне 1
символдарымен кодталады.
Процессор сыртқы құрылғылармен магистраль (жүйелік шина)
арқылы байланысқан. Шын мəнінде, бұл - сымдардың түйіні.
Магистраль үш көпразрядты шинадан – берілгендер шинасы, адрестік
шина жəне басқару шинасынан тұрады.
Шинаға телефон кабелі тəрізді, қатарласып барлық сыртқы
құрылғылар қосылады, Сыртқы құрылғыға процессордың жауабы
абонентті телефон арқылы шақыруға ұқсайды.
Достарыңызбен бөлісу: |
