Toshkent axborot texnologiyalari universiteti
Download 414.08 Kb.
|
“Ochiq kodli operatsion tizim xavfsizligi” fanidan “Axborot xavf, 13253654658
- Navigate this page:
- Birinchi avlod mikroprotsessor shinalariga misol
|
MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI Mustaqil ish-1 Mavzu: O‘rnatilgan tizimlarda kiritish/chiqarish Guruh:214-21(401-1). Bajardi: Safarov Qudrat. Reja: Kirish Kiritish/Chiqarish operatorlari haqida Birinchi avlod mikroprotsessor shinalariga misol Ikkinchi avlod mikroprotsessor shinalariga misol Xulosa Foydalanilgan adabiyotlar Kiritish/Chiqarish operatorlari haqida. Murakkab tahlil va arxivlash maqsadida, kirish/chiqish arxitekturasi haqidagi nazarandaz boʻlmang. Ushbu qisqacha tushunchalar sizga kirish/chiqish arxitekturasini yaxshi tushunishga yordam beradi. Protsessorlar ma'lumotlarni xotiraga va kiritish/chiqarish qurilmalarga, ya'ni kiritish/chiqarish qurilmalari (I/O), shu bilan birga uchuvchi bus orqali jo'natadi, 1 rasmida ko'rsatilgan kabi. Bus adres ma'lumotlari, uzatish uchun ma'lumotlar miqdori va bus holati haqidagi ma'lumotlarni o'z ichiga oladi (ya'ni, o'qish yoki yozish amaliyotini ko'rsatadi). Joriy kompyuter tizimlari murakkab bo'lib, ular haqiqatan ham turli shkalalar bus ierarkhijasini o'z ichiga oladi. Har bir foydalaniladigan bus turining oʻz xarajat va bandwith qiymatlari mavjud. Odatda, katta bandwith qiymati qimmatroqdir. Ba'zi buslar oʻrnatilgan qurilmalarni qo'llash uchun kerak bo'ladi. Xotira va kiritish/chiqarish qurilmalari mikrosxemaga qanday ta'sir ko'rsatadi va dasturiy taʼminot kiritish/chiqarish qurilmalari bilan qanday aloqalar oʻrnatadi, kompyuter busining qanday ishlashini tushunish uchun, kompyuter buslarida ma'lumotlarni qanday o'qish/uzatishni tushunish kerak. Biz ikki odatiy kompyuter busining ishlashini qisqa tarzda ta'riflaymiz, keyin esa integratsion kompyuter tizimi busining arxitektura misolini ko'ramiz. 1- rasm. Bitta shinali arxitektura dastlabki kompyuterlarda ishlatilgan. Zamonaviy tizimlar murakkabroq va deyarli turli shinalarning ierarxiyasini o'z ichiga oladi Birinchi avlod mikroprotsessor shinalariga misol Kompyuterda shinalar qanday ishlaydi va ular qanday kiritish/chiqarish qurilmalari bilan ishlatiladi,ni tushunish uchun birinchi nesil mikroprotsessor shinosini ko'rib chiqamiz. ISA (Sanoatchilar Ustav Arxitekturasi) shinosi 1980-yillarda IBMning birinchi PC lari uchun ishlab chiqilgan. ISA shinosi birinchi nesil kompyuterlarga qo'shilgan qartalarni bog'lash uchun ishlatilgan edi. ISA 8-bit va 16-bit ma'lumotlarni o'tkazishni qo'llab-quvvatlaydi. PC/104 bu shinosning sanoatchi versiyasi bo'lib, bu qartalar o'rnatilgan holatda joylashishiga va bir-biriga bog'lashishiga ruxsat beradi, bu hali ba'zi integratsion kompyuter tizimlarida ishlatilmoqda. Keyingi versiyalarda ISA shinosi 32-bit shinosi deb kengaytirilgan, uni EISA (Kengaytirilgan Sanoatchilar Ustav Arxitekturasi) deb ataydilar. Shinani yo'lovchi qurilma yoki boshlaydigan qurilma deb ataladi. ISA shinosi ma'lumotlarni xotiradan, kiritish/chiqarish qurilmalari va protsessordan o'tkazish uchun ishlatiladi. Shinaning sinhronlashtirish signalining vazifasi shino bo'yicha uzatishda vaqtga taalluqli ravishda ishlatiladi. ISA shinosi sinhronlashtirishi odatda 4 dan 8 Megagertsgacha bo'lgan massh da joylashadi. ISA shinosining sinhronlashtirish ko'rsatkichi protsessorning sinhronlashtirishidan farq qiladi, ularning farqli chastotasi bor. Odatda, standart ISA shinasi tsikli 5 dan 6 tagacha sinhronimpulslar talab qiladi. ISA shinosi manziliy shinani, ma'lumot shinani va bir qancha shin holatlarini o'z ichiga oladi. Manzil shinasi xotira yoki tanlangan kiritish/chiqarish qurilmasining manzilini o'z ichiga oladi, ma'lumot shinasi esa uzatish uchun qiymatni o'z ichiga oladi. Har bir kiritish/chiqarish qurilmasining o'ziga xos manziliga ega bo'lishi lozim. Har bir qurilmaning manzilini teskarisi qilish sxemi manzil shinasi bilan tekshiradi va qurilmaning manzili shinada mavjudligini aniqlaydi. 4-bit manzil dekoderining misoli, AND moslamalaridan foydalanib yaratilgan, 2 rasmida ko'rsatilgan. Raqamli logik moslamalari foydalanilganda, oddiy manzil dekoderi adres bitlari ustidan hammasi 0 darajasidagi raqamlar uchun inversiyalarni qo'shib, AND moslamasining barcha manzil liniyalarini input sifatida qabul qiladi. Manzil dekoderining logik sxemasi 4-bit manzil (A3..A0) uchun quyidagi holatda ko'rsatilgan. AND moslamasining chiqishi faqatgina input qiymatida 0xA manzilining mavjudligida yuqoriga olib boriladi. Haqiqiy manzil dekoderining sxemasi adres shinasi bo'yicha barcha bitlarni tekshirishi kerak (faqat ba'zi manzillar o'zaro to'g'ri keladi). Haqiqiy qurilmanda 4 bitdan ko'p shin manzili dekod qilinishi kerak. Odatiy ravishda 16 dan 32 ta manzil liniya bo'lishi ma'qul bo'ladi va bir qancha daraja moslamalar talab qilinadi, chunki ko'p logik moslamalar 4 dan 5 ta inputni qo'llab-quvvatlayadi. 2- rasm. 4-bitli manzil uchun oddiy manzil dekoder sxemasi = 0xA 4 asosiy holat liniyalari shinosi o'tkazish tsiklini turi, xotira o'qish (MEMR), xotira yozish (MEMW), kiritish/chiqarish qurilmalari o'qish (IOR) yoki kiritish/chiqarish qurilmalari yozish (IOW) ni ko'rsatadi. ISA shinosida, bu holat liniyalari barchasi past darajada faol bo'ladi (ya'ni, past darajadagi signal turi o'tkazish turini ko'rsatadi). Odatda, berilgan vaqtning istalgan vaqtida faqat bitta holat liniyasi faol bo'ladi (ya'ni, past darajadagi). ISA shinosida boshqa signal liniyalari ham mavjud, lekin biz faqat asosiylar haqida muloqot qilamiz. Shino signal liniyalari ko'p qiyinliklar bilan boshqariladi, ular odatda uch holatli logika vositalari orqali boshqariladi. Esingizda turing, uch holatli logika vositasi uchun uchinchi holat mavjud, bu esa baland tovushli vazn yoki aloqa yo'qoti (Z ham foydalaniladi). Uch holatli buferga qo'shimcha boshqaruv liniyasi bor, u buferga oddiy buferkaga mos keladi yoki yuqori impedansiya holatiga o'tkazib (Z foydalaniladi), ya'ni, ajratish. Bu bir nechta qurilmalarni shinani boshqarishga ruxsat beradi, lekin faqat qayta qayta. Faqat bir vaqtda, faqat bir qurilma o'zining uch holatli boshqaruvini faollashtirib, o'zi o'zining chiqishlarini shino signalini past yoki baland belgilarni berish uchun ishlatadi. Bu mumkin, chunki har bir kiritish/chiqarish qurilmasiga o'ziga xos, unikal manzil miqdori berilgan. 3- rasm. Uch holatli bufer. Ko'pgina shina signallarini boshqarish uchun uch holatli mantiqiy eshik chiqishlaridan foydalanish kerak Shuningdek, uch holatli buferlar bilan bog'langan bir nechta logik vositalarning chiqishlari, ularga bog'langan, muxlitiplexer bilan bir xil logik funksiyani bajaradilar, ular bir nechta kirishlarni bir chiqishga bog'laydi. Kirishlar turli qurilmalardan keladi, va bu yerda chiqish shinosi bo'ladi. Bir o'qish operatsiyasida bir vaqtda bir xil manzilda javob beringan ikkala qurilma shinosida konfliktni yaratadi, bu esa shino ma'lumotlar qiymatlari noto'g'ri bo'lishiga olib keladi. Uch holatli boshqaruv logikasida dizayn xatoligi yoki nuqtai nazarida bo'lishi mumkin, bu esa ma'lumotlar shinosini qisqartirib, kompyuterda xatolikka olib kelishi mumkin. Ba'zi eskirishlardagi ISA kartalari, manzil qatlamini belgilash uchun ishlatilgan aylantiruvchilarni yoki muruvvatlarni o'z ichiga olardi, bu esa manzil belgilash konfliktlarini oldini olish uchun ishlatilardi. Bu, tizimda bir turli turlarda qurilgan bir nechta qurilmalarni ishlatishda oft keladi. Birinchi PC lar odatda ISA shinasida oddiy qurilgan qurilmalar uchun oldindan aniqlangan manzil miqdorlari mavjud edi, jadval 1 da ko'rsatilgan kabi. ISA kartalarda manzilni aniqlash sxemalarini dekodlash uchun bir nechta buferlar va mikroskoplarni jismonlashtirishdan chetlashtirish maqsadida, birinchi kompyuterlarning dizaynerlari faqat pastdagi 10-bit manzilni kodi bilan chegaralangan edi. Hozirgi Vaqtning VLSI qurilmalari uchun bir nechta buferlar ko'plab muhim bo'lmasa ham, ammo ushbu manzil berish vazifasi hozirgi kompyuterlarda foydalanilishga davom etiladi, bu esa qaytariluvchan dasturiy ishlashni ta'minlash uchun Eslatma: Ilk kompyuterlar faqat kirish/chiqarish manzilining pastki 10 bitini dekodlagan. Avval, bus ma'muri (odatda, protsessor) sistem manzil liniyalari (SAx) orqali xotira yoki kiritish/chiqarish qurilmalari uchun manzilni jo'natadi. Adresni decodlash sxemalarini stabilizatsiyalash uchun bir to'liq sinxronizatsiya tsikli tugaguncha, bus ma'muri qurilma ma'lumotlar liniyalari (SDx) orqali ma'lumotlarni jo'natadi va kiritish/chiqarish qurilmalari yozish holatini (IOWR) liniya holatini past darajada sozlaydi. Barcha liniyalar bir nechta sinxronizatsiya tsikllari davomida qat'iy ravishda qoladi, bu esa signal tarqatish va sozlashni ta'minlash uchun muhimdir. Keyin, IOWR signalini yuqori sifatda saqlanadi, va maqsadli qurilma (odatda, kiritish/chiqarish qurilmasi) ma'lumot shinosining qiymatini IOWR signalining musbat daryosida saqlaydi. Ma'lumot shinosining qiymati faqat bir nechta sinxronizatsiya tsikllari davomida mavjud bo'lishi uchun, uni maqsadli qurilma ichida ro'yxatga saqlash kerak. Esingizda turing, registr yaratish uchun, har bir bit uchun bir D-triggerdan foydalanilishi mumkin va barcha kirishlar bog'langan. Bus ma'muri so'ng, keyingi shino tsikli uchun o'z manzil va ma'lumot shinosini serbest qiladi, uch holatli buferlarni o'chirib tashlab, o'tkazadi. Shino tsiklini oxirida, yangi ma'lumot qiymati maqsadli qurilma ma'lumotlar ro'yxatida saqlanadi, kiritish/chiqarish qurilmalari tomonidan foydalanilish uchun. ISA o'qish tsikli 2.5 rasmda ko'rsatilgan. Avval, bus ma'muri (odatda, protsessor) sistem manzil liniyalari (SAx) orqali xotira yoki kiritish/chiqarish qurilmalari uchun manzilni jo'natadi. Adresni decodlash sxemalarini stabilizatsiyalash uchun bir to'liq sinxronizatsiya tsikli tugaguncha, bus ma'muri qurilma kiritish/chiqarish qurilmalari yozish holatini (IOR) liniya holatini past darajada sozlaydi. Maqsadli qurilma (odatda, kiritish/chiqarish qurilmasi) adres shinosida o'zining unikal manzilini qabul qilib, IOR holati signalini o'qish tsiklini ko'rsatish uchun boshqarish qurilmalari liniyasini faollashtiradi va ma'lumot shinosidan ma'lumotlarni (SDx) jo'natadi. Barcha liniyalar bir nechta sinxronizatsiya tsikllari davomida qat'iy ravishda qoladi, bu esa signal tarqatish va sozlashni ta'minlash uchun muhimdir. IOR so'ng, yuqori sifatda saqlanadi, va bus ma'muri ma'lumot shinosining qiymatini saqlab qoladi. Keyin, bus ma'muri manzil liniyasini serbest qiladi, va maqsadli qurilma ma'lumot shinosini serbest qiladi, uch holatli buferlarni o'chirib, keyingi shino tsikli uchun sozlash uchun. Birinchi avlod mikroprotsessor shinalariga misol Download 414.08 Kb. Share with your friends:
|