Негізгі арифметикалық амалдарды орындаудың эффектифті қолданылуы

КІРІСПЕ 3
1 БІР ПРОЦЕССОРЛЫҚ ЖӘНЕ КӨП ПРОЦЕССОРЛЫҚ ЖҮЙЕЛЕР СӘУЛЕТІНІҢ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ 4
1.1 БІР ПРОЦЕССОРЛЫ ЖҮЙЕНІҢ СӘУЛЕТІ 4
1.2 МУЛЬТИПРОЦЕССОРЛАР МЕН МУЛЬТИКОМПЬЮТЕРЛАР 8
1.3 КЛАСТЕР ЖӘНЕ ОНЫҢ ЕРЕКШЕЛІГІ 16
2 КОПЬЮТЕРДЕ ЕСЕПТЕУІШ ПРОЦЕССОРЛАРДЫҢ БАСҚАРЫЛУЫ 18
2.1 КОМПЬЮТЕР ЖАДЫ 18
2.2 КОМПЬЮТЕР ЖАДЫН БАСҚАРУ 19
2.3 БЕТТІК ЖҮЙЕЛЕР. СЕГМЕНТТІК.БЕТТІК ЖҮЙЕЛЕР 23
3 АРИФМЕТИКАЛЫҚ АМАЛДАРДАҢ ТӨМЕНГІ ДЕҢГЕЙДЕ ОРЫНДАУЛАРЫ 30
3.1 ЭЛЕКТРОНДЫ ЕСЕПТЕУІШ МАШИНАДА БЕКІТІЛГЕН ЖӘНЕ ЖЫЛЖЫМАЛЫ НҮКТЕЛІ САНДАРДЫҢ КӨРСЕТІЛУІ 30
3.2 НҮКТЕСІ АЙНЫМАЛЫ САНДАРМЕН АРИМЕТИКАЛЫҚ АМАЛДАРДЫ ОРЫНДАУДЫ ТӨМЕНГІ ДЕҢГЕЙДЕ ҮЛГІЛЕУ 47
3.3 БІРІКТІРІЛГЕН АМАЛДАРЫҢ НЕГІЗІНДЕ ҚҰРЫЛҒАН ТИІМДІ СУММАТОР МИКРОСХЕМАСЫ 58
ҚОРЫТЫНДЫ 61
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ 62
А ҚОСЫМШАСЫ 64
Электронды есептеуіш машиналарды жетілдіру қазіргі таңда да өз қызығушылығын жоғалтпаған. Техникалық және ғылыми есептер көлемінің үлкен болуына байланысты ЭЕМ өнімділігінің қажеттілігі артуда. Ең үлкен өнімді мультипроцессорлық есептеуіш жүйелер алып жатыр. Өткен он жылдықта жалпы параллель есептеуіш жүйелері сирек кездесетін даналары жасалып, ал компьютерлік индустрия бір процессорлық немесе бірнеше процессорлар жүйесін шапшаң түрде жетілдіріп жатты. Қазіргі таңда көппроцессорлы жүйесі алдыңғы қатарлы компьютерлік ұйымдардың негізгі өнімі болып табылады. Алғашқы кезде бұл қалыпты даму микроэлектрониканың өрлеу мерзімімен болды, яғни микропроцессорлар, микросұлба жады және сыртқы адаптерлік құрылғылар стандартты интерфейстері жаппай түсінікті зияткерлік элементтерге айналды.
Есептуіш машиналардың өрлеу ортасы мынадай қағиданы ұстанады: «төмен бағаға үлкен өнім». Осыдан кейін есептеуіш жүйелердің параметрлерін жақсарту үшін техникада жаңа жетістіктер қолданыла бастады. ЭЕМ өнімділігінің екі тәсілі бар: экстенсивті және интенсивті. Дамудың экстенсивті жолы ЭЕМ эксплуатациялық мінездемелерін жақсартады, яғни жеке элементтердің тез әрекет ету үрдісін күшейтеді. Ал дамудың интенсивті жолы ЭЕМ құрылымдарын жаңартуға негізделеді. ЭЕМ мінездемелерін экстенсивті даму жолымен жақсарту технологиялық мүмкіншіліктер, конструкторлық қордың даму жолымен шектелген және бұдан басқа элементтердің әрекет ету ерекшелігін күшейту толығымен ЭЕМ маңызды деңгейде әсер етпейді. Осыған байланысты бұл әдіс өзінің маңыздылығын жояды және ЭЕМ өнімділігін күшейтуге басқа жол іздеуге мәжбүрлейді. Қазіргі уақытта ЭЕМ өнімділігін арттыру саласында бұрын қымбат болып есептелген және ЭЕМ өнімділігінің үлкеюі оның құнының қатынасына беретін коэффициенті аз болатын қағидаларды қолданысқа енгізіп жатыр. Бірақ қазір бұрын есептеуіш машиналардың өнімділігін бірнеше аздаған пайыздарға өсіретін онша танымал емес әдістер қолданыла бастаған кезде микроэлектрондық қордың дамуы күшті деңгейге жетіп отыр. Үлкен интегралдық сұлбалар негізінде қазір жылдамдығы 0.3 немесе бір миллиард операция секундына жұмыс жасай алатын микропроцессорлар жүзеге асып жатыр. Қазіргі кезде компьютерлерді құрастыру үшін бір жүйеден бірнеше ондаған, жүздеген микропроцессорлық модульдерді жинақтау негізгі бағытқа айналып бара жатыр. Бірақ дамудың бұл жолында есептеуіш жүйелер үшін тез әрекет етудің күшейуі сонымен қатар есте сақтау жады көлемінің үлкею мәселелері актуалды болып отыр. Бұл мәселені шешу үшін келесі мүмкін болатын тәсілдері бар. Ол үшін компьютердің жадын бірнеше қабаттарға бөлу керек, компьютердің виртуалды жадымен және жадының иерархиясын пайдалану, тез әрекет ететін және көлемі үлкен жады кристалдарын жасап шығару керек. Сонымен қатар кэш жадын қолдану керек.
1.Дюсембаев А.E. Архитектура компьютеров: Учебное пособие.-Алматы: Изд. TOO “Dair”,2011.-165с.
2.Яблонский С.В. Введение в дискретную математику.-М.: Наука, Физматлит,2003 Изд.2-е. -314с.
3.Таненбаум Э. Архитектура компьютеров.-Питер.: Изд.4-е, 2005
4. Stolings W. Computer organization and Architecture. -Prentice Hall, 2003
5. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы.М.: Энерго-атом Изд. 1991 592с
6.Адельсон –Вельский Г.М. ,Ландис Е.М.Один алгорифм организации информации. ДАН СССР , т.146 ,№2,1962,с.263-266
7.Ахо А., Хопкрофт Дж.,Ульман Дж.,Структуры данных и алгоритмы.-М: Изд. «Вильямс»,2000
8.Братчиков И.Л.Синтаксис языков программирования. М: Физматлит, Наука,Серия «Библиотечка программиста»,1975,с.
9.Вирт Н.Алгоритм структуры данных =программа.М: Мир,1985
10.Гасанов Э.,Кудрявцев В.Б. Теория хранения и поиска информации. М: Физматлит(МАИК,Наука), 2003
11.Дюсембаев А.Е. Математические модели сегментации программ. М.: Физматлит (МАИК Наука),Серия " Библиотечка программиста ",2001,208 с.
12.Дискр Дюсембаев А.Е. Архитектура компьютеров. Computer Architecture.Учеб.пособие. Tempus-Tacis , EuroCom.Project,Contract #CDJEP 22207-2001, 2004,111с.
13. Дюсембаев А.Е Об одном подходе к задаче сегментации программ. Доклады АН России.Т. 329, №6, 1993 г., стр. 712-714.
14. Ершов А.П. Введение в теоретическое программирование.
15.Журавлёв Ю.И. Об алгебраическом подходе к задачам распознавания и классификации. Сб. Проблемы кибернетики, вып.33 ,1978,с.5-68
16. Журавлёв Ю.И.и др. Задачник по теории графов.
17.Лавров С.С. Автоматическая обработка данных.Хранение информации в памяти ЭВМ. М:Физматлит ,Наука ,1971 г.
18. Лавров С.С. Введение в программирование. М: Наука,1977.
19.ЛавровС.С.Программирование.Математическиеосновы,средства,теория. Санкт –Петербург:Изд.BHV,серия " Мастер",2001, 318 с.
20.Лэнгсам Й.,Огенстаин М.,Тененбаум М.Структуры данных для персональных ЭВМ. М:Мир ,1989,567с.
21.Каган Б.М.Электронные вычислительные машины и системы. М: Энергоатомиздат.,1991,591с.
22.Кнут Д. Искусство программирования. Сортировка и поиск .Т.3, М: Изд.Вильямс,2000.
23.Королёв Л.Н. Типовые программы цикла программистских дисциплин для бакалавров специальности " Прикладная математика и информатика" Журнал Программирование .№1, 1996 ,с.66-74
24.Королёв Л.Н.,Миков А.И. Информатика.Введение в компьютерные наукиМ:Высшая школа ,2003,342с.
25.M.Ласло.Вычислительная геометрия и компьютерная графика на С++. М:Изд. БИНОМ,1997,304с. Машинная графика.
26.Поспелов Д.А.Введение в в теорию вычислительных систем. М: «Сов.Радио» , 1972г.
27.РомановскийИ.В.Дискретныйанализ.С-П:Изд.Невский диалект,2000, 240с.
28. Серебряков В.А., Галочкин М.П. Основы конструирования компиляторов. М: Изд.УРСС,2001, 222с.
29.Таненбаум Э. Архитектура компьютеров. М: Изд.ПИТЕР,2003, 698с.
30.Феррари Д. Оценка производительности вычислительных систем. М.: Мир, 1981 г., 585с.
31.ХIII Международная научная конференция молодых учённых, аспирантов и студентов « Ломоносов 2006». М: МГУ им. М.В.Ломоносова, Сб.тезисов, МОиН РФ, 12-15арпреля 2006, изд.ф-та ВМиК
32. Яблонский С.В. Введение в дискретную математику. М: Наука, Физматлит, Изд. 2, 2000г.
33. Denning P.Working set
34. Drozdek A. Data structures and C++.
35.Korman . Построение и анализ алгоритмов. Thopson Learning Inc ,2001.
36.Heuring V.P., Jordan H.F.,Murdocca. Computer Systems Design and Architecture. Addison-Wesley Longman Inc.1997.
37.Hopcroft J., Motwani R., Ulman J. Introduction into Automata Theory,Languages, and Computation. 2nd Edition. Addisson-Wesley Publ.House.
38. Rayward-Smith. V.J.A First Course in Formal Language Theory. Blackwall Scientific Publications.Oxford Press.(Имеется перевод:Теория фрмальных языков.Вводный курс. М: Изд.«Радио и связь»,1988г.128с.)
39.W.Stollings
40. S. Baase. Computer Algorithms. Introduction to Design and Analysis. 2nd edition, Prentice Hall. 2001
41.Peter Andras. Kernal-Kohonen Networks.Int.Journal of Neural Systems.Vol.12,No.2,2002,p.101-119
        
        қазақстан республикасы
білім және ғылым министрлігі
әл-фараби атындағы қазақ ұлттық университеті
Механика-математика факультеті
Ақпараттық жүйелер кафедрасы
Кафедра меңгерушісінің ... ... ... ... ... ... ... жіберілді
(күні)
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
«НЕГІЗГІ АРИФМЕТИКАЛЫҚ АМАЛДАРДЫ ОРЫНДАУДЫҢ ЭФФЕКТИФТІ ҚОЛДАНЫЛУЫ»
050703 – «Ақпараттық жүйелер» мамандығы
Орындаған ... Б.Д. ... ... ... ... А.Е. Дюсембаев
(қолы)
Норма бақылаушы ____________________ А.М. ... ... 3
1 БІР ... ЖӘНЕ КӨП ... ЖҮЙЕЛЕР СӘУЛЕТІНІҢ ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ
4
1.1 Бір процессорлы жүйенің сәулеті ... ... мен ... ... Кластер және оның ерекшелігі 16
2 КОПЬЮТЕРДЕ ЕСЕПТЕУІШ ПРОЦЕССОРЛАРДЫҢ БАСҚАРЫЛУЫ 18
2.1 Компьютер жады ... ... ... ... ... ... ... Сегменттік-беттік жүйелер 23
3 АРИФМЕТИКАЛЫҚ АМАЛДАРДАҢ ТӨМЕНГІ ДЕҢГЕЙДЕ ОРЫНДАУЛАРЫ 30
3.1 Электронды есептеуіш машинада бекітілген және ... ... ... ... ... ... ... ариметикалық амалдарды орындауды төменгі
деңгейде үлгілеу ... ... ... ... ... ... ... 58
ҚОРЫТЫНДЫ 61
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... машиналарды жетілдіру қазіргі таңда да өз
қызығушылығын ... ... және ... ... ... ... байланысты ЭЕМ өнімділігінің қажеттілігі артуда. Ең ... ... ... ... алып жатыр. Өткен он жылдықта жалпы
параллель есептеуіш жүйелері ... ... ... ... ... индустрия бір процессорлық немесе бірнеше процессорлар жүйесін
шапшаң түрде жетілдіріп жатты. Қазіргі таңда көппроцессорлы жүйесі алдыңғы
қатарлы компьютерлік ұйымдардың ... ... ... ... Алғашқы кезде
бұл қалыпты даму микроэлектрониканың өрлеу мерзімімен ... ... ... жады және ... адаптерлік құрылғылар
стандартты интерфейстері жаппай түсінікті ... ... ... ... ... ... мынадай қағиданы ұстанады: «төмен
бағаға үлкен өнім». Осыдан кейін ... ... ... үшін ... жаңа жетістіктер қолданыла ... ... екі ... бар: ... және интенсивті. Дамудың
экстенсивті жолы ЭЕМ ... ... ... яғни жеке
элементтердің тез әрекет ету үрдісін күшейтеді. Ал дамудың ... ... ... ... ... ЭЕМ мінездемелерін экстенсивті
даму жолымен жақсарту технологиялық ... ... ... ... шектелген және бұдан ... ... ... ... ... ... ЭЕМ ... деңгейде әсер етпейді. Осыған
байланысты бұл әдіс ... ... ... және ЭЕМ өнімділігін
күшейтуге басқа жол іздеуге мәжбүрлейді. Қазіргі уақытта ЭЕМ ... ... ... ... ... ... және ЭЕМ өнімділігінің
үлкеюі оның құнының қатынасына беретін коэффициенті аз болатын ... ... ... ... қазір бұрын есептеуіш машиналардың
өнімділігін бірнеше ... ... ... онша ... емес ... ... кезде микроэлектрондық қордың дамуы ... ... ... ... интегралдық сұлбалар негізінде қазір жылдамдығы ... бір ... ... секундына жұмыс жасай алатын микропроцессорлар
жүзеге асып жатыр. Қазіргі кезде компьютерлерді құрастыру үшін бір жүйеден
бірнеше ондаған, жүздеген микропроцессорлық ... ... ... айналып бара жатыр. Бірақ дамудың бұл ... ... ... тез ... ... күшейуі сонымен қатар есте сақтау жады ... ... ... болып отыр. Бұл мәселені шешу үшін келесі мүмкін
болатын тәсілдері бар. Ол үшін ... ... ... ... бөлу
керек, компьютердің виртуалды жадымен және ... ... ... ... ... және ... үлкен жады кристалдарын жасап шығару керек.
Сонымен қатар кэш ... ... ... БІР ... ЖӘНЕ КӨП ПРОЦЕССОРЛЫҚ ЖҮЙЕЛЕР СӘУЛЕТІНІҢ
ЕРЕКШЕЛІКТЕРІ
1.1 Бір процессорлы жүйенің сәулеті
30-шы жылдардан бастап есептеуіш ... ... ... ... ... XX ... 50-ші жылдардың ортасында, ЭЕМ
ұйымдастыру ... және оның ... тек ... топ ... ісі ... Дербес компьютерлер шыға бастаған уақыттан осы
мәселелер үлкен топ қолданушыларды ... Осы ... ... ... шешім немесе жай программалық өнім болса да, зертхана
қабырғаларынан шықаннан кейін міндетті түрде ... ... ие ... ... мен инженерлердің жетістігі болып табыла ... ... ... таңда осындай дискуссиларға мыңдаған ... ... оның ... ... ... мен ... оқу ... ат салысады. Ерте жастан бастап, жас програмисттер дербес
компьютер, оның ... және жеке ... ... ... туралы
өздерінің алғашқы білімін мектеп қабырғаларынан алады. Кейбіреулері мектеп
қабырғасында жүріп-ақ компьютерлік ғылымның ... ... ... ... негіздерін меңгеріп те алады. Өздерінің ДК-ін
жаңартумен бастарын қатырып жүрген мектеп оқушылары мен студенттер өз ... ... ...... ... ... алды: Орталық процессор-ОПр, жады (жедел және көмекші), аналық
плата, ... ... ... ... ... ... кэш, видеотақташа,
жүйелік тақташа, және т.б. Сонымен қатар олар осы құрылғылардың ... ... ... ... ... ... мен кемшіліктерімен жақсы таныс. Қолданушылардың ... ... ... және ... өнімдерін шығаратын фирмалардың негізгі тұтынушылары
болып табылады. Г. Айкен, ... ... ... ... ... және сонымен қатар Джон фон ... ... ... ... ... бірі болды. Сонымен қатар
Дж. Буль, А. Тьюринг, Э. Пост, Дж. фон Нейман, К. Шеннон, А. А. Марков,
Н. Хомский, В.М. ... ... ... ... ... О.Б., ... А.П. ... Ю. И. Яновтың жұмыстары
компьютерлік технологиялар – ... ... ... ... ... ... ғылым мен технологияның түрлі салаларының
айнасы болып та табылады. Ең ... ... ... ... математикалық модельдері және осы құрылғыларды басқару
алгоритмдері мен ... ... атап ... ... Осы ... ... тілдік компонентасының негізгі бөлігі болып табылатын
құрылғыларды проектілеу тілдері Verilog және VHDL кең ... ... әр ... қалың кітаптар жазылған, сондықтан осы оқу
құралының авторына пәннің ең негізгі бөліктерін осы кітапта атап ... ... ... ... ... ... компьютер архитектурасы,
автордың қызықты тақырыптары кірді. Осы бөлім ... ... ... цифрлық сұлбалардың дизайны және
бакалаврларға арналған ... ... ... ... ... аппараттық бөлімін(1.1-сурет) қарапайым түрде келесідей
көрсетсе болады:
1.1.1-сурет. Дербес ... ... ... ... құрылымы
АЛҚ – арифметико-логикалық құрылғы; БҚ – ... ... ТЖ ... жад; ЖЖ – ... жад; СҚ – ... ... ИМДЖ – ... магниттік
дискіге жинақтағыш; ҚМДЖ – қатты магниттік дискіге ... МЛЖ ... ... ... ББҚ – ... беру құрылғысы.
Компьютердің ең негізгі және маңызды құрылғысы орталық процессор (ОПр).
Орталық процессор компьютердің «миы» болса, оның ... ... ... ... Осы генератордың тактілерімен компьютерде
орындалатын барлық процесстер келістірілген. Орталық процессорда Басқару
Құрылғысы (БҚ) және ... ... (АЛҚ) бар. ... ... және де ... ... ... бейімделген.
Өте жылдам регистрлердің және басқару микросұлбалардың бар ... ... ... орындалуын қамтамасыз етеді. ... ... ... ... мен ... ... басқарып реттеп
отырады. Басқару құрылғысы компьютердің «орталық жүйке жүйесі» ... ... ... компоненттері күрделі құрылғылар, мысалға
үзілісті өңдеу блогы, командалардың дешифраторы, сонымен ... ... ... ... таралымды болжайтын блогы болып
табылады. Басқару құрылғысында сонымен ... ... бар, ... командалар есептеуіші (PC) мен командалар регистрін (IR) бөліп
айтса болады. ... ... ... ... ... олар ... мен ақпаратты жеткізіп таратуға арналған.
Компьютердің негізгі түйіндері мен ... ... ... тұратын жалпақ ленталы шинамен байланысқан. Орталық ... ... ... ... ... ... ... жоғары өнімді жад
орналастырылған, және де осы жад регистрлерден ... оны ... ... Бұл L1,L2,L3 ... ... ... ... жету жылдамдығымен ажыратылады. Кэш ... ... ... және ... ... да ... ... осы кездегі
технологиялардың даму деңгейіне байланысты екені түсінікті.
Регистрлер, кэш ... ... және ... жады ... қосыла бір
жағында негізгі жады НЖ-ның өте жылдам регистрлері, бір ... ... ... жады ... құрады. Оперативті (жедел) жадымен
салыстырғанда диск жадысы аса көлемді. ЖЖ(Диск ... ... ... ОПр(КЭШ арасындағы алмасумен салыстырғанда өте баяу. Орталық
проссерден басқа компьютерде ... ... диск ... ... ... бар. ... орталық процессор сияқты
өте күрделі ... ... ... ... ... ... ... оның түрлі құрылғыларбен бірлесе ... ... ... ішкі ... бейне жадымен және аналогті
цифрлік өңдеу құрылғысымен байланыса жүреді, осы құрылғылардың ... ... ... кіреді. Аналогті цифрлік өңдеу құрылғысы
виде жадыда жазылған цифрлік ... ... ... ... ... Сонымен қатар бейне жады оперативті жүйенің бөлігі болып
та табылады.
Операциялық жүйе ... ... ... ... түрде
ұйымдастырылады. Бірақ операциялар физикалық жадыда жазылған ақпаратпен
жұмыс істейді және MMU(memory ... ... ... ... ... виртуалды адресті физикалық адреске ауыстыруды
қамтамасыз етеді. Орындалатын ... ең ... ... ... оқу ... ... табылады. Осы операцияларды орындау кезінде
қателіктер туындау мүмкін, Оларды ... үшін ... ... ... мағлұмат. 20-шы ғасырдың 30-шы жылдардың соңында және 40-жылдар
басында АҚШ, Англия, ... ... ... мен ... деп ... ... ... жасауға кірісті.
1937 жылы Горвард Айкен Гарвард университетімен және IBM ... ... МАРК I ... құрап шығарды. МАРК I компьютері
электр ... ... ... қосылғыштар болатын мыңдаған
механикалық ... ... ... ... ... ... осы компьютердің санау жүйесі ондық болды. Осы ... ... 72 ... саннан тұрды. Осы компьютердің ... ... және IBM ... ... ... ... Г. ... жұмыстарынан бөлек Германияда осы құрылғыға
ұқсас 1937 жылы Конрад Цузенің басшылығымен Z1 машинасын құрастырылды.
Толық электронды ... ... ... ... ... Джон
Атанасовтың басшылығымен және Клиффорд Берри студент-магистрантының
көмегімен 1939 жылы ... ... Олар ... ... электронды вакуумдық лампаларды қолданды.
Бұл Компьютер өз құраушыларының атына сай АВС деп ... ... ... ... ... ... жоқ, ол оны қазіргі кезде
атағандай профессор Атанасов айналысқан теңдеулерді шешуге арналған ... ... АЛҚ ... ... ... ... ... Ол 30
компоненттен тұрды, және садарды қосу және алу ... ... ... ... ... 30 ... 50 ... сандардан тұрды.
Енгізу үшін перфокарталар қолданылды.
Ең бірінші универсалды электронды ... ... ENIAC ... ... ... арасында Джон Моучли және Проспер Эккерт басшылығымен
Атанасов идеяларының негізінде Пенсильвания ... ... ... ... ... саны бар 20 «ұяшықтан» тұрды. Оқуға арналған
мыңдаған сан жадысы қосымша ... ENIAC 18*103 ... ... 30 ... аса салмақты болып кең орынды алып жатты.
1945 жылдан бастап ENIAC проектісінің консультанты болып Джон ... ... Ол ... жаңа енгізулердің авторы болды, ... ... ... ... ... архитектурасымен
құрылған. Осы архитектураның негіздерін Джоном фон ... ... ... жадысы программалармен қатар мәліметтерді цифрлық кодта сақтау
керек және олар керек ... ... ... Осылайша сақталатын
программаның концепциясы құрылған.
Оқуға және жазуға арналған ... ... ... қол ... ... ... ... жүзеге асырылған компьютер EDVAC деп аталды.
EDVAC Орталық процессорының құрылымына: ариметика-логикалық құрылғы, жады
және басқару ... ... ... ... ... ... оқып, оларды ариметика-логикалық құрылғысы орындады.
EDVAC командаларының тізбегінде қазіргі таңда ... ... ... негізін қалаған көптеген
ерекшеліктері болды. Сонымен қатар сол уақытта фон ... ... IAS ... құрылды. Осы екі машина 1951-52 жылдары құрылып, ЭЕМ-
сын ... ... ... ... ... ... ... мен программалау тілдерінің ... 1950 ... ... ... бола ... Сол уақыттан бастап
софт пен технологияның қарқынды дамуы басталды.
60-шы жылдар басында IBM ... ... IBM-360 ... ... ... архитектурасы атты терминді қолдана
бастады.
Компьютерлердің дамуы лампалық ... ... ... ... пайда болды. Бүгінгі таңда бұл өте үлкен интегралды
сұлбалардың негізінде ... ... ... ал ... жаңа
мүмкіншіліктері бар квантты және нейрокомпьютерлер болады.
Джон фон ... ... ... ... ... ... іске асырған, осы саланың ғылымдық және өндірушілік негізін
салған адам ретінде санайды.
Байқасақ, фон-нейман ... емес ... бар ... ... ... Мультипроцессорлар мен мультикомпьютерлар
Ақпараттық модельдер. Параллельді өңдеудің кез-келген жүйесінде
процессорлар бір мәселенің әр түрлі ... ... ... бір бірімен
ақпарат алмасу үшін өзара қарым-қатынаста болуы тиіс. Бұл ... ... ... Екі ... ... ... және ... оларды төменде қарастырамыз.
Параллельді іс-әрекет компьютерінің классификациясы
Классификация негізінде екі ... ... ... ... ... ағыны. Командалар ағыны команда есептеуішіне ... ... ... ... n ... ... мен n ... есептеуіші бар.
Деректер ағыны операндалар жиынынан тұрады.
Деректер мен командалар ағыны қандай да бір ... бір – ... ... төрт ... амал ... SISD (Single Instruction
stream Single Data stream — команданың бір ағыны,деректердің бір ағыны) –
бұл фон Нейманның ... ... ... Ол бір ... ағыны
мен бір дерек ағынынан тұрып, бір сәтте бір ғана әрекет орындай алады. SIMD
(Single ... stream Multiple Data stream ... ... ... ағыны) бір команда арқылы берілетін ... ... ... ... ... бірнеше жиынын бір уақыт
аралығында ... ... ... бар. ILLIAC IV —SIMD ... ... ... ... stream Single Data stream – командалардың
бірнеше ағыны, деректердің бір ...... ... ... Бұл ... ... деректердің бір жиынымен жұмыс жасайды. MIMD (Multiple
Instruction stream Multiple Data stream — ... ... ... ... ағыны). Бұл жерде бірнеше тәуелсіз процессорлар ... ... ... ... жұмыс жасайды. Бұл категорияға көптеген
параллельді ... ... ... ... ... MIMD ... ... табылады.
Біз Флиннің жіктеуін кеңейттік (1.2.1-сурет). SIMD машиналары екі
топшаға бөлінді. Бірінші топшаға көптеген суперкомпьютерлер мен ... ... ... ... ... машиналар жатады. Екінші
топшаға негізгі басқарушы ... ... ... тәуелсіз АЛҚ-ға
бағыттайтын ILLIAC IV типтегі машиналар жатқызылады.
1.2.1-сурет. Параллельді компьютерлер ... үш түрі бар. Олар бір ... ... ... құру ... ... Олар UMA (Uniform Memory Access — ... қолжетімділік құрылымы), NUMA (NonUniform Memory Access —
(неоднородным) жадыға ... емес ... ... және СОМА
(Cache Only Memory Access — кэш-жадыға ғана қолжетімділік құрылымы).
Мультипроцессорлар.Барлық процессорлар жалпы физикалық жадыны бөледі.
Мұндай жүйені ... ... ... ... ... бар жүйе деп
атаймыз.
Программалық қамтамасыз етуге мультипроцессорлық үлгі ... ... ... ... ... ... ... бейнеленген
бір виртуалды адрестік кеңістікті бөлісе алады. Кез келген ... ... STORE ... ... ... ... жаза алады немесе жадтан
сөзді оқи ... ... ... қажет етілмейді. Егер бір процесс жадқа
мәліметтерді жай жазатын ... ал ... сол ... оқитын болса,
онда екі процесс ақпарат алмаса алады.
а
б
1.2.2-сурет. Ортақ жадыны бөлісетін 16 процессорды қамтитын
мультипроцессор (а); 16 ... ... ... әрқайсысын жеке
процессор талдайтын сурет (б)
Мультипроцессорлар екі немесе одан да көп ... ... ... ... өте ... Бұл үлгі ... және ... кең ауқымына қосыла алады. Битті бейнелеуді
зерттейтін және оның ... ... ... ... ... ... бір көшірмесі жадта сақталады (1.2.2-сурет,б сурет).
16 секцияның беруін талдау үшін 16 процессорлардың ... бір ... Егер ... оның ... бірі секция шекарасынан өтетінін
байқаған болса, бұл процесс объекті соңынан келесі секцияға өтеді, ... ... ... ... ... кейбір объектілер бірнеше процесстермен
өңделеді, сондықтан соңында үйлердің, ағаштардың және ұшақтардың ... үшін ... да бір ... ... мысалы ретінде Sun Enterprise 10000, Sequent NUMA-
Q, SGI Origin 2000 және ... Exemplar ... ... ... NUMA-Q ... ... кэштеу когеренттігінің қызықты протоколы қолданылады –
SCI (Scalable Coherent Interface — ... ... ... ... ... (IEEE 1569 ... ... бұл хаттама CC-NUMA
басқа машиналарында да қолданылады. NUMA-Q ... ... ... ... quard board ... ... ... Тақшада Pentium
Proның 4 процессоры мен 4 Гбайтқа дейінгі ЖЕСҚ бар. ... ... ... және екінші деңгейдегі кэш-жады бар. ... MESI ... ... ... quard board ... ... бақылау негізінде сақталады. Жергілікті шинада деректерді
жіберу жылдамдығы 534 Мбайт/с. Кэш-жады жолының ... 64 ... ... ... архитектураның екінші типінде әр
процессор өзінің меншікті ... ие, ол тек осы ... ғана ... ... ... немесе үлестірілген жад жүйесі деп аталады.
Ол 1.4 суретте бейнеленген. Мультикомпьютерлер, әдетте, әлсіз байланысы ... ... ... ... ... ...... әрбір процессорында өзінің жеке жергілікті
жады бар, ол ... бұл ... LOAD және STORE ... ... ... ... ... бұдан бөлек ешқандай процессор LOAD және ... ... бұл ... жол аша ... ... барлық процессорлармен бөлінетін ... ... ие, ал ... ... ... ... үшін жеке
физикалық адресті кеңістікке ие. ... ... ... ... ... оқу мен ортақ жадқа жазу арқылы өзара әрекеттесе
алмайтындықтан, өзара қарым-қатынас жасауға ... ... ... ... Олар ... ... ... байланыс аралық торапты
қолданады. Мультикомпьютерлердің мысалы ретінде IBM SP/2, ... Red және ... COW ... ... ... меншікті жадына ие 16 процессордан тұратын
мультикомпьютер (а); 1.2.1-сурет жадтың 16 учаскесімен бөлінген биттік
бейне (б)
Мультикомпьютерлерде LOAD және STORE ... ... ... оқи ... және ... ... ... жаза алатындай бір
виртуалды адресті кеңістіктің болуы ... ... ... ... ... қолданатын жадтың болмауы кезінде программалық қамтамасыздандырудың
белгілі бір құрылымы ұсынылады. Мысалы, 1.2.1-суреттегі 0 ... сол жақ ... ... бір ... 1 процессорға қатысты
секцияға түсетін болса, онда ол ұшақтың ... ... алу үшін ... ... ... ... Егер ... 0 процессор осындай
жағдайды байқаса, онда ол 1 процессор жадынан ақпаратты жай оқи алмайды.
Оған ... ... алу үшін ... әрекет ету керек [10].
Ол үшін процессор 0 ең алдымен қай процессор оған ... ... ... анықтап алуы қажет, содан соң сол ... ... ... хабарламасын жіберуі тиіс. Жауапты алғанша 0 процессор
блокқа түседі. 1 процессор хабарламаны алған ... ... ... осы ... ... керекті мәліметтерді кері қайтаруы қажет. 0
процессор жауабы бар хабарламаны қабылдаған ... ... ... блоктан шығып, жұмысын жалғастырады.
Мультикомпьютерлерде процессорлар арасында өзара әрекеттесу үшін send
және receive примитивтерін жиі ... ... ... етуі мультипроцессордің программалық қамтамасыз
етуіне қарағанда күрделі құрылымға ие. Сонымен ... ... ... ... ... мен оларды тиімді орналастыру мәселесі болып
қалады. Мультипроцессорда бөліктерді ... ... ... ... ... бірақ өнімділікке әсерін ... ... ... мультипроцессорды прогараммалауға
қарағанда едәуір күрделі екендігі байқалады.
Егер мультипроцессорларды программалау ... ... ... қажеті қаншалықты деген сұрақ тууы мүмкін. Бұл
сұрақтың жауабы: сонша процессоры бар ... ... ... ... жасау оңай және арзанға түседі. ... ... ... ... ... ... құру – бұл өте күрделі мәселе,
ал 10000 немесе одан да көп ... ие ... ... ... тиімді.Осылайша, біз дилеммаға соқтығысамыз: мультипроцессорды жасау
қиын, программалау оңай, ал ... ... ... бірақ
программалау қиын. Сондықтан құрастырылуы оңай және программалануы жеңіл
гибридті жүйелерді жасау ... ... ... Бұл ... ... іске ... болатындығын және әрбір жағдайда қандай да бір
артықшылықтары мен ... бар ... ... ... ... саласындағы барлық зерттеулер екі құрылымның артықшылықтарын
үлестірген ... ... ... ... Бұл ... ... қосуға мүмкіндік беретін, жаңа процессорлар қосылған кезде
жұмысын жалғастыра беретін, кеңейтілетін жүйе алу маңызды болды.
Қазіргі ... жүйе ... ... ... ... тұратын
жүйе болуына негізделген. Бағыттардың бірі осыны сипаттайды. Бұл 1.2.3-
суретте ... ... ... ортақ жадты іске асыруға
мүмкіндік береді. 1.2.2-суреттен шынайы мультипроцессор ... ... ... ... ... жадты ортақ қолдануын көреміз. Бұл
өнімде бір кесте жинағы бар операциялық ... бір ... бар, ... ... ... ... Егер ... үлкен жад қажет болса,
онда ол операциялық жүйенің ... ... Ал ... жүйе ... ... ... ... және осы бос бетті шақырылған программаның адрестік
кеңістігінде бейнелейді. Операциялық жүйеге ... ... ... бір ... және ... жүйе ... қамтамасыздандырудағы қай беттің
қандай процесске тиесілі екенін қадағалайды. Ортақ жадты іске ... ... ... ... ... ... мультикомпьтерлердің аппаратық қамтамасыздандыруын және
операциялық жүйені қолдануға негізделген, ол беттерге бөлінген ... ... ... Бұл бағыт кезінде DSM ... ...... ... ... жад) деп ... әбір бет ... блогында орналасады (1.2.2,а- сурет). Әр машинаның өзінің меншікті
виртуалды жады және ... бет ... бар. Егер ... ... ... LOAD ... STORE ... орындайтын болса, онда операциялық жүйе
үзіледі. Содан соң, операциялық жүйе қажет ... ... ... ... ... ... ... аралық торап арқылы жіберуін талап
етеді. Бет қажетті жеріне жеткізілген кезде, ол жадта ... ... ... орындалуы жаңара түседі. Шын мәнінде, операциялық жүйе
жетіспей жатқан бетті дискіден емес, жадтан шақырады. Ал ... ... ... ... ... ... ... қалыптасады.
Үшінші тәсіл программалық қамтамасыз ету деңгейінде бөлінген ... ... ... ... ... жад ... ... құрастырады, және бұл абстракция компилятормен іске асырылады. Мысалы,
Linda моделі кортеждердің бөлінген жад абстракциясына негізделген ... ... ... Кез ... ... процесстері ортақ
кеңістіктен кортежді ала алады немесе оны ортақ ... ... ... ... қол ... ... ... қамтамасыз етумен (Linda
жүйесімен) толық бақыланатындықтан, арнайы аппараттық ... ... жүйе ... емес ... ... ... ... мысалы ретінде программалық жабдықта іске
асырылған Огса жүйесіндегі ортақ объектілер моделін көрсетуге ... ... ... ... емес ... ... және ... да бір
процедураларды орындай алады. Егер процедура объектінің ішкі жағдайын
өзгертетін болса, онда ... жүйе ... ... бұл ... көшірмелерінің өзгертілуін қадағалауы тиіс. Объектілер – бұл ... ... ... ... ... және аппараттық қамтамасыз
етудің қатысуынсыз программалық қамтамасыз етудің көмегімен іске асыруға
болады.
1.2.3-сурет. Ортақ қолданылатын жадты іске ... ... ... ... ету (а); операциялық жүйе (б); программалық
қамтамасыз ету (в)
Барлық мультикомпьютерлердің бір ұқсастықтары бар: ... ... ... ... ... ... жіберу процессоры ескертуді
алады және мәліметтер блогын ... ... ... ... ... ... және ... берілгеннен кейін). Мультикомпьютердің құрылымы
1.6 суретте көрсетілген.
1.2.4-сурет. Мультикомпьютер сызбасы
Мультикомпьютерлер көлемі және типтері бойынша ... ... ... ... ... ... МРР және COW.
МРР — жаппай параллельді процессор
МРР ... Parallel ...... ... ...
бұл бірнеше миллиондаған доллар тұратын үлкен суперкомпьютерлер. Олар
әртүрлі ғылым салаларында, ... ... ... ... ... ... ... санын өңдеуге немесе үлкен деректер қорын
сақтауға және оны ... ... ... ... көбінде
стандартты процессорлар қолданылады. Олар Intel Pentium, Sun ... RS/6000 и DEC Alpha ... ... ... ... ... жіберу үшін аз уақыт күту
мен жоғары өтімділік мүмкіндігі бар желінің қолданылуында.
МРР ерекшелігі – енгізу-шығару ... ... Жиі ... жиынын өңдеуге тура келеді,кейде терабайтқа тең жиындарды да. ... ... ... өте ... ... орналастыру керек.
Үлкен МРРларда жүйені бақылауға, қандай да бір ... ... ... ... ... ... арнайы аппараттық және ... бар. МРР ... ... ... ... ... жиынын бейнелейді.
COW — Clusters of Workstations (жұмыс станциясы кластерлері)
Мультикомпьютерлардың екінші типі — бұл COW (Cluster of ... ... ... немесе NOW (Network of Workstations — жұмыс
станциялар ... ... ... ол ... ... байланысқан
бірнеше жүздеген дербес компьютерлерден немесе жұмыс станцияларынан тұрады.
МРР мен COW ... ... ... ... ... мен ... ... Екуінде де ЖЕСҚ, диск, операциялық жүйе
және т.б. бар, ... ... ... ... ... бәрі ... ... істейді (операциялық жүйеден басқалары). COWдың МРРдан артықшылығы:
оның барлық компоненттері қолжетімді, оларды сатып алуға болады.
COWдың әртүрлі ... бар, ... ... ... ... ... және ... COW жүйесі бір бөлмеде үлкен блокқа біріктірілген ... ... ... ... ... ... Кейде олар
физикалық көлемін және кабель ұзындығын қысқарту үшін ... Бұл ... ... ... ... карта,мүмкін,
дисктен басқа перифериялық құрылғылары болмайды.
Орталықтанбаған COW ... ... ... орналастырылған жұмыс
станциясы кластерлерінен немесе дербес ... ... ... ... желі ... ... Олар гетерогенді және перифериялық
құрылғылардың толық жиынына ие. Ең бастысы, көптеген компьютерлердің өз
иелері ... ... және оның ... ... ... алғаш рет классификациялық есептеуіш жүйесінде "кластер" терминін
Digital Equipment ... (DEC) ... ... ... бойынша кластер дегеніміз- бұл есептеуіш машиналар тобы,
бір ... ... ... және ... өңдеуде бір түйін сияқты
жұмыс ... ... ... жүйе ... яғни ... ... ... жиынтығы есептеуіш техникада бір компьютер сияқты жұмыс
істейді. Кластер жүйесін құруда осы маңызды болып табылады.
Digital серіктестігінің ең алғашқы кластері VAX ... ... ... ... ... ... ... соңды орналасқан ортада әлі
қызмет атқарады. Қазіргі таңда да олардың ... ... ... қағидалар кластер жүйесін құруда негіз болып қалады.
Көрсетілетін кластер жүйелерінің ортақ ... ... ... жылдамдық
4.Масштабтау
5.Жалпы қорға рұқсат
6.Қызмет көрсету ыңғайлылығы
Кластер жүйесі кезінде маңыздысы жоғарғы ... ... ... ... ... аз көңіл бөледі.
Жалпы жағдайда кластер мультипроцессорлық жүйе сияқты жұмыс ... ... ... ... ... аппараттық қордағы
бөлінуін түсіну маңызды.
2 КОПЬЮТЕРДЕ ЕСЕПТЕУІШ ПРОЦЕССОРЛАРДЫҢ БАСҚАРЫЛУЫ
2.1 Компьютер жады
Компьютердің барлық құралдарының ... ... ... ... ... ... үшін басқару құралы (БҚ) қызмет етеді. Басқа ... ... ... БҚ ... ... ... және негізгі
жадыдан (НЖ) немесе кэштен ... ... ... ... ... типін анықтайды. Сонымен қатар БҚ (басқару құралы) АЛҚ-да
операциялардың орындалуын ... ... ... құрылғы
(АЛҚ) арифметикалық, логикалық операциялардың және басқа ... ... ... ... БҚ және АЛҚ ... процессордың (ОПр)
маңызды компоненттері болып табылады. Сонымен қатар, ОПр аз жадыға қатысты
ағымдық нәтижелер мен мәліметерді, сонымен бірге ... ... ... үшін жоғары жылдамдықты жадыдан тұрады. Бұл жадыны регистрлер қатары
құрады, олардың көбінің өзіндік арнайы тағайындалулары және ... ... көп ... да ... ... ақпаратты сақтау тәсілін анықтайтын
жалпы термин;компьютердің әр ... ... ... жөне беруге арналған компьютер ... ... ... (магниттік) жадынан тұрады;
акпаратты сақтауға және қолданбалы ... ... ... ... жады ... ... құрылғының бір немесе бірнеше түрі
арқылы жүзеге асырылады; ақпаратты тұрақты немесе уақытша сақтайтын ... ... ... ... ... жиынтығынан тұратын сыммен
байланыстырылған, нәтижесінде мекен-жайлар, мәліметтер, ... ... ... ... және ... сигналдар
жіберіледі.
Бұл сымдар ОПр ... ... ... ... мыс ... түрінде орналастырылуы да, және оны ... ... жеке ... ... да ... Ішкі немесе
жергілікті сымдар ОПр-да ақпаратты процессор ішінде орналастыруды жүзеге
асырады, ... ... ... ... ... ... ... ОПр құрылғыларына қатысты
ауыстырылады, мысалға айтсақ, АҚ немесе БҚ ... ... ... бар ... ... ... ... USB, РСI сымдар, басқа сымдардың
мұндай аттары болмайды. Сымдарды жиі мәліметті ... үшін ... ... жіберуге жеке, басқару сигналдарын жіберуге жеке бөледі.
БҚ регистрлерінің арасында маңызды болып табылады: РС – ... ... ол ... ... керек болатын командалар мекен-
жайынан тұрады, IR ... ... ... ... ... ... екі ... регистр: мысалы, біріншісі МАR, екіншісі МDR
және компьютер жадысы арасындағы интерфейс ретінде әсер етеді. ... ... ... ... қолданылатын көптеген регистрлер бар, мысалы,
операндтар ... ... ... ... Барлық көптеген
регистрлердің ішінен ортақ тағайындау регистрлері, және машинаға немесе
программалаушыға ... ... ... және ... ... ... деңгей регистрі ретінде танымал регистр ерекшеленеді, мысалы,
жады.
БҚ сонымен қатар тасымалдау, ... ... ... ... және ... ... ... тоқтауы сияқты арнайы
оқиғаларды ... үшін бір ... тулы ... ... санынан
тұрады. Тулы регистрлер және командалар есептеуішінің жиыны PSW программасы
жағдайының сөздерi регистрінің ... ... ... ... ... стектің ағымдағы шыңы туралы ақпараттан тұратын стек
нұсқағышы-регистрін белгілеуге болады.
Өнімділікті көтеру мақсатында программаның орындалуын жеделдету ... ... әр ... ... қолданады, онң біреуі -
командалардың орындалуын қиғаштау, яғни «бiр ... ... ... ... бір уақытта орындалу процесі. Мұны бір процессорда
да, немесе бірнеше процессорларда да жасауға болатыны айқын. Сондықтан жиі
қиғаштау туралы сөз ... бір ... ... процессорлар туралы сөз
қозғалғандығын анықтайды.
2.2 Компьютер жадын басқару
Жадыны басқаруда жауап беретін операциялық жүйенің бір ... ... ... ... жады ... деп ... ... нақты уақытта
жадының қай бөлігі жұмыс жасап жатқанын бақылайды және аяқталуымен қорды
босатады, ОЗУ және ... ... ... ... ... ... жүйесі екі класқа бөлінеді. Бірінші класқа ... мен ... ... процесстердің алмасу жүйелері жатады, яғни
процессті түгелімен үстемелейтін ( swapping ) ... бет ... ( ... ... және бет ... ... варианты жасанды процесс болып
табылады, барлық программаны бір ... ... ... ... болиауынан шақырылады. Екіншіге бұны жасамайтындар жатады. Екінші
класты жүйе қарапайым. Себебі, ПО жадыға қарағанда жылдам ... ... ... қажеттілік әрдайым болады.
Конвейерлер. Егер машинаның қарапайым циклiне зейін салып талдасақ,
онда қандай да командалар санының бiр ... ... iске қосу ... ... ... ... ... ағымдық уақыт сәтінде ... әр ... ... табылатын болады. Еске түсірейік, өте
ұзақ ... ... ... ... процестер жадыдан командаларды да, олардың
операндыларын да ... және ... ... және/немесе ОПр
регистрлерінен операндыларды жадыға кері қайтару болып табылады. ... ... үшін ... үшін командаларды шақырудың алдын алу
механизмі жасалды. Командалардың ... ... ... ... жеке ... ... уақыт бойынша өзара байланысқан бiрнеше
процестерге бөлiнуiн ұйғарады, ... ... ... ... ... ... орындалуына ОПр-ң бiр бөлiгi болып табылатын аппараттық
жабдықтаудың ... ... ... ... ... Бес кезеңді конвейер бейнеленген.
Осындай жолмен, есептеу процесінің (программаның орындалу ... ... ... ... әр ... кезеңдерінде командалар санының нақты
есептеуiш жүйесiнiң ... ... ... ... С1 ... командалардың орындауы бойынша өз ... бұл ... ... ... ... және оны буферге
орналастырады. Ол буферде осы команда орындалуға қажет болған ... ... С2 ... бұл команда декодталады, бұл командалармен нақтылы
іс-әрекеттер орындалатын оның типі және ... ... ... ... ... орны анықталады және регистрлерден немесе
жадыдан ... ... ... ... С4 ... ... ... -нан команданың жеке орындалуы болады. С5 кезеңінде операция нәтижесі
керек регистрге немесе жады ұяшығына жазылады.
Нағыз ... ... ... саны бестен көп болуы мүмкін және
сол сәттегі технологияның даму деңгейіне тәуелді ... ... ... бірі ... ... ... дейін өсуі болып табылады.
Мсыалы, басты конвейер (U-конвейер) кездейсоқ командаларды орындауы мүмкін.
Екінші конвейер ... ... ... ... ... ... жағдайда екі конвейер үшін командаларды шақырудың ортақ блогы
жадыдан бірден екі ... ... да ... ... ... ... Әрбір конвейер қатар операцияларрды
орындау үшін әрине, өзінің жеке АЛБ -нан тұрады. Мұндай орындалу болу үшін,
негізінде, мүмкін, бұл екі ... ... ... үшін ... тудырмауы керек, мысалы, регистрлер ... және ... ... ... ... ... тәуелді болмауы керек.
Бұл мәселе не статикада шешілуі керек, яғни программаның орындалғанына
дейін, сонымен ... ... ... копмилятор жауап береді, немесе
динамикада шешілуі керек, яғни бұл жағдайда даулар аппараттық жабдықтаудың
немесе иілгіш ... ... ... ... ... және ... идеясын дамытатын басқа жол - бұл кезеңдерді қиғаштау; мысалы,
біздің жағдайда С4 ... ... ... ... ... ... және бұл кезеңде АЛБ-ң да санын көбейтеміз. Бұл ... ... ... ... жатыр.
Конвейерлiк есептеулердi iске асыруда оның тиімділігіне қатты әсер
ететін маңызды мәселе командалардың өтуі жағдайында ... ... ... болып табылады. ... ... ... конвейерлік
есептеулердің тиімділігін кәдімгідей төмендетеді және мұнда программаның
бөлiмшелерiн ... ... осы ... ... тармақталу
командаларының ерекшеліктеріне негізделген әр түрлі әдістер жасалған.
Программаның ... ... тағы бір ... ... олардың қиғашталуы болып табылады. Еске ... ... саны бар ... олардың шешімі үшін сандық әдістер қолданылады. Бұл
есептердің ерекшеліктерін есепке алсақ, мұндай ... жиі ... шешу ... алып ... ... ... ... жүйесіне. Осыған байланысты бір-бірінен аз ғана тәуелсіз бір
типті есептеулер жиыны ... ... және жеке ... қатар
орындалуы мүмкін, осы ... ... ... ... ортақ уақытын
төмендетеді. Бұл негізде векторлы компьютерлер және мультипроцессорлар және
мулътикомпьютерлер құрылды, олар бір-бірінен конструктивті ... ... шешу жолы ... ... Еске түсірейік, мультипроцессор –
бұл ортақ жадыны бөлетін параллелді процессорлар ... ... ... ... ... бөлігінен ақпаратты жазуы және есептеуі
мүмкін, бұл процессорлардың жұмысы келіспеушілікті ... ... ... ... ... керек. Бұл үлгінің әрбір
процессорында басқа процесорларға қол ... ... ... ... – бұл өзара байланыста ... да, ... ... ... ... сандар жүйесі аз ғана тәуелді, олардың
әрқайсысы өз жады бар жеке машина болып ... ... ... ... ... ... ... ыңғайлылығы векторлық формада есептеу бөліктерін
қатар орындау үшін оны әдеттегі процессорға қосымша ... ... ... ... ... ал ... жеңiлдеу болғандықтан екі машинаның да құндылықтарын үйлестірген
гибритті жүйелер пайда болды.
Алайда, қарапайым бір процессорлы жүйеге оралайық. Еске түсірейік, жүйе
және ... ... ... жиынтығы - бұл командалар жиыны.
Командалардың үлкен жиыны - жақсы болуы міндетті емес. Екі ... ... - RISC ... ... ... ... жиыны), онда 50-100 ... және CISC ... ... командалар жиыны) - 200-300 команда. RISC
архитектурасының ... ... ... ... ... орындалады, сонымен қатар, RISC архитектурасындағы әрбір команда
әмбебап. CISC архитектурасының ... DEC, IВМ, INTEL ... ... INTEL ... CISC ... ... өте қарапайым операцияларды оныдау үшін RISC ... ... ... ... ... CISC ... ... түсіндіріледі.
Нәтижесінде өте қарапайым, бірақ жиі ... ... ... ал ... қолданылатын күрделілері - ақырын орындалады.
Орындалатын командалардың негізгі типтерін келтіреміз:
- ерекше құқықты командалар ... ... ... ... ... ... арифметикалық командалар;
- логикалық командалар;
- бір операндыны басқару командалары;
- ... ... ... ... және қайтару командалары;
- программаның орындалуын бақылайтын командалар;
- стекті бақылайтын командалар;
- көптеген мәліметтер ... ... ... (SIMD, ... SIMD – бір ... ... - көптеген мәліметтер ағыны; MIMD
– көптеген командалар ағыны - көптеген мәліметтер ағыны).
Командалардың басқа да типтері ... ... ММХ ... Сонымен
бірге айта кететін жайт, компьютерде ОПр -дан бөлек басқа да процессорлар
бар болады, ... ... ... ... ... ... Лекцияның қорытындысында қарастырамыз - машинаның
қарапайым циклі ... ... ... ... ... БҚ жадыдан (ЖЖ, КЕШ) IR регистріне, яғни команда регистріне ... ... ... ... БҚ ... ... және операция типін анықтайды;
- БҚ берілген команданың ... ... да бір ... ... па
екенін тексереді, егер керек болса - оның жадыдағы орны анықталады*
- егер бұл қажет болса, iшкi АЛБ ... ... ... операндтар регистріне жүктеу, бұл этапта MAR, MDR ... ... сым және ... ... ... ... бойынша БҚ-нан операция нәтижесi жасалып
шығарылады және нетиже ... ... ... ... ... ... ... БҚ-на немесе АЛБ жіберілуі мүмкін);
- командалар есептеуiшiнiң өзгерiсi ол деректен ... ... ... цикл ... өту.
Қорыта келе, бірпроцессорлы жүйенің негізгі параметрлері
төмендегілер болатындығын атап өтейік: процессордың жұмыс тактілік ... ... ... кернеуі, тактілік жиіліктің ішкі ... және кэш ... ... ... жүйелер. Сегменттік-беттік жүйелер
Қазіргі ЖЖ (жедел жады, негізгі жады) көбінде виртуалды жады беттік
адрестеу көмегімен ұйымдастырылады. ... ... ... ЭЕМ
физикалық, сонымен бірге виртуалды ... да ... ... ... ... ... 512, 2048, 4096 байт болады. Беттің көлемінің
4Кб болуы стандартқа сәйкес болып табылады, бірақ беттің көлемі 2Гб ... ... ... Виртуалды жады мен негізгі жады арасындағы байланыс
Бағдарламаны виртуалды жадының беттеріне орналастыру ... ... ... өзінің виртуалды адресін алады. Ал виртуалды
адрес пен ... ... ... ... ... жүйе ... ... іске асырылады. Операциялық жүйе ... ... өз ... ... аз ... негізгі жадыдан бөліп береді.
Негізгі жады мен ... жады ... ... ... бет ... Айырбас кезінде орталық процессор (ОПр) ... ... ... ... ... орындау барысында негізгі жадыда жоқ бетке сілтеме
жасалған болса, онда беттік үзілу ... ... ... ... ... ... жүктеуге кететін уақыт аралығына үзіледі. Сонымен
қатар бағдарламаның бір беті ... оның ... ... ... ... олар орын алып ... жады бос ... есептелінеді. Егер жойылуға
жіберілетін беттің құрамы негізгі жадыда өзгертілген болса, онда ... ... ... ... ... ... Ал, басқа жағдайда бетті
қосымша жадыға қайта жазу ... ... НЖ ... ... ... беттер
тобын таңдау беттерді ауыстыру алгоритмі деп аталатын жүйемен ... НЖ ... ... ... ... бетті жою тиімдірек болар еді,
сонымен қатар ауыстыру алгоритмінің ұйымдастырылуы қарапайым болуы қажет.
Виртуалды жадыны басқарудың ... ... ... ... ... ... ... виртуалды жадының беттік
ұйымдастырылуы бейнеленген.
2.3.2- сурет. Виртуалды жадының беттік ұйымдастырылуы
Жазу, оқу және т.б. ... ... ... жүйе ... 0 мен 65535 ... ... виртуалды адреске сәйкес келетін
2.3.3- суреттегі 16 биттік адресті құрады.
2.3.3- сурет. Адрес аралығы
Шынайы жүйелерде ... ... ... ... ... 4 битті
емес, мысалы, 20 немесе одан да көп битті құрады.
Ал біздің жағдайда, 3 ... ... ... ... 12288 ... ... 12288+22=12310. ҚЖ әрбір ... үш ... ... ... жолы ... ... ... өрістің ішіндегісі 2.3.3-
суреттегідей болуы мүмкін.
2.3.4-сурет. Үш өрістен тұратын ... ... ... ... бірінші өрісі 1тең болса, онда бет негізгі жадыда бар.
Ал егер 0 болса, онда ол бет негізгі жадыда жоқ. ... өріс – бұл ... ... жадыдағы дискіге сақталатын физикалық адрес.
Екінші өріс бет негізгі ... ... онда оның ... жадыда
қандай адреспен сақталынатынын көрсетеді (мысалы, жолақ номері ... диск ... Бұл ... ... ... негізгі жадыға жүктеу үшін,
ал керек болмаған жағдайда қайта сыртқы жадыға қайтару кезінде қажет.
Беттер кестесінің 3 биттік үшінші ... ... ... ... бар блок номерінен тұрады. Егер ол бет ... ... ... ... өріс ... бет ... ... бар болса, 3 биттік блок ... ... дәл қай ... ... ... Бұл ... НЖ беттері жады
адрестік регистрінің (MAR) үш сол жақ разрядына, ал виртуалды беттің ... ... ... MARдың 12 оң жақ разрядына енгізіледі. ... ... ... ... ... ... Осы ... пайдалана
отырып, құрылғы жадының ... ... (MBR) ... ... ... ... MBR ішіндегі мәліметті ұяшыққа осы адрес арқылы
енгізеді.
2.3.5-сурет. Негізгі жадының физикалық адресі
Бұл жерде атқарушы ... ... тең: 24576 + 22 = ... ... бет 0-4095
1 бет ... бет ... бет ... бет ... бет ... бет ... бет ... бет 32767-36863
………………………...
15 бет ... ... ... ... ... – бұл ... ... Ал құрылғы арқылы іске асырылатын адрестер “физикалық адрестер
кеңістігі” деп аталады. ... 8 ... ... негізгі жадыда 16 беттік
адрестер кеңістігінің бейнеленуін қарастырайық (2.3.5-сурет). Бұл жерде
блок – ... ... кадр деп ... негізгі жадыдағы беттер көшірмесі.
2.3.6-сурет. 16 беттік адрестер кеңістігінің негізгі ... ... ... ішкі ... ... ... стратегиялармен іске асырылады:
Іріктеу стратегиясы (fetch policy) – ... да бір ... ... ... ... ... ... қажет етеді. Бетті таңдаудың екі
негізгі нұсқасы бар – сұраныс бойынша және алдын ала әрекет етумен. ... ... ... ... ішкі ... ... сақталған, негізгі
жадыда жоқ бетке қатынаған ... өз ... ... Бұл ... ... бос ... ... дискіден қажет бетті жүктеу және беттер
кестесіндегі сәйкес жазбаны түзету болып табылады.
Алдын ала ... ... ... ... ... ала ... жүзеге
асырады, яғни ерекше жағдайды тудырған беттен басқа жадыға осы ... ... бет ... ... алгоритм ерекше жағдайлардың көп
санымен байланысты болатын үстеме ... ... үшін ... ... ... (replacement policy) – жедел жадыда орын босату
үшін қандай бетті сыртқы жадыға шығару ... ... ... ауыстыру алгоритмімен іске асырылады. Бұл ... ... ... ... ... ғана ... мүмкіндік береді. Сол арқылы беттердің
бұзылу жиілігін азайтады.
Жадыны басқару менеджерінің жауапты ісі ... ... ... ... үшін ... ... кадр бөлу болып табылады. Әрбір
процесс үшін виртуалды жады көлемі негізгі жады ... ... ... ... ... жағдайда негізгі жадыдан бет бөлу кезінде бос беттік
кадрды табылмауы мүмкін. Мұндай ... ... жүйе ... ... орындауы керек:
Негізгі жадыдан бос емес қандай да бір бетті ... ... ... ол ... ... мәліметтерді сыртқы жадыға
орналастыру;
Осы беттік кадрге сыртқы жадыдағы қажет виртуалды беттің ішіндегісін
көшіру;
Сәйкес беттер кестесінің ... ... ... виртуалды бет қажет болған процесстің оындалуын жалғастыру.
Беттерді ауыстырудың әртүрлі көптеген алгоритмдері бар. Олар жергілікті
және ғаламдық болып бөлінеді. ... ... ... ... ... процесске бекітілген немесе динамикалық күйге келтірілетін
беттер санын үлестіреді. ... ... ... ... ... жұмсап
бітірсе, онда жүйе физикалық жадыдан басқа процесстің бетін ... ... ... ... Ал, ғаламдық алгоритмде ерекше жағдай ... ... ... бет қай ... ... екеніне қарамастан
босатылады. Ғаламдық алгоритм көптеген кемшіліктерге ие. ... ... ... ... ... жергілікті алгоритмдер қолданылады.
FIFO – алғашқы келген бетті шығару алгоритмі. Бұл алгоритм ... құру ... іске ... ... ... ... жадыға
жүктелетін беттер орналастырылады. Ал, жадыны босату кезінде беттер ... ... ... үшін ... ең ... келген бет таңдалады (2.3.7-
сурет).
2.3.7-сурет. FIFO алгоритмінің сызбамен бейнеленуі
LIFO (Last In First Out) – негізгі жадыға ең ... ... ... алгоритм. LIFO жүгіну уақыты мен жиілігін ескермейді. Негізгі
жадыдан жойылған бет жойылу ... ... ... қажет болуы мүмкін.
2.3.7- сурет. LIFO стратегиясы
Тиімді алгоритм – ең ұзақ уақыт аралығында қолданысқа қажет
болмайтын ... ... ... Бұл ... ... ... бірақ
іске асыру мүмкін емес. Себебі, операциялық жүйе келесі жүгінудің қай ... біле ... (Least Recently Used) – ең көп ... ... ... LRU іске асырылуы қиын алгоритм. Бұл ... ... ... ... ... беттер сақталынған, жадының барлық ... ... ... қажет. Тізім жадыға әрбір жүгінген сайын жаңартылып
отыруы керек. Мұндай тізімнен керек бетті іздеу көп уақытты ... ... (Not ... Used) ... ... ... ... мәні
нөлге тең бағдарламалық санағыштар керек. Санағыштың мәні ... ... өсіп ... Сондықтан санағыш мәні ең аз, яғни ең аз жүгіну болған
бет жадыдан шығарылады. NFU алгоритмінің ... ... оның ... ... ... табылады. Мысалы, бір уақыт ... ... ... бет, ... одан ... жүгіну болмаса да жойылмайды, өйткені
оның ... ... ... ие. Ол ... ... ... беттерді жүктеуге
кедергі тудырады. Бұл алгоритмнің тағы бір кемшілігі – беттер ... ... ... ... ... ... ДЕҢГЕЙДЕ ОРЫНДАУЛАРЫ
3.1 Электронды есептеуіш машинада бекітілген және жылжымалы
нүктелі ... ... орта ... ... ... есептеу жүйесінен тәуелсіз
сандарды көрсетудің екі негізгі типі бар: бекітілген және жылжымалы нүктелі
сандардың көрсетілуі.
Бекітілген үтір ... ... ... ... ... ... ... жадының белгілі разряды ... ... ... ... ... ... санды жазуда үтірдің орны алдын-ала
келісіліп қойылады.
Мысалы, үтір сан разрядының таңбасына тікелей байланысты және цифрдың 1-
мағынылық ... ... ... деп ... ... –1 мен ... сандар диапазоны көрсетіледі. Сондай-ақ үтір ... ... ... ... ... ... және т.б. деп болжауға болады.
Шынымен де, ... ... ... бүтін сонымен қатар бөлшектен тұратын
сандарды көрсетуге болады. ... ... ... ... ... үш ... ал
бөлшегін екі разряд көрсетсін делік. Әдеттегідей s белгісінің ... ... ... алдында тұрады.
Ұяшықтың құрылымы төмендегідей:
Осылайша көрсетілген сан төмендегідей болады
х10 =(-1)s ∙( α2∙ m2 + α1 ∙m1 + α0∙m0 + ... + ... ... ... негізі ретінде 7-ні алсақ, онда:
х10 =(-1)s ∙( α2∙72 + α1 ∙71 + α0∙70 + ... + ... ... орны ... ... сандарды көрсету арифметикалық
операцияларды (мысалы, бүтін сандардың үстінде) ... үшін ... және ... ... құрылғының (АҚ) құрылымын қарапайым
етеді. ... ... ... ... ... ... көрсету тәсілінің
теріс қасиеттері де шығып жатады, соның бірі – ... ... ... ... ... қысылуы. Мысалы, жоғарыда қарастырған
мысалда ... ... төрт ... ... ... ... таңдалған ұяшықта көрсетуге келмейді. Мысалымызды жалғастыра
отырып, белгілеп ... ... Үтір ... ... ... ... ... кезде, санды бізге үйреншікті:
жүйеде беретін m-дік машинаның жады ұяшығының құрылымын қайдан аламыз
. . . .
Өз кезегінде мына ... ... ... ... ... ... қайдан аламыз – ол
ал абсолютті өлшемі бойынша минималды сан ... ... ... ... санды жазудың осындай тәсіліне тоқталсақ, онда модулі ... ... ... ... үшін ... ... ... туындыларының шынайы өлшемдерін алмастыра отырып, кең көлемді
(масштабты) көбейткішті енгізу талап етіледі, себебі біз ... ... ... асып ... ... Сонымен қатар, есептеу барысында
кең көлемді коэффициенттерді де өзгертуге тура ... ... Осы ... көрсетілген сандар диапазонының шектеулі болуы көзге ең алдымен
түседі. ... ... бұл ... көрсетілуінің басты кемшілігі:
абсолютті өлшемі бойынша үлкен сандарға ... ... ... ... ... ... (дәл) бола ... Сонымен қатар көптеген жағдайда екі
нөлдің ... "0" ... ... ... ... ... жерден қолдануға алып келеді. Программада, ... ... ... жиі ... ... не себепті «0» -
мен салыстыру операциясы болып табылатынын еске ... ... ... екі рет орындау жағдайы бізді қанағаттандыра ма. ... өзі ... ... ... ... ... ... шектеулі екенін көрсетеді.
Санның кіші разрядынан кейін нүкте орналасатын жағдайға тоқталайық.
Бұл ... ... ... ... коды туралы айтатын боламыз. Теріс санның
тікелей кодын қолдану, яғни ... ... ... ... разрядтағы
бірлікті код аса қолайлы емес. Бұл жерде таңбалы тікелей кодтан басқа теріс
бүтін сандарды машинада көрсетудің тағы да бір ... бар – ол ... ... әр разрядын оның m–1–ге дейін разряд таңбасымен қоса толықтыруына
алмастырудан ... ... кері ... жазбасы. Әсіресе бұл ... ... ... бүтін сан кодының кері цифры осы санның тікелей
код ... жай ғана ... ... ... m=2 жағдайы үшін аса
маңызды. Осылайша қосымша кодта пайда болатын ... кем сан n ... сан ... ... ... қосымша кодын алудың қарапайым
алгоритмі шығады.
разрядтарын ондық жүйеде кері ... оқу қиын ... = ... ... кері коды алу ... ... ... арифметикалық
операциялардың орындалуына қатысты бұл жағдайдың ... ... ... ... ... n=6 ... екі ... қарастырамыз. Үлкен
разряд бұл таңба разряды ... ... 9 ... код 0 0 1 0 0 1
+ +
-4 кері код 1 1 1 0 1 1
+5 ... [1] 0 0 0 1 0 ... ретінде 0 001012 =510((3.1.1) формуласы) тікелей кодта жазылған
екілік сан бар. Бұл жерде ... ... ... ... алу ... ... орындау керек болды. Алайда үлкен қосымша разрядтағы «1»
мәні бойынша ... үшін «1» кіші ... ... қосу ... ... ... ... ұқсас жағдай 2 теріс санды қосқанда да ... ... 5 кері код 1 11 0 1 0
+ +
- 7 кері код 1 11 0 0 ... [1]1 10 0 1 ... тікелей кодқа өткенімізде екілік сан 1 01100=-12 бар болады.
Кері код үшін де (3.1.1) ... тура ... ... ... ... кіші ... ... тасымалдау операциясы әрқашан пайда бола
бермейді, алайда арифметикалық операцияның орындалуын қиындату үшін ... ... да ... ... ... кері кодта да ... ... екі ... ... (n=6 болғанда оларды табыңыз) болады. Кері
сандарды көрсету үшін неге ... ... ... ... ... сандарды кері ретпен жазғанда қосымша кодты пайдалануға болады.
Осылайша ондық жүйеде қосымша ... ... оқу да ... = ... кодты пайдаланудың өзінің қиындықтары бар. Теріс
қосылғыш екі бүтін санды қосқанда, егер бар ... ... код ... ... ... 9 ... код 0 0 1 0 0 1
+ +
-4 ... код 1 1 1 1 0 0
+5 [1] 0 0 0 1 ... ... ... ... ... ... оқылғаны дұрыс, үлкен
қосымша разрядтағы «1-лік» лақтырылып тасталуы керек. Бұл жағдайда таңба
разрядына тасымалдау таңба разрядынан ... ... ... ... ... ... ... код 0 0 1 1 0 1
+ +
- 18 ... код 1 0 1 1 1 0
- 5 1 1
1 0 1 ... ... ... яғни ... ... қосқанда барлық 6-разрядты код
таңба разряды көрсетіп тұрғандай қосымша кодта оқылуы керек. Бұл ... ... ... ... ... тасымалдауға сәйкес келетінін
айта кетейік. (3.1.2) формуласы соңғы нәтижені береді. Тағы да мысалдар
- 31 ... код 1 0 0 0 0 1
+ +
- 30 ... код 1 0 0 0 1 0
- 61 [1] 0 0 0 0
1 ... ... ... ... ... нәтижесі тікелей кодта оқылуы керек
екенін көрсеткеніне қарамай, 6 разрядты кодтан 2-ні ... ... ... яғни 26 алу ... ... ... тікелей кодта оқылыуы
керек. Басқаша айтқанда 3 - 26 = -61 бар. Бұл ... (3.1.2) ... ... ... ... ... разрядының бұйрығын болдырмау
құрылғысы таңба разрядына ... ... ... ... келмеуі болып табылады. Берілген мысал екі теріс санды қосқанда «оң»
ретті кодтайтын санның пайда болатынын көрсетеді(. Керісінше ... ... ... келтірейік
+19 ... код 0 1 0 0 1 1
+ ... ... код 0 1 0 0 0 ... 1 0 0 1
0 ... ... ... мысалдағы сияқты таңба разрядының мәніне ... ... ... ... ... ... разрядының
бұйрығын қайта болдырмаудың құралы ретінде таңба разрядына тасымалдаудың
таңба разрядынан тасымалдаумен сәйкес келмеуі болып табылады. Бұл 2 ... мен ... ... ... ... ОПр ... ал разрядтарды қадағалайтын ОПр биттері ... ... ... тасымалдау биті деген атқа ие. Бұл биттерді bovf және bcr арқылы
белгілейміз, онда сәйкесінше x- ... ... ... ... көріп отырғанымыздай, көрсетілетін бүтін сандардың
диапазоны ... ... екі алу мен қосу ... ... тек бір
ғана операция: қосуды пайдаланғанымыздың өзі жеткілікті.
Теріс сандардан құтылуды жүзеге асыратын тағы бір ... ол ... ... ... ... ... сандарды жылжымалы код
ретінде көрсету болып табылады. ... ... ... ... ... ... ... көрсетудегі санның ретін жазу үшін қолайлы болып
келеді (төменді қараңыз).
Бекітілген ... ... ... ... тек қана ... емес,
сонымен қатар қолайлысы жылжымалы нүктелі (үтір) санды жазу болып ... ... ... ... сан ... бір ... ... ретін
жазуға алынады, басқа бөлігі мантиссаны жазуға бөлінеді, бір ... ... ... ... және ... ... біздің сұлбамыздағыдай бір
разряд рет таңбасының астына бөлінеді.
Осымен ... ... мына ... сан ... ... ... ... разрядтарының орналасуын төмендегідей көрсетуге болады
( sq ( sp (( k(( k-1(( ((1((1((2((( (n( ( * ... sq және sp – ... ... яғни sp, sq = 01. Мұнда
sq разряды сан мантиссасының таңбасын, ал sp ... ... ... ... ... сан ... абсолютті өлшемін береді, қалған n-
разрядтар мантиссаның абсолютті өлшемін бейнелейді. Сонда ұяшық ... ... ... сан, бар ... * * ) , ... = (-1) Sp ( ((k ( mk -1+ ( k-1 ( mk-2 + +(+ (2m+ ... (**) ... ... ... өлшемі бойынша максималды
болып келетін сан ол
,
ал ... ... ... минималды сан (нөлден басқа) келесі теңдікке
тең
;
қалыпты сан үшін соңғы жағдай бойынша бізде келесі теңдік бар
m=10 ... ... ... ... болсақ, онда жоғарыда
көрсетілген формулалар түсініктірек болады.
Физикалық ұяшықта рет таңбасының разряды мүлдем жоқ ... ... ... Сан ... ... ... реттік коды қолданылады, басқаша
атауы оң ғана мәнге ие болатын ... ... ... экспонентасы.
Сан ретін бұлай кодтаудың айтарлықтай тиімділігі: екі қосу және ... ... тек бір ғана қосу ... ғана ... ... ... ... теріс сандардан құтылудың ең қарапайым
әдісі, ол – сан диапазонының соңғы сол жақ шеті нөл ... әр ... ... қосу ... және ары ... жұмыс істеу өте
ыңғайлы. Әрине, ... нені ... ... алыптастауға тура келеді.
Тұрақтыны қосып, оны қайта нәтижеден алып тастау ... ... ... үшін ... да ... ... Оң диапазонға симметриялылау диапазонның бейнеленуі
Ұяшықтың стандартты конфигурациясы үшін ... ... ... екі ... жады ... ... ... көрсету үшін реттік таңба
разрядын қосқанда 8 бит алынсын. Осыдан бірден -27 +1 және 27 – ... ... ... ... ... яғни -127 мен +127
аралығында. Ретті білдіретін әр санға бекітілген ... ... ... -128 бен +127 ... ... ... және сол ... кодталатын сандардың диапазонын кеңейтуге болатын оңтайлы тұрақты
сан 27 =12810=100000002 болып табылады. Осы ... үшін "0" ден ... ... «симметриялылау» болып келетін диапазонды бейнелеу
формуласы қарапайым
Сан ... коды = ± p + ... ... "0" саны 100000002 санына сәйкес келетіні анық.
00000000 бинарлық ... ... 128) ... ... кодтау әдісінің стандарты аты жылжу коды, басқаша атауы ... ... ... ... тәсілі кезінде теріс реттер разрядта «0» мәніне
ие, ал осы разрядта оң ... «1» ... ие ... айта ... ... ... жылжу коды түрінде жазу үшін ұяшық құрылымын код разрядын
жазу коды үшін k +1 ... ... к ... ... бар k тағы бір ... рет ... разрядын қосу жолы арқылы еш қиындықсыз өзгертуге
болады. ... ... ... sq ( βk+1 (( k(( k-1(( ... ... m=2 ... үшін, төмендегі формула бар
,
0 ≤ ≤ 2k+1 – ... ... өту ... ... ... ... кодынан алып
тастау керек
,
Жылжу коды маңызды ерекшеліктерге ие екеніне көз жеткізу қиын емес:
а) теріс сандардан оң сандар көп( ... ... ... ... ... ерекшелік сан ретінің тұрақтыға артқаны ... ... реет коды да тура осы ... ... не ... білдіреді.
Жылжу коды түрінде жазылған екі сан арасында қосу операциясын орындау
кезінде, егер нәтижесінде үлкен қосымша разрядта «1» пайда ... онда ... ... ... ... ... нәтижеден 2n(неге 2n-1емес?)
алынып тасталады. Бірнеше қарапайым мысал келтірейік, ыңғайлы болу үшін х
сан ... ... (х) ... ... Ал n =4 ... ... ... -2+3 алгебралық қосындысын есептейміз:
(- 2) + (+3) =0 110 + 1 011 =10 001 ,
Нәтиженің жазылуында соңғы жағынан санағанда ... ... 1-дің ... ... ... ... разрядтағы толу ̋1̋-ді лақтырып, жылжу
кодынан тікелей кодқа ауысамыз және 00012=110 санын ... ... +1 – 2 үшін дәл ... ... ... ... + ( -2) = 1 001 + 0110=1 1112
Тікелей кодқа өту арқылы келесі санды аламыз: 1 1112 -24 = -1 ... бір ... -6 ... +(-7) =0010 + 0001= 00112
толып кету жоқ , біз нақты 0011-24= -13 ... ие ... ... ... ... сандар деп атаймыз. Мұндағы p - k-разрядты бүтін, ал –
дұрыс бөлшек сан, n – ... ... ... //N01 jane N02 manderin ... N02=atoi(N2->Text.c_str()); // korsetilgen oriske engizu
if(N01>255) //birinshi sannyn normalanuy
{
while(N01>255)
{
N01=N01-2;
r1++;
}
}
if(N02>255)
{
while(N02>255) //ekinshi sannyn ... ... ... sannyn - ... ... //natijeni shygaru
M1-
>Text=res1[8]+res1[7]+res1[6]+res1[5]+res1[4]+res1[3]+res1[2]+res1[1]+res1[0
];
//--------ekinshi sannyn -almasuy
while (N2_tmp!=0)
{
d=N2_tmp%2;
res2[j]=digits[d];
N2_tmp=N2_tmp/2;
j++;
}
R2->Text=r2; //natijieni shygaru
M2-
>Text=res2[8]+res2[7]+res2[6]+res2[5]+res2[4]+res2[3]+res2[2]+res2[1]+res2[0
];
}
//--------------------------------------------------------------------
//-----"Oshiru" batyrmasyn basuda ... ... ... ... barlyk ... tazalau juzege ... ... basuda ondeu
void __fastcall TForm1::Button3Click(TObject *Sender)
{
RS->Text=0; // znacheniya poryadka summy po ... ... // engizu orisinen ... ... ... ... ... kuru
AnsiString
m_tmp[10]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},y_tmp[10]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
int i=0,j=0; // uakytsha ainymaly men indeksterdi jariyalau
int M1_tmp=M01;
int M2_tmp=M02;
//-jiynga auysu (esep tomennen ... ... ... ... ... ... ... (k=0;kText.c_str());
int r2=atoi(R2->Text.c_str());
int rs=0;
int m_tmp2[10];
if (r2>r1) rs=r2;
else rs=r1;
for(k=1;kText=res;
//-------------NATIJE
MS-
>Text=m_tmp[7]+m_tmp[6]+m_tmp[5]+m_tmp[4]+m_tmp[3]+m_tmp[2]+m_tmp[1]+m_tmp[0
];}
//----------------------------------------------------------------------
-----
( санның реті туралы сөз ... ... overflow – ... ... carry -тасымалдау
( тікелей кодта оқыған кезде
-----------------------
толу ... ... ... Место для формулы.

Пән: Информатика
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 69 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Арифметикалық амалдар26 бет
Арифметикалық амалдар және олардың қасиеттері мен заңдары.6 бет
Ауызша есептеу тәсілдерін үйрету әдістемесі24 бет
Компьютердің бағдарламалық құралдары. Бағдарламалауды автоматтандыру әдістері. Алгоритмдік тілдер. Алгоритмдік тілдің қолдануы және оған қойылатын талаптар.6 бет
Бастауышта арифметикалық амалдарды үйрету әдістемесі19 бет
Информатиканың теориялық негіздері пәнінен дәрістік конспектілер67 бет
Компьютердің аппараттық құралдары6 бет
Баскетбол ойынының негізгі элементтері5 бет
1970—1985 жылдары Қазақстанда өнеркәсіптің жоспарларын орындаудың барысы және оның дағдарысқа ұшырауы16 бет
1С бухгалтерия бағдарламасының қолданылуымен еңбек көрсеткіштерінің есебі62 бет


Исходниктер
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь