Your SlideShare is downloading. ×
Лекц №2 - Компьютерийн бүрэлдэхүүн хэсэг
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×

Saving this for later?

Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime - even offline.

Text the download link to your phone

Standard text messaging rates apply

Лекц №2 - Компьютерийн бүрэлдэхүүн хэсэг

8,541
views

Published on

Компьютерийн бүрэлдэхүүн хэсэг

Компьютерийн бүрэлдэхүүн хэсэг

Published in: Education

3 Comments
11 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total Views
8,541
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
3
Likes
11
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. МЭДЭЭЛЛИЙН ТЕХНОЛОГИЙН ҮНДЭС Лекц 2. Компьютерийн бүрэлдэхүүн хэсэг (Эх хавтан, микропроцессорийн дотоод бүтэц) МОНГОЛ УЛСЫН ИХ СУРГУУЛЬ Хэрэглээний шинжлэх ухаан, Инженерчлэлийн сургууль А.Баатарбилэг
  • 2. Компьютер гэж юу вэ?  Компьютер гэж юу вэ ?  Электрон машины гол онцлог бол ямар нэгэн механик ажил гүйцэтгэдэггүй ямар нэгэн мэдээллийг илэрхийлсэн дохиог боловсруулдаг. Компьютер бол дохио болон хувиргаж болох мэдээлэлтэй ажилладаг электрон машин юм.  Компьютерийг электроник болон электромеханик хэсгүүдээс бүрдсэн төхөөрөмж гэж ойлгож болно. Дараах зүйлүүд нэгдэж, мэдээллийн системийг бүрэлдүүлдэг юм байна.  Hardware (техник хангамж)  Software (программ хангамж)  Өгөгдөл, мэдээлэл (төрөл бүрийн мэдээлэл)  Гарын авлага, материал (компьютерийн программ, төхөөрөмжүүдийг ашиглах гарын авлага)  Хэрэглэгч (компьютерийг ашиглах хүн)  Холболт (телефон утас, радио релейний шугам, утасгүй холболт, сансрын холболт г.м) 2МУИС, ХШУИС
  • 3. Компьютерийн бүрэлдэхүүн хэсэг 3МУИС, ХШУИС
  • 4. Компьютерийн бүтэц  Техник хангамж (Hardware)  Процессор (CPU (Central Processing Unit))  Санах ой (Memory)  Оролт гаралтын төхөөрөмж гэх мэт  Программ хангамж (Software)  Үндсэн (Систем) программ хангамж  Үйлдлын систем: Windows зэрэг  Хэрэглээний программ хангамж  Word, Excel зэрэг  Програмчлалын программ хангамж  Visual studio зэрэг 4МУИС, ХШУИС
  • 5. Тэжээлийн блок хөргөгч сэнсний хамт Унтраалга 220 Вольтын залгуур PS/2 ХолболтPS/2 Холболт RS232 буюу Serial Port USB буюу Universial Serial Bus LAN буюу Local Area Network (сүлжээ) LPT буюу Parellel Port VGA буюу Display Audio буюу 1. Line Out 2. Line In 3. Microphone On Board Device Ports буюу Mainboard гэгдэх эх хавтан дээр суурилагдсан оролт гаралтын портууд Game Port буюу Joystick Modem буюу алсын зайн сүлжээнд телефон шугамаар холбогдох төхөөрөмж Эдгээр оролт гаралтын портуудын зарим нэгийг компьютерийн нүүрэн талд гаргаж хийх тохиолдол байдаг. Энэ нь байнга залгаж салгах хэрэгцээ гардаг төхөөрөмжүүдийг амархан холбох зорилготой юм. Компьютерийн ар тал Оролт гаралтын нэмэлт хавтангууд суурилуулах Expansion Slots сууринуудын арагш гарах хэсэг Процессорын гадаад бүтэц 5МУИС, ХШУИС
  • 6. MEMORY буюу Санах ой Санах ой нь компьютерийн үйл ажиллагааг зохицуулдаг программ хангамжийг хадгалж байхаас гадна тооцоолох үйл ажиллагаанд шаардлагатай мэдээллүүд болон тооцооллын үр дүнд бий болсон мэдээллүүдийг хадгалж байх үүрэгтэй байгууламж юм. Input devices буюу оролтын төхөөрөмжүүд Оролтын төхөөрөмжүүд нь тооцоолох үйл ажиллагаанд шаардлагатай мэдээллүүдийг хэрэглэгчээс болон бусад төхөөрөмжүүдээс оруулж төв процессорт дамжуулах үүрэгтэй байгууламж юм. Output devices буюу Гаралтын төхөөрөмжүүд Гаралтын төхөөрөмжүүд нь тооцоолох үйл ажиллагааны үр дүнд бий болсон мэдээллүүдийг хэрэглэгч рүү болон бусад төхөөрөмжүүд рүү илгээж дамжуулах үүрэгтэй байгууламж юм. Data bus буюу Мэдээлийн шугам Санах ойгоос программ хангамжийн өгөгдлийг төв процессорт дамжуулдаг, тооцооллын үр дүнг төв процессороос санах ойд дамжуулдаг 2 чиглэлтэй мэдээлэл дамжуулах шугам юм. Data bus буюу Мэдээлийн шугам Оролтын төхөөрөмжүүд мэдээллийг зөвхөн руу дамжуулна. Data bus буюу Мэдээлийн шугам Гаралтын төхөөрөмжрүү мэдээлэл төв проссероос зөвхөн гарна. Control bus буюу Удирдлагын шугам Оролт гаралтын төхөөрөмжүүд болон санах ойтой төв проссер хэрхэн харьцахыг зааж өгдөг шугам юм. Жишээлбэл төв проссер санах ойн тухайн хаягаас мэдээлэл авах, эсвэл мэдээлэл өгөх, эсвэл оролтын төхөөрөмжөөс мэдээлэл авах, гаралтын төхөөрөмжид мэдээлэл өгөх гэх мэт. Эдгээр шугамуудыг ерөнхийд нь BUSES буюу шугамууд гэж нэрлэх бөгөөд компьютерийн төхөөрөмжүүд харилцан адилгүй тооны цахилгаан шугамуудаар холбогдоно. Хэдхэн цөөн утаснаас эхлээд хэдэн зуун утас, шугамаар холбогддог. Хэдий их олон шугамаар холбогдоно төдий их мэдээлэлийг нэг удаад дамжуулна гэсэн үг юм. Address bus буюу Хаягийн шугам Санах ойд байх мэдээлэлүүд, оролт гаралтын төхөөрөмжүүд дэс дарааллаараа хаяглагдсан байдаг. Энэ хаягийн мэдээллээр аль төхөөрөмж, эсвэл санах ойн аль мэдээлэлд төв проссер хандах гэж байгааг зааж өгдөг шугам юм. CPU CPU буюу Central Processing Unit - Төв Процессорийн Байгууламж Компьютерийн тооцоолох үйлдлийн гол цөм нь бөгөөд мэдээллийг дамжуулах болон боловсруулах үйлдлүүдийг гүйцэтгэн компьютерийн үйл ажиллагааг удирдан зохион байгуулдаг. MEMORY INPUT OUTPUT DATA BUS ADDRESS CONTROL Энэхүү компьютерийн техник хангамжийн хэсгийг ХАТУУ ТОНОГЛОЛ буюу HARDWARE гэж нэрлэдэг. Компьютерийн техник хангамж 6МУИС, ХШУИС
  • 7. Гол техник хангамжуудийн холбоос Гаралтын нэгж Оролтын нэгж Удирдлаг ийн нэгж Арифметик логик нэгж Үндсэн санах ой нэгж Хадгалах байгууламж CPU Санах ой, хадгалах хэсэг Өгөгдлийн урсгал Удирдлагийн урсгал 7МУИС, ХШУИС
  • 8. CPU & MEMORY Уураг тархи бол хүний төв процессор болон санах ой нь юм. INPUT DEVICES Харах, үнэрлэх гэх мэт мэдрэхүйн эрхтэнүүд бол оролтын төхөөрөмжүүд болно. OUTPUT DEVICES Булчин шөрмөс, хэл ярианы эрхтэнүүд бол гаралтын төхөөрөмжүүд болно. BUSES Мэдрэлийн судсууд бол дамжуулах шугамууд буюу BUSES бөгөөд түүгээр дамжих сэрэл нь мэдээлэл юм. Харин хүний оюун ухааныг компьютерийн программ хангамжтай зүйрлэж болох юм. Хүн ба компьютер 8МУИС, ХШУИС
  • 9. Системийн нэгж 9МУИС, ХШУИС  Personal компьютер нь дараах системийг агуулдаг: Drive bay(s) Power supply Sound card Video card Processor Memory
  • 10. Системийн нэгж 10МУИС, ХШУИС  Эх хавтан нь системийн нэгжийн үндсэн хэлхээ бүхий хавтан.  Компьютерийн чип (Chip) нь нэгдсэн (integrated) хэлхээг агуулдаг .
  • 11. Эх хавтан  Motherboard, Mainboard гэдэг нь нэг утгыг агуулдаг. Motherboard гэдэг үндсэн буюу эх хавтан гэсэн үг бөгөөд энэхүү хавтан нь персонал компьютерийн системийн олонх элементүүдийг агуулдаг, хамгийн чухал хэсэг нь юм.  Компьютерийн хурд, хүч, багтаамж ямар байх нь эх хавтангаас ихээхэн шалтгаалдаг байна. 11МУИС, ХШУИС
  • 12. CPU ба түүний хөргөгч сэнс (Cooling Fan) Chipset буюу CPU-г оролт гаралтын интерфэйстэй холбогч микросхемүүд Expansion Slots буюу Оролт гаралтын нэмэлт хавтангууд суурилуулах сууринууд On Board Devices буюу Эх хавтан дээр суурилуулагдсан оролт гаралтын төхөөрөмжүүдийн удирдлага (LPT, RS232, PS2, Game, Sound, LAN, USB г.м) ??? RAM slots буюу Шуурхай санах ойг суурилуулах сууринууд Тэжээлийн залгуур Эх хавтан 12МУИС, ХШУИС
  • 13. ISA (Industry Standart Architecture) Slot Мэдээллийг 8 битээр удаан дамжуулна Enhanced ISA slot Мэдээллийг 16 битээр удаан дамжуулна PCI (Peripheral Component Interconnect ) Slot Мэдээллийг 32 битээр хурдан дамжуулна DIMM (Dual Inline Memory Module) Memory slots Энд зөвхөн 72 pin SDRAM төрлийн санах ой залгана. Expansion Slots буюу нэмэлт хавтангууд сууриуд Pentium процессорт зориулагдсан эх хавтан. AT (Advanced Technology) mainboard 13МУИС, ХШУИС
  • 14. AGP (Accelerated Graphics Port) Дэлгэцийн карт суух слот PCI ( Peripheral Component Interconnect) slot CNR (Communications Networking Riser) Slot FDD (Floppy Disk Drive) connector DDR (Double Data Rate) DIMM slot CPU Socket IDE1 (Integrated Drive Electronics) Port IDE2 Port ATX Тэжээлийн залгуур Pentium-4 процессортой компьютерийн эх хавтан. ATX (Advanced Technology Extended) Mainboard 14 МУИС, ХШУИС
  • 15. Эх хавтан МУИС, ХШУИС 15
  • 16. Эх хавтан нь ямарч цахим элементийг агуулахгүй бөгөөд зөвхөн Нэмэлт хавтангуудыг суурилуулах Expansion slot-ууд, тэдгээрийг холбож байгаа дамжуулах шугамууд болох System Bus түүн дээр байрлана. Mainboard Expansion Slots System Bus Компьютерийн шугам (Bus) МУИС, ХШУИС 16
  • 17. Expansion Slots болон Adapter Cards  Өргөтгөлийн ховил (Expansion Slots) нь адаптар карт суулгах зориулалтай эх хавтан дээрх үүр юм.  Адаптар карт нь системийн нэгжийн үйл ажиллагааг сайжруулж нэмэгдүүлэж гадаад төхөөрөмжүүдтэй холбож өгөх үүрэгтэй  Дууны карт, видео карт 17МУИС, ХШУИС
  • 18. Expansion Slots болон Adapter Cards  Plug and Play нь нэмэлт төхөөрөмжийг суулгах үед компьютер автоматаар адаптер карт болон бусад дагалдах хэрэгслийг тохируулдаг.  Компьютерт шинээр төхөөрөмж суулгахад түүнийг үйлдлийн систем таньж I/O хаяг болон Interrupt Request -н дугаарыг автоматаар тавьж өгдөг. Сүүлийн үеийн Windows систем нь Plug and Play технологийнх. 18МУИС, ХШУИС
  • 19. Энэ карт нь ISA slot-д суурилагддаг ба 16 битээр мэдээлэл солилцоно Энэ карт PCI Slot-д суурилагдан 32 битээр мэдээлэл солилцоно. Энэхүү карт нь AGP slot-д суурилагдана. Энэ slot нь 64 битээр мэдээлэл дамжуулна. Аливаа картыг эх хавтангийн Expansion slots байрлах хэсэгт тухайн картын таарах slot-д суурилуулах эвээр суурилуулах хэрэгтэй. Зарим карт нь арын түгжээтэй байдаг. Expansion Slots болон Adapter Cards 19МУИС, ХШУИС
  • 20. Expansion Slots болон Adapter Cards  Sound card(дууны кард) Videocard (видео кард) гэсэн тусгай төхөөрөмж байдаг ба дууны кард нь гаднаас өгсөн дуу авианы мэдээллийг хүлээн авч боловсруулах үүрэгтэй. Видео кард нь процессороос дисплей рүү өгсөн дохиог боловсруулдаг байна. 20МУИС, ХШУИС
  • 21. Expansion Slots болон Adapter Cards  Зөөврийн флаш санах ойд:  Memory cards, USB flash drives, and PC Cards/ExpressCard modules 21МУИС, ХШУИС
  • 22. DDR SDRAM санах ой SDRAM, CPU суурилуулах сууринууд Pentium 4 CPU 22МУИС, ХШУИС
  • 23. Хатуу дискийн төхөөрөмж Хатуу диск холбогч кабель Эх хавтангийн IDE1 port-д АТА100 кабелийг холбоно. Үзүүрийн залгуурыг Master төхөөрөмжид, дунд залгуурийг Slave төхөөрөмжид холбоно. Дискийн төхөөрөмжүүдийг холбох Эх хавтан PATA хатуу дискийн холболт (prallel ATA) 23МУИС, ХШУИС
  • 24. 24 Дискийн төхөөрөмжүүдийг холбох SATA хатуу дискийн холболт (serial ATA) МУИС, ХШУИС
  • 25. Power Supply буюу тэжээллийн блок  Power Supply буюу тэжээллийн блок нь хувьсах гүйдлийн (AC) хүчдлийг тогтмол гүйдэлд (DC) хөрвүүлдэг  Зарим нэгэн дагалдах төхөөрөмжүүд бие даасан тэжээллийн блоктой. 25МУИС, ХШУИС
  • 26. МЭДЭЭЛЛИЙН ТЕХНОЛОГИЙН ҮНДЭС Лекц 2Б. Төв боловсруулах хэсэг (Микропроцессор) МОНГОЛ УЛСЫН ИХ СУРГУУЛЬ Мэдээллийн технологийн сургууль А.Баатарбилэг
  • 27. Гол техник хангамжуудийн холбоос Гаралтын нэгж Оролтын нэгж Удирдлаг ийн нэгж Арифметик логик нэгж Үндсэн санах ой нэгж Хадгалах байгууламж CPU Санах ой, хадгалах хэсэг Өгөгдлийн урсгал Удирдлагийн урсгал 27МУИС, ХШУИС
  • 28. Боловсруулах хэсэг  Компьютер бол нэг буюу хэд хэдэн микропросессорт өгөгдсөн машин заавар болох програмын дагуу өөрийн системийн төхөөрөмжүүдтэй түгээгүүрийн системийг ашиглан харилцан мэдээлэлийг солилцох, боловсруулах, тэдгээрийн үйл ажиллагааг удирдах цогц байгууламж юм. 28МУИС, ХШУИС
  • 29. Төв боловсруулалтын нэгж (CPU)  Компьютер болгон CPU chip буюу микропроцессортой байдаг. Микропроцессор нь компьютерийн бүхий л үйлдлийг гүйцэтгэдэг үндсэн хэсэг ба компьютерийн тархи нь юм.  Програмын үйлдлүүдийг алхам бүрээр нь биелүүлдэг компьютерийн хэсэг буюу компьютерийн тооцоолох үйлдлийн гол цөм нь бөгөөд мэдээллийг дамжуулах болон боловсруулах үйлдлийг гүйцэтгэн компьютерийн үйл ажиллагааг удирдан зохион байгуулдаг юм. 29 Quad core = Процесс хийх 4 цөмтэй Dual core = Процесс хийх 2 цөмтэй МУИС, ХШУИС
  • 30. Төв боловсруулалтын нэгж (CPU) 30МУИС, ХШУИС
  • 31. Интел микропроцессорын хөгжил ҮЕ ШАТ ПРОЦЕССОР ХАЯГИЙН ШУГАМ САНАХ ОЙ ТРАНЗИСТО Р ХУРД ОН МОНГОЛД 1-р үе 4004 4 bit 8KB 2,300 50 KIPS, 740KHZ 1971 2-р үе 4040 4 bit 8KB 3,000 60 KIPS, 740KHZ 1974 3-р үе 8008 8 bit 16KB 2,500 100 KIPS, 0.8MHZ 1971-1983 4-р үе 8080,8085 8 bit 64KB 6,000, 6,500 500KIPS, 2MHZ; 6MHZ 1974, 7977 5-р үе 8086 , 8088 16 bit 1МВ 29,000 1MIPS, 4.7~10MHZ 1978, 1979 1983 6-р үе 80186, 80286 16 bit 16MB 130,000 4MIPS , 1 2~25MHZ 1982 1986 7-р үе 80386 32bit 16MB 275,000 12MIPS, 33~40MHZ 1985 1989 8-р үе 80486 32bit 4GB 1,200,000 40MIPS, 100MHZ 1989 1993 9-р үе 80586 буюу Pentium 32bit 4GB 3,100,000 200 MIPS, 150MHZ 1993 1995 10-р үе Pentium Pro, Р6 32bit 64GB 5,500,000 300MIPS, 200MHZ 1995 1996 11-р үе Pemtium MMX 32bit 64GB 10,000,000 400MIPS, 266MHZ 1996 1997 12-р үе Pentium II 32bit 64GB 20,000,000 800MIPS, 450MHZ 1997 1998 13-р үе Pentium III 32bit 64GB 30,000,000 1.5GIPS, 1.2GHZ 1998 1999 14-р үе Pentium IV 32~64 bit 64GB 40,000,000 4GIPS, 3.6GHZ 2000 2001 15-р үе Pentium D 32~64 bit 64GB 40,000,000 4GIPS, 3.6GHZ 2005 2005 31МУИС, ХШУИС
  • 32. Дээд төвшиний бүтэц 32МУИС, ХШУИС Компьютер Үндсэн ой Оролт Гаралт Системийн холболт Гадаад төхөөрөмж Peripherals Холболтын шугам Төв боловсруулах хэсэг (CPU) Компьютер
  • 33. Микропроцессор архитектур  Микропроцессор нь хоорондоо холбоо бүхий арифметик-логик байгууламж (ALU), регистрийн байгууламж (Register unit), удирдлагын байгууламж (Control unit) гэсэн функционал гурван хэсгээс тогтдог. 33МУИС, ХШУИС Computer Arithmetic and Login Unit Control Unit Internal CPU Interconnection Registers CPU I/O Memory System Bus CPU
  • 34. CPU архитектур  Микропроцессор нь дараах хоорондоо холбоо бүхий функцнал хэсгээс тогтоно.  ALU  Register unit  Control unit  Удирдлагын нэгж (Control unit) нь микропроцессор дээрх хийгдэх үйлдлийг хянан удирдаж, үйлдэл гүйцэтгэх заавруудын дэс дарааг тогтоож өгнө. Компьютерийн үйл ажиллагаа хянан зохицуулна.  Арифметик логик нэгж - Arithmetic and Logic Unit (ALU) нь арифметик, логик болон бусад үйлдлүүдийг гүйцэтгэнэ.  Регистр – микропроцессор дотор байрлах өгөгдөл болон үр дүнг түр хугацаанд хадгалахад зориулагдсан санах ойн байгууламжыг регистр гэнэ. 34МУИС, ХШУИС
  • 35. А.Удирдлагын байгууламж 35МУИС, ХШУИС CPU Control Memory Control Unit Registers and Decoders Sequencing Login Control Unit ALU Registers Internal Bus Control Unit
  • 36. А.Удирдлагын байгууламж  Удирдлагын байгууламж нь микропроцессорын хийх үйлдлийг хянан удирдаж, үйлдлийг гүйцэтгэх заавруудын дэс дарааг тогтоож өгдөг.  Удирдлагын схем нь хугацааны (clock) оролтуудыг ашиглан алив үйлдлийн дарааллыг зохицуулж байдаг байна.  Удирдах байгууламжийн гол функцүүдийг дурдвал:  Үндсэн ойгоос програмын дагуу ээлжит машин зааврыг гаргаж авчрах  Үндсэн ойгоос авчирсан машин зааврыг код тайлагч (instruction decoder) ашиглан тайлж уншина.  Процесорын дотоод, гадаад бүх хэсэг рүү тухайн үйлдлийг хийхэд шаардагдах дохиог, тухайлбал тасалдалтын болон хүсэлтийн хүлээлгийн (interrupt & wait request) г.м гадаад дохиог хуваарилан илгээдэг. МУИС, ХШУИС 36
  • 37. A.Удирдлагын байгууламж  Нэг нэгээр заавруудыг програмын дагуу гүйцэтгэсэн компьютерийн системийг дараалалт (дэс дараалласан ) удирдлагын систем (sequential control system) хэмээн нэрлэдэг.  Энэхүү дараалалт удирдлагын системийн дизайн болон програмын системийн ойг нь Жон Фон Нейман (John von Neumann)-ий санаа нь дээр үндэслэн бүтээжээ. МУИС, ХШУИС 37 von Neumann machine
  • 38. Б. Арифметик-логик байгууламж  Арифметик-логик байгууламж нь арифметик, логик, харьцуулах, салаалах үйлдлийн дагуу өгөгдөл дээр ажиллах хийгдэх бүх л үйлдлийг хийдэг хэсэг юм.  Бүх микропроцессор ALU буюу арифметик-логик байгууламжтай бөгөөд энэ нь хоёртын регистрүүд ашиглан арифметик, логик, харьцуулах, салаалах үйлдлүүдийг өгөгдөл дээр хийдэг хэсэг ба нэмэгчийн схемийг өөртөө агуулсан байдаг. МУИС, ХШУИС 38
  • 39. Регистр  Микропроцессор дотор байрших өгөгдөл болон бодолтын үр дүнг түр хугацаанд хадгалахад зориулагдсан ойн байгууламжийг регистр гэнэ.  Регистр нь  машин зааврын регистр (instruction register),  хаягийн регистр (address register),  тоолуурын регистр (counter register),  програмын тоолуур (program counter),  акумлятор (accumulator),  индекс регистр (index register),  суурь хаягийн регистр (base address register),  програмын төлөвийн үг (program status word),  төлөвийн регистр (flag register) г. м. олон төрлийнх байна. МУИС, ХШУИС 39
  • 40. Эхлээд CPU-ний суурины хөшүүрэг түгжээг өргөж суллана. Микропроцессорыг суурилуулах CPU-г түүний сууринд байрлуулна. CPU нь зөвхөн нэг тийшээ л харж суухаар хийгдсэн байдаг тул тааруулах буланг сайтар анхаарах хэрэгтэй. Суурины хөшүүрэг түгжээг буулгаж CPU-г сууритай нь бэхлэнэ. Хөргөгч сэнсийг CPU-ний дээрээс зөв байрлуулж өгнө. CPU-ний хөргөгчийг дардаг даруулгыг хоёр талд нь нэгэн зэрэг жигд дарж байхаар бэхлэнэ. Хамгийн сүүлд хөргөгч сэнсний тэжээлийн залгуурыг процессорын дэргэд байрлах үүрэнд залгасанаар микропроцессорыг суурилуулах ажиллагаа дуусна. CPU нь маш их халдаг элемент тул сэнс бүхий хөргөгчөөр хөргөх шаардлагатай. Мөн дулаан сайн дамжуулдаг крем түрхэж өгнө МУИС, ХШУИС 40
  • 41. Микропроцессорын ажиллагаа  Хэрэглэгчийн хүссэнээр компьютер нь ажил гүйцэтгэж эхлэхэд техник хангамж нь тухайн компьютер дэх машин зааврын бүлгээс хэрэгтэй машин заавар болон команд ашиглан үйдэл гүйцэтгэн боловсруулалт хийдэг. Ийм бүлэг машин зааврыг машин зааврын багц буюу instruction set хэмээн нэрлэдэг.  Машин зааврын багц нь програм хангамжийн интерфэйс болон компьютерийн техник хангамжаар тодорхойлогддог. Компьютерийн төрлөөс машин зааврын төрөл болон ялгаатай машин зааврын тоон хамаардаг.  Програмын хэрэгжилт нь үндсэн ойн хэсгээс машин зааврыг сонгох давталтын дагуу машин зааврыг авах, машин зааврыг задлах, удирдлагын хэсгийн дагуу машин зааврыг гүйцэтгэх гэсэн хэсгүүдээс бүрддэг.  Програмын гүйцэтгэлийн турш микропроцессор хэрхэн үйлдлийг биелүүлэхийг зохицуулж байгаагаар дараах хэлбэрт хувааж болно.  Машин зааврыг сонгох (instruction readout) – зааварын цикл  Машин зааврын гүйцэтгэл (instruction execution) - гүйцэтгэлийн цикл МУИС, ХШУИС 41
  • 42. Машин зааврын цикл болон гүйцэтгэлийн цикл  A. Зааврын цикл– Instruction cycle  Зааврын цикл доорх хоёр дэс дараалсан үйлдлээс бүрддэг. Үүнд:  Цуврал үйлдлүүдийн дагуу програмын тоолуурын утгаар өгөгдсөн хаяг дах хэрэгжүүлэгдэх машин зааврыг үндсэн ой хэсгээс уншиж микропроцессорын дотор агуулагдах машин зааврын регистрт хадгална.  Машин зааврын регистрийн зааврын хэсгийг машин зааварын код тусламжтайгаар тайлж уншина. Машин зааврын регистрийн хаягийн хэсгийг үндэслэн шаардагдах өгөгдлийн хаягийг тооцоолно.  B. Гүйцэтгэлийн цикл - Execution cycle  Гүйцэтгэлийн цикл доорх хоёр дэс дараалсан үйлдлээс бүрддэг. Үүнд:  Хэрэв машин зааврыг тайлж уншихад унших машин заавар ирсэн бол тодорхойлогдсон хаягийн дагуу үндсэн ойгоос өгөгдлийг уншиж боловсруултын хэсэгт өгнө. Хэрэв бичих машин заавар ирсэн бол өгөгдлийг үндсэн ойн тодорхойлогдсон хаягт бичнэ.  Сонгогдсон машин зааврын үйлдлээр өгөгдлийг боловсруулж үр дүнг гаргана.  Гүйцэтгэлийн циклийг E цикл гэж дуудаг. МУИС, ХШУИС 42
  • 43. Микропроцессорын ажиллагаа  Бүх машин заавар дөрвөн үндсэн үйлдэл бүхий машин циклийг давтан хийдэг. МУИС, ХШУИС 43
  • 44. Машин заавар 1 Машин заавар 2 Өгөгдөл 1 Дотоод санах ой Зааврын регистр Decoder (Уншигч) Арифметик-логик байгууламж Програмын тоолуур Удирдлагын нэгж CPU I II III +1 IV Индекс регистр Микропроцессорын ажиллагаа 44 МУИС, ХШУИС
  • 45. Машин зааврын багцын архитектур  Машин зааврын биелэлтэнд нөлөө үзүүлэх хоёр төрлийн архитектур байдаг. Үүнд  Дараалсан архитектур - sequential architecture,  Таамаглалын архитектур - speculative architecture.  CPU-д үйлдлийг гүйцэтгэх дараах аргууд байдаг  Pipeline  Super pipeline  Superscalar МУИС, ХШУИС 45
  • 46. Дараалсан архитектур  Дараалсан архитектур нь нэг машин зааврыг унших, тайлах буюу декодлох болон машин зааврыг гүйцэтгэх үйлдлүүдийг хийж дууссаны дараагаар ээлжит машин зааврыг хийж гүйцэтгэдэг . МУИС, ХШУИС 46 ① Санах ойгоос машин заавар авах ② Машин заавар тайлах ③ Санах ойгоос зааврыг уншиж дуусах ④ Зааврыг гүйцэтгэж дуусах
  • 47. Пипеляни процесс (Pipeline processing)  Одоогийн ихэнх компьютер пипелянийг дэмждэг.  Эхний машин зааварыг цикл дуусахаас өмнө дараагийн машин зааварыг дууддаг. МУИС, ХШУИС 47
  • 48. Супер скаляр архитектур  Энгийн пипеляни архитектур нь нэг програмын нэг циклийн хүрээнд хязгаарлагддаг бол супер скаляр архитектур нь нэг циклийн дотор олон машин заавар бүрэн биелүүлэгдэхийг зөвшөөрдөг.  Процессор дэх нийлмэл зэрэгцээ процессор нэг циклд олон тооны машин зааврыг гүйцэтгэхийг зөвшөөрдөг байна. МУИС, ХШУИС 48
  • 49. Супер пипеляни архитектур  Супер пипеляни архитектур нь алхам бүрт бага ажиллаж, өндөр хурдыг шаарддаг энгийн пипеляни руу илүү шат нэмэгдсэн байх үед үр дүн өгдөг.  Боловсруулах чадвар нь энгийн пипеляниас илүү дээд зэргийн байдаг. МУИС, ХШУИС 49
  • 50. Микропроцессорын үзүүлэлт  Микропроцессорын үндсэн үзүүлэлт нь түүний нэгж хугацаанд гүйцэтгэж чадах ажлын хэмжээ буюу бүтээмж (Performance) юм. Бүтээмж хэмээх үзүүлэлт нь процессорын давтамж болон нэгж давтамжид гүйцэтгэх үйлдлийн тоо (IPC-instruсtion per clock) гэсэн хоёр хүчин зүйлээс шууд хамаардаг.  Давтамж буюу Clock Speed  Нэгж давтамжид гүйцэтгэх үйлдлийн тоо буюу IPC  IPC нь тухайн үед хийгдэж буй үйлдлийн шинж чанар, процессорын ажиллаж буй техникийн нөхцөл, бусад эд ангиудын хүчин чадал, хамтран ажиллах чадвар зэргээс хамаарч өөрчлөгддөг учир тогтмол хэмжигдэхүүн байж чаддаггүй.  IPC-г тодорхойлохдоо адил шинж чанартай үйлдлүүд дээр ижил техник хангамжийг ашиглан тест хийх замаар өөр өөр загварын процессоруудыг хооронд нь харьцуулж ерөнхийд нь үнэлэлт өгдөг. МУИС, ХШУИС 50
  • 51. Микропроцессорын үзүүлэлт  Компьютерийн системийг бүрдүүлдэг гол удирдах системээр тодорхойлогдож болох процессорын үзүүлэлт нь зэргийг илтгэх цагийн хэсэгт биелүүлэгдэж буй олон тоон заавруудын тусламжтайгаар гарч ирнэ. Нэг секундад гүйцэтгэх машин заавар (MIPS)  MIPS нь Million Instruction Per Second гэсэн үгийн товчлол ба нэг секундэд сая машин зааврыг гүйцэтгэнэ. Үндсэндээ олон тооны машин зааврыг өндөр хурдаар биелүүлж чадна. CPI (Cycle Per Instruction)  CPI бол нэг зааврыг гүйцэтгэх циклийн тоо. Энэхүү үзүүлэлт нь шууд програмын гүйцэтгэлийн хугацааг зааж байдаг. МУИС, ХШУИС 51
  • 52. Микропроцессорын үзүүлэлт Цаглал (Clock)  Жижиг машин зааврын хэмнэлийг тохируулах болон биелүүлэхийн тулд процессор нь цагтай байдаг. Нэг циклд оскилатор нэг цагийг авдгийг цаглал гэж нэрлэдэг. Процессорын үндсэн үйдлүүд нь энэ цаглалын дагуу ажилладаг.  Цаглалын тоо нь машин зааврын дагуу солигддог. Тэнцүү чанартай цаглалын тоог цаглалын давтамж хэмээн нэрлэдэг. Цаглалын давтамж нь компьютерийн үзүүлэлтийг хэмжихэд хэрэглэгддэг.  Жишээ: 500 MHz-ийн давтамжтай цагтай процессорын үзүүлэлт 500MHz=500*106Hz=500,000,000 Hz(times/second) Нэг секундад 500 сая импульс 1/(0.5*109)=2*10-9=2 nano(times/second) 2 наносекундад 1 импульс явагдана МУИС, ХШУИС 52
  • 53. Intel Core 2 Duo 7400 (512MB, 2.16 GHz, 667 MHz) Брэндийн нэр Микропроцессорын дугаар Шуурхай санах ойн багтаамж Микропроцессорын хурд Өгөгдөл дамжуулах хурд (FSB) Микропроцессорын үнэлгээ 53МУИС, ХШУИС