есеп-толық


1.


2.


Суретте асинхронды RS-триггер көрсетілген. a)ИЛИ-НЕ логикалық элементі негізіндегі RS-триггер мен оның шартты белгіленуі; б) И-НЕ логикалық элементі негізіндегі RS-триггер мен оның шартты белгіленуі
3. 4 тұжырымды логикалық формула жазыңыз, логикалық сұлбасын және ақиқаттық кестесін тұрғызыңыз.


4. 5 тұжырымды логикалық формула жазыңыз, логикалық сұлбасын және ақиқаттық кестесін тұрғызыңыз.



5. JK-триггердің құрылымдық сұлбасын сызыңыз. Тағы да триггерлердің қандай түрлерін білесіз.
3390905071110Триггер – бұл бірразрядты екілік кодтың мәнін сақтауға қолданылатын электронды схема. Оның жұмыс істеу принципі мынадай: кіріс сигналдары арқылы өзгеретін немесе одан да көп мәндері болатын және бір бит ақпаратты, яғни 1 немесе 0-ді және әр жағдайға байланысты логикалық мәнін сақтайды. Ол бірнеше сигналдарға ие, олардағы сигнал триггердің келесі күйін анықтайды. Триггердің кірісіне әсер ету арқылы оны мүмкін болатын екі күйдің біреуіне (0 немесе 1) ауыстырады. Триггердің кірісіне сигнал берілгенде оның күйіне тәуелді не ауысу,не бастапқы күйі сақталады. Триггердің кірісіне сигналдарды бермеген жағдайда ол өзінің бастапқы күйін ұзақ ұстап тұра береді. Түрлері бойынша: RS, D, JK, T, DV, DT, RST, т.б. болып жіктеледі. Ең көп қолданылатын триггердің түрі − RS-триггер болып табылады. RS-типті триггер деп – екі тұрақты күйі бар, екі R(«Reset – сброс – түсіру» ) жəне S(«Set – установка – орнату»)ақпараттық кірістері бар жады элементін айтамыз. Шығыстары: тура шығыс Q және терістелген(инверсті). Триггерде кіріс пен шығыс әрқашанда қарама қарсы күйде болады. JK-триггерлер RS-триггердің жалпыланған түрі болып табылады. JK-триггерлер бұл – екі тұрақты шығыс күйімен және екі J мен K кірісі бар схема болып табылады. JK-триггердің J кірісі RS-триггердің S кірісіне, ал K кірісі R кірісіне сәйкес келеді. JK-триггерлердің RS-триггерден айырмашылығы мынада: егер кірісінде S=1, R=1 комбинациясы болған кезде RS-триггердің шығыс күйі анықталмаған күйде болатын болса, JK-триггерде керісінше анықталған күйде болады.
D-триггер
D-триггері – бұл екі тұрақты шығыс күйі мен бір D(data - данные) ақпараттық кірісі бар электронды схема болып табылады. D-триггері кідіріс триггері деп те аталады, ол келесідей жұмыс істейді: D кірісіне tn уақытында келіп түскен ақпараттық сигнал тактілік импульс T=1 болған жағдайда tn+1 уақытында шығыста пайда болады.

Және тағы да басқа түрлері бар.
6. N кірісі бар дешифратордың неше шығыс порттары болады, атқаратын қызметі қандай. 3 кірісті дешифратордың мысалын келтіріңіз.
Дешифратор (декодер) шығыстағы екілік разрядты кодты, шығысында логикалық 1 бірлік сигналдарына ауыстыратын логикалық құрылғы (1, а сурет).
Кіріс саны п болғандықтан, жалпы 2n екілік кодын алуға болады. Яғни, дешифратордың шығыс саны бұл шамадан аспауы тиіс. 1, а суретте көрсетілген дешифратор топологиясы шифратор топологиясына кері. Сәйкесінше, дешифратордың ақиқат кестесі, шифратордың ақиқат кестесіне кері келеді.
8 кесте. Дешифратордың жұмыс істеу программасы (n=3; т=5)
Кірістегі код Шығыс сигналдары
Ондық Екілік X(10) X3 X2 X1 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4
0 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 0 1 0 1 0 0 0
2 0 1 0 0 0 1 0 0
3 0 1 1 0 0 0 1 0

4 1 0 0 0 0 0 0 1
Дешифратордың ЖӘНЕ элементтерін орындайтын функционалды сұлбасы 1– суретте бейнеленген.

1-сурет. Дешифратордың белгілену нұсқасы (а) және оның ЖӘНЕ элементтерін орындайтын функционалды сұлбасы.

7. Демультиплексор мен мультиплексор қайда қолданылады? Мультиплекордың негізгі атқаратын қызметі, 2 каналды 4 разрядтты мультиплексордыңфункциональдық сұлбасын тұрғызу.
Мультиплексор бiрнеше кiрістерiнің бiреуін жүзеге асыратын және оны өз шығысына қосатын құрылғы болып табылады. Мультиплексордың бiрнеше ақпараттық кiрiстері (D0, D1 ......), адрестi кiрісер (А0 А1......), строб жасаушы С сигналдың беруi үшiн кiріс және бiр Q шығысы болады. 6.26-шы суретте ф төрт ақпараттық кiрістерi бар мультиплексордың бейнелi түрде суретi көрсетiлген. Мультиплексордың әрбiр ақпараттық кiрiсіне мекенжай деп аталатын нөмiрдi тағайындайды. Демультиплексор бiр ақпараттық кiрісі және бiрнеше шығыстары бар функционалдык туйiн. Бір шығысқа кіріс коммутациясын жүзеге асыратын құрылғы. Демультиплексорды қолдану логикалық құрылымның құрылуын қысқартады, бірнеше шығысы бар сол айнымалыға әртүрлі логикалық функцияны ықшамдайды. Егер демультиплексор кiрісіне тұрақты D = 1 бергенде, онда шығысына белгіленген мекенжаймен сәйкес логикалық 1-ді, қалған шығыстарында –логикалық 0 қабылдайтынын байқаймыз. Сонымен бiрге демультиплексор атқарылатын функциялар бойынша дешифраторланады.

8. Дешифратордың атқаратын қызметі және қандай логикалық элементтерді пайдалана отырып тұрғызылады. Функционалдық сұлбасын сыза отырып мысал келтіріңіз.
Дешифратор (декодер) шығыстағы екілік разрядты кодты, шығысында логикалық 1 бірлік сигналдарына ауыстыратын логикалық құрылғы (1, а сурет).
Кіріс саны п болғандықтан, жалпы 2n екілік кодын алуға болады. Яғни, дешифратордың шығыс саны бұл шамадан аспауы тиіс. 1, а суретте көрсетілген дешифратор топологиясы, алдында қарастырылған шифратор топологиясына кері екенін көреміз. Сәйкесінше, дешифратордың ақиқат кестесі, шифратордың ақиқат кестесіне кері келеді.
8 кесте. Дешифратордың жұмыс істеу программасы (n=3; т=5)
Кірістегі код Шығыс сигналдары
Ондық Екілік X(10) X3 X2 X1 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4
0 0 0 0 1 0 0 0 0
1 0 0 1 0 1 0 0 0
2 0 1 0 0 0 1 0 0
3 0 1 1 0 0 0 1 0
4 1 0 0 0 0 0 0 1
Дешифратордың ЖӘНЕ элементтерін орындайтын функционалды сұлбасы 1– суретте бейнеленген.

1-сурет. Дешифратордың белгілену нұсқасы (а) және оның ЖӘНЕ элементтерін орындайтын функционалды сұлбасы.


9. Енгізу- шығарудың программалық жабдықталуы қалай іске асырылады және иерархиялық құрылымын көрсетіңіз.
Жалпы Енгізу- шығарудың программалық жабдықталуы мынадай тапсырмаларды, мақсаттарды орындау керек:-Құрылғылардын тәуелсіздігі – мысалы, мәліметтерді файлдан оқып отырған программа неден оқып отырғандығын ойланбауы қажет(CD, HDD және т.б). Барлық проблемаларды ОЖ шешуі қажет. -Бірмәнді атта болуы – файлдын аты немесе құрылғылар ерекшеленбеуі қажет. UNIX жүйелерде осылар дұрыс көрсетілген. -Қателерді өңдеу – қателіктер драйвер немесе контроллер деңгейлерде шығарылуы мүмкін. -Мәліметтерді ауыстыру – синхронды және асинхронды. -Буферизация. -Ерекшеленген(принтер) және ерекшеленбеген(диск) ұрылғылардың проблемасы – принтер тек бір қолданушыларға ғана ұсынылуы керек, ал диск көптеген қолданушыларға ұсынылады. ОЖ туындаған проблемалардың барлығын шешуі керек. Құрылғылардан тәуелсіз Енгізу- шығарудың программалық жабдықталуының мыныдай шарттары мынадай: Құрылғы драйверлері үшін бірмәнді интерфейс;Буферизация;Қателіктер туралы хабарлама;Ерекшеленген құрылғылардан босату және жаулау. Құрылғыдан тәуелсіз блоктардың өлшемі. Қолданушының тарапынан енгізу- шығарудың программалық жабдықталуының функциясы:Енгізу-шығару жүйелік шақыруларға назар бөліну;Форматты Енгізу-шығару;Спулинг (ерекшеленген құрылғылар үшін) – процесс құрылады (мысалы, мөр демоні) және спулер каталогі.
10. Жылжымалы нүктелі сандарды өрнектеудің негізгі принциптерін сипаттаңыз. Мысал келтіріңіз.
Жылжымалы нүктелі сандарды математиктер әдетте «саналымды сандар» деп те атайды. Олар бүтін бөліктердің арасындағы сандарды қамтиды. Мысалы: 2.75, 3.16Е7, 7.00 және 2е-8. Осылайша жылжымалы нүктелі сандарды әр түрлі әдістермен жазуға болады. Жадыда жылжымалы нүктелі сандарды кодтау бүтін санды кодтаудан өзгеше болып келеді. Жадыда жылжымалы нүктелі сандарды қалыптастыру оларды бөлшекке бөлуден және ретінен тұрады, одан кейін осы екі бөлік жадыда бөлек-бөлек орналасады. Сондықтан жоғарыда берілген 7.00 саны бір мәнге ие болса да, 7 санын жадыға орналастыру әдісінен өзгеше болады. Машина жадында сандарды орналастыру үшін екілік сандар немесе екіге еселі сандар қолданылады. Бүтін сандар мен жылжымалы нүктелі сандардың кейбір айылмашылықтарын айта кетейік, олар: бүтін сандардың бөлшек бөлігі болмайды, ал жылжымалы нүктелі сандар екеуін де көрсете алады; жылжымалы нүктелі сандардың диапазоны бүтін сандарға қарағанда үлкен болып табылады; кейбір арифметикалық амалдар кезінде жылжымалы нүктелі сандарды қолдану кезінде шыққан мәндер дәлдіктен ауытқиды; жылжымалы нүктелі сандарға қолданылатын операциялар жай орындалады, бірақ қазіргі кезде ол үшін арнайы микропроцессорлар бар.
Санды жылжымалы нүктемен белгілеу формуласы Nq=Mqk0.12≤ |M| ‹ 1 – қалыпты сан.
11. Комбинациялық сұлбаларды және арифметикалық сұлбаларды ұйымдастыру. Тактілік генераторлардың жұмыс істеу принциптері
Көптеген сандық логиканы қолдану бірнеше кірісі бар және бірнеше шығысы бар схемаларды талап етеді, оларда шығыс сигналдары ағымдағы кіріс сигналдары арқылы анықталады. Осындай схемаларды комбинационды схемалар деп атайды. Барлық схемалар мұндай қасиетке ие болмайды. Мысалы, жады элементіне ие схемалары жадыда сақталатын мәндерге тәуелді шығыс сигналдарын генерациялайды. Ақиқат кестесін жүзеге асыратын миросхеманы қарапайым комбинационды схема ретінде қарастыра аламыз. Мысалы сандық логикалық деңгейдегі мультиплексор 2" кірісі, бір шығысы және n басқару сызықтары бар схеманы көрсетеді, ол кезде кірістің біреуі ғана таңдалады. Таңдалған кіріс шығыспен байланысады. Егер кірісте п-битті санды қабылдаса және 2" шығыс сызықтарының ішінен тек бір ғана 1) мәнді таңдауды қолданатын болса, онда ол декодор схемасы болып табылады. Тағы бір пайдалы схемалардың бірі ол – компаратор болып табылады. Ол кіріске келіп түскен екі сөзді салыстырып отырады және екі кірісі сигналын қабылдайды. Әрқайсысы 4 бит ұзындықты, және егер олар тең болса 1-ді шығаратын, егер тең болмаса 0-ді шығаратын А және В сигналдары болады.кезкелген функцияны қосындылар туындысы түрінде көрсетіп, ЖӘНЕ мен НЕМЕСЕ вентильдерін пайдаланып оның схемасын құрып алған жөн. Қосындылар туындысын есептеу үшін, логикалық матрицаны пайдалануға болады. Арифметикалық схемаларды ұйымдастыру. Ең алдымен 8-разрядты қарапайым жылжытылатын схеманы қарастырған абзал. Кейіннен сумматорлар құрылымы, ең соңынан арифметикалық-логикалық құрылғылары қарастырылады. Олар коспьютерде үлкен маңызға ие болады. Егер компьютер бүтін сандарды орналастыра алмаса, онда оны қарастырудың ешбір маңызы жоқ болады. Осыдан шығатыны қосу операциясының орындалуы кезкелген процестің бөлігі болып табылады. Бір разрядты бүтін сандарды қосу үшін ақиқат кестесі құрылған кезде екі нәтижеге ие боламыз: А және В айнымалылар кірісінің қосындысы, сонымен қатар келесі позицияға ауысу болып табылады. Бұл схема негізінен ауысу биті мен қосынды битін есептеу үшін қолданылады. Ондай схемаларды көп жағдайда басқаша жартылай санағыш депте атайды. Тактілік генератор – бұл импульстер сериясын шаұыратын схема болып табылады. Қызметтері бойынша барлық импульстерде, және олар арасындағы тізбектер интервалы да бірдей болып табылады. Бір импульстің басталуы мен келесі біреуінің басталуының арасындағы уақыт интервалы уақыт тактісі деп аталады. Әдетте, импульстер жиілігі 1-ден 500 МГц-ке дейін болады, ол уақыт тактісінің 1000 не-ден 2 не-ге деген мағынасына сай келеді. Көп жағдайда, тактілік генератордың жиілігі жоғарғы нақтылыққа жету үшін, кварцттік генератор арқылы бақыланады. Компьютерде бір тактілік кезінде көп оқиғалар орындалуы мүмкін. Егер олар белгілі бір ретпен орындалу керек болса, онда тактілік оларды ішкі тактілерге бөліп қарастырады.
12. Негізгі сандық логикалық құрылғыларды атап көрсетіңіз. Шифраторлар/ дешифраторлар, демультиплексорлар/ мультиплексорлардың функциялары.
Қазіргі таңда практикада схемалар вентильдер бойынша конструкцияланбайды. Олар блоктар тізбегін құрайтын стандартты блоктар күйінде көрсетіледі. Вентильдер жеке күйінде өңделмейді және сатылмайды, олар интегралды схемалар немесе микросхемалы модульдер түрінде көрсетіліп отырады. Мультиплексор бiрнеше кiрістерiнің бiреуін жүзеге асыратын және оны өз шығысына қосатын құрылғы болып табылады. Мультиплексордың бiрнеше қпараттық кiрiстері (D0, D1 ......), адрестi кiрісер (А0 А1......), строб жасаушы С сигналдың беруi үшiн кiріс және бiр Q шығысы болады. Мультиплексордың әрбiр ақпараттық кiрiсіне мекенжай деп аталатын нөмiрдi тағайындайды. С кіріс сигналына строб сигналы берілуімен қатар, мультиплексор мекенжай кірісіне екiлiк кодпен беретін мекенжайды таңдайды және оны шығысына қосады. Демультиплексордың бiр ақпараттық кiрісі және бiрнеше шығыстары болады. Бір шығысқа кіріс коммутациясын жүзеге асыратын құрылғы. Демультиплексорды қолдану логикалық құрылымның құрылуын қысқартады, бірнеше шығысы бар сол айнымалыға әртүрлі логикалық функцияны ықшамдайды. Егер демультиплексор кiрісіне тұрақты D = 1 бергенде, онда шығысына белгіленген мекенжаймен сәйкес логикалық 1-ді, қалған шығыстарында –логикалық 0 қабылдайтынын байқаймыз. Сонымен бiрге демультиплексор атқарылатын функциялар бойынша дешифраторланады. Шифратор (кодер) – бұл кейбір n-разрядты кірістердегі бірлік сигналды екілік кодқа айналыдаратын логикалық құрылғы. Ол көп жағдайда ақпараттарлы енгізу құрылғыларында қолданылады және ондық санауды екілік санау жүйесіне алмастыру үшін де қолданылады. Дешифратор (декодер) –кірісіне келіп түскен сигналды екілік кодтқа айналдыратын логикалық құрылғы болып табылады. Ол басқару құрылғыларында, газоразрядты индикаторы бар сандық жүйелерде әртүрлі тізбектер бойынша импульсті үлестіруді құру үшін кеңінен қолданылады. Схема негізінен екілік кодты ондық жүйеге алмастыру үшін қолданылады. Екілік n- разрядті коды бар дешифратор 2n шығысқа ие болады.

13. Негізгі функционалдық түйіндерді көрсетіңіз және олардың жұмыс істеу принциптеріне тоқталыңыз.
ЭЕМ түйіндері –ЭЕМ бөлігі, ол машиналық операциялардың біреуін орындайды. Ол ереже бойынша, ЭЕМ элементтерінің бірегей серияларының негізінде орындалады. Жалпы негізгі функцияналдық түйіндерді мынадай түрлерге бөліп қарастыра аламыз: триггерлер- бұл ЭЕМ функционалды түйіні, бірразрядты екілік кодтың мәнін сақтауға қолданылатын электронды схема. Оның жұмыс істеу принципі мынадай: кіріс сигналдары арқылы өзгеретін немесе одан да көп мәндері болатын және бір бит ақпаратты, яғни 1 немесе 0-ді және әр жағдайға байланысты логикалық мәнін сақтайды. Ол бірнеше сигналдарға ие, олардағы сигнал триггердің келесі күйін анықтайды. Регистрлар- ЭЕМ функционалды түйіні, ақпараттың n-разрядты сөзін жазу, сақтау және оқуға арналған. Регистрлер біртактылы немесе екітактылы екісатылы триггерлерде құрылады. Қосымша регистрлер ақпаратты түрлі 32 модификацияларда жылжытуға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, регистрлерде сияқты логикалық операцияларды орындап, ақпаратты разрядтардың берілген санына жылжытуға болады. Санағыштар- ЭЕМ функционалды түйіні, кірісіне келіп түскен сигналдар санын санауға және оны n-разрядты екілік код түрінде беруге арналған. Санағыш санайтын максималды сан N=2n санау коэффициентін түзеді, мұндағы N – санағыш разрядтылы. Санағыштар біртактылы екісатылы Т-триггерлерінде құрылады. Мультиплексор бiрнеше кiрістерiнің бiреуін жүзеге асыратын және оны өз шығысына қосатын құрылғы болып табылады. Мультиплексордың бiрнеше ақпараттық кiрiстері (D0, D1 ......), адрестi кiрісер (А0 А1......), строб жасаушы С сигналдың беруi үшiн кiріс және бiр Q шығысы болады. 6.26-шы суретте ф төрт ақпараттық кiрістерi бар мультиплексордың бейнелi түрде суретi көрсетiлген. Мультиплексордың әрбiр ақпараттық кiрiсіне мекенжай деп аталатын нөмiрдi тағайындайды. Демультиплексор бiр ақпараттық кiрісі және бiрнеше шығыстары бар функционалдык туйiн. Бір шығысқа кіріс коммутациясын жүзеге асыратын құрылғы. Демультиплексорды қолдану логикалық құрылымның құрылуын қысқартады, бірнеше шығысы бар сол айнымалыға әртүрлі логикалық функцияны ықшамдайды. Егер демультиплексор кiрісіне тұрақты D = 1 бергенде, онда шығысына белгіленген мекенжаймен сәйкес логикалық 1-ді, қалған шығыстарында –логикалық 0 қабылдайтынын байқаймыз. Сонымен бiрге демультиплексор атқарылатын функциялар бойынша дешифраторланады. Шифратор (кодер) – бұл кейбір n-разрядты кірістердегі бірлік сигналды екілік кодқа айналыдаратын логикалық құрылғы. Ол көп жағдайда ақпараттарлы енгізу құрылғыларында қолданылады және ондық санауды екілік санау жүйесіне алмастыру үшін де қолданылады. Дешифратор (декодер) –кірісіне келіп түскен сигналды екілік кодтқа айналдыратын логикалық құрылғы болып табылады. Ол басқару құрылғыларында, газоразрядты индикаторы бар сандық жүйелерде әртүрлі тізбектер бойынша импульсті үлестіруді құру үшін кеңінен қолданылады. Схема негізінен екілік кодты ондық жүйеге алмастыру үшін қолданылады. Екілік n- разрядті коды бар дешифратор 2n шығысқа ие болады.
14. ОЖ негізгі міндеттері: процесстер, процесс контексті, процестің өмір сүру циклі.Операциялық жүйенің негізгі міндеттері жүйенің аппараттық және программалық ресурстарының рациональді пайдаланылуы болып табылады. Негізгі ресурстарға: процессорлар, жады, сыртқы құрылғылар, мәліметтер және программалар. Есептеу машинасының жұмысына тікелей әсер ететін операциялық жүйенің негізгі бөлігі процестерді басқаратын ішкі жүйе болып табылады. Процесс (немесе басқаша есеп) – программаны немесе операциялық жүйенің қандайда бір процедураларды орындауға бөлінген жадының виртуальді адрестік кеңістігі. Операциялық жүйе үшін процесс жұмыс бірлігі болып табылады. Процестерді басқарудың ішкіжүйесі процестердің орындалуын жоспарлайды, яғни процессорлық уақытты бірмезгілде болатын жүйедегі процестердің арасында бөледі, сонымен қатар процестерді құрады және жояды, процестерді қажетті жүйелік қорлармен (ресурстармен) қамтамасыз етеді, процестер арасындағы байланысты қамтамасыз етеді. Процестің өмір сүру бойында оның орындалуы үзіліп және жалғастырылады. Процестің қайта орындалуы үшін оның жағдайын операциялыр ортадан қалпына келтіруге болады. Операциялық жүйенің жағдайы регистрлерінің жағдайы және программалық санауыштың, процессордың жұмыс режимі, ашық файлдарға сілтемелер, аяқталмаған енгізу-шығару операциялары туралы ақпараттар, берілген процестің орындалу барысындағы жүйелік шақырулардың қателер коды және т.с.с. арқылы көрсетіледі, ол ақпарат - процестің контексі деп аталады. Процестердің өмір сүру алгоритмі келесі мәселелерді шешу арқылы қарастырылады:
1. орындалып жатқан процестерді ауыстыру үшін уақыт кезеңін анықтау.
2. дайын процестердің кезегінен орындауға процестерді таңдау.
3. «жаңа» және «ескі» процестерді ауыстыру.
15. П1=8 мс (2), П2=25 мс (3), П3=17 мс (1), П4=16 мс (4), П5=5мс (5), П6=14 мс (6).6 процесс және оларға қызмет көрсетуге қажет процессорлық уақыт, ал жақшаның ішінде олардың приоритеттері көрсетілген, кванттық уақыт q=4мс.

16. П1=12 мс (2), П2=17 мс (3), П3=19 мс (1), П4=16 мс (4), П5=15мс (5), П6=14 мс (6). 6 процесс және оларға қызмет көрсетуге қажет процессорлық уақыт, ал жақшаның ішінде олардың приоритеттері көрсетілген, кванттық уақыт q=3 мс.

17. П1=19 мс (2), П2=15 мс (3), П3=9 мс (1), П4=16 мс (4), П5=15мс (5), П6=4 мс (6). 6 процесс және оларға қызмет көрсетуге қажет процессорлық уақыт, ал жақшаның ішінде олардың приоритеттері көрсетілген, кванттық уақыт q=3 мс.

18. П1=20 мс (2), П2=11 мс (3), П3=29 мс (1), П4=28 мс (4), П5=5мс (5), П6=4 мс (6). 6 процесс және оларға қызмет көрсетуге қажет процессорлық уақыт, ал жақшаның ішінде олардың приоритеттері көрсетілген, кванттық уақыт q=3 мс. Осы берлігендер бойынша процессорлық уақытты бөлудің келесі стратегияларын тексеріңіз: FCFS, SJF, Round-Robin, приоритет бойынша.Әр стратегия бойынша қызмет көрсетудің орташа уақытын анықтау.

19. Процессорлардың микросхемалары қалай ұйымдастырылады. Шина және шинаның ені түсінігі.
Барлық заманауи процессорлар бір микросхемада орналасады. Ол оны басқа да жүйелермен өзара байланыстырады және анықтайды. Әрбір процессорлардың микорсхемалар сыртқы өмірмен ақпаратты алмасу жүргізетін шығыстар жинағынан тұрады. Бір шығыстар орталық процессордан сигнал жібереді, екіншілері басқада компоненттерден сигналдарды қабылдайды, ал үшіншілері екеуінің біреуін іске асыралы. Шығыстар функциясын анықтай отырып, процессордың сандық логикалық деңгейдегі енгізу-шығару құрылғыларымен және жадымен өзара байланысы болатынын байқауға болады. Орталық процессордың микросхемаларының шығысын негізгі үш типке бөлуге болады: адрестік, ақпараттық және басқарушы деп.

Шина сыртқы (процессорды енгізу-шығару жабдықтарымен және жадымен байланыстырушы) және ішкі бола алады. Процессор бірнеше бөліктерден тұрады. Басқару блогы жадыдан командаларды шақыруға және олардың типін анықтауға жауапты. Арифметикалық-логикалық жабдық арифметикалық операцияларды (мысалы, көбейту амалы) және логикалық операцияларды (мысалы, логикалық ЖӘНЕ) орындайды. Шинаның ені — өңдеу барысындағы ең анық параметр болып табылады. Егер шинаның құрамында адрестік сызықтар көп болса, онда процессор үлкен көлемді жадымын қатынас жасай алады. Егер шина құрамында n адрестік сызықтар болса, онда процессор жадының әртүрлі ұяшықтарына 2" түрінде байланыс жасау кезінде қолдануға болады. Үлкен көлемді жады үшін көптеген адрестік сызықтар қажет болады. Жалпы, жіңішке шиналарға қарағанда жалпақ шиналар үшін көп мөлшерде проводтар қажет. Ол оның ең басты проблемасына жатады, себебі олар өте көп мөлшердегі физикалық аймақты алып отырады, және олар үшін үлкен көлемді разьем қажет болады. Аталған барлық факторлар шинаны қымбат етеді.
20. Регистрлердің жұмыс істеу принциптерін және жадыны ұйымдастырудың іске асырылуын түсіндіріңіз.
Регистр – ЭЕМ функционалды түйіні, ақпараттың n-разрядты сөзін жазу, сақтау және оқуға арналған. Регистрлер біртактылы немесе екітактылы екісатылы триггерлерде құрылады. Қосымша регистрлер ақпаратты түрлі 32 модификацияларда жылжытуға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, регистрлерде сияқты логикалық операцияларды орындап, ақпаратты разрядтардың берілген санына жылжытуға болады. Оның іске асу принципі былай жүзеге асады: ол JK-триггеріндегі параллельді регистр.арқылы ақпаратты қос фазамен енгізеді және бірфазадан, сонымен қатар қосфазалыдан да шығарады. D-триггеріндегі тізбекті регистрлер арқылы ақпаратты солдан оңға қарай бір фазалымен енгізеді және қос фазалыдан шығарады. Ал әмбебап, бірфазалы тізбекті D-триггеріндегі регистр, ақпаратты солдан оңға және параллель енгізеді, оқу тізбектей және параллельді жүреді.
Жадыны ұйымдастыруды іске асыру үшін үлкен көлемді жадыны құру керек. ол үшін жеке сөздермен байланысу үшін басқа да ұйымдастырылу әдісі қажет болады. Осы шартты қанағаттандыратын жадыны ұйымдастыру мысалына төрт 3-битті сөзді аламыз. Әрбір операция бүтін 3-битті сөзге жазылады немесе есептеледі. Бірақ жадының жалпы көлемі 8-разрядты триггер көлемінен аса үлкен емес, бұндай жады шығыстардың аз болуын талап етеді. Жадыны ұйымдастыруды таңдау үшін, сыртқы логика CS-ті 1-ге орнатып, сонымен қатар RD-ді оқу үшін 1-ге және жазба үшін 0-ге қою керек. Екі адресткі сызықтар төрт 3-битті сөздердің қайсысын жазу немесе оқу керектігін көрсетеді. Есептеу операциясы кезінде мәліметтер үшін кіріс сызықтары қолданылмайды. Сөз таңдалып мәліметтер үшін шығыс сызықтарымен араласып кетеді.
21. Сандарды бір санау жүйесінен басқа санау жүйесіне түрлендіру. Мысал келтіріңіз.
а) Бүтін сандарды көшіру ережесі. Ондык санды баска санак жүйеге кошіру үшін оны жаңа жүйеің түбіріне рет-ретімен бөліп, қалған қалдытарды ақырғысымен қоса, алынған тəртібіне керісінше жазу керек.
б) Бөлшек санды басқа жүйеге көшіру ережесі Санның бөлшегі жаңа жүйенің түбіріне көбейтіледі. Көшіру процессі үтірден кейін қанша разрядқа дейін жүргізу керек болса, сонша разрядқа дейін жүргізіледі.

в) Аралас бөлшек санды бақа жүйеге көшіру. Аралас бөлшек сандарды баска жүйеге кешіру үшін алдымен бүтін сан, сонан кейін бөлшек сан, жоғарыдағы көрсеттілген ереже бойынша жаңа жүйеде өрнектеліп, нəтижелер бірге жазылады, Мысалы, 25.5(10) = 11001.1(2)
Ондық с/ж Екілік с/ж Сегіздік с/ж Он алтылық с/ж000011112 10 223113 34100 44510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F16100002010
22. Семафоралардың анықтамасы. Виртуальді енгізу-шығарудың мысалдары
Семафоралар - бұл бір ағымнан екіншісіне қандайда бір жағдайдың орындалғаны туралы хабарлама жіберу механизмі болып табылады. Оларды жүйелік және жедел жадылық болып екіге бөледі. Жедел жадыдағы семафоралар құрылмайды және ашыламайды, тек белгілі жағдайға келтіріледі. Бұндай семафораларды пайдаланылатын процестер жадының сәйкес сегментіне қатынай алуы қажет. ОЖ оларға қызмет көрсетпейді және олардың босағандары туралы хабарламайды. ОЖ жүйелік семафораларға ие әр процестің аяқталуын бақылайды және оны басқа процестерге босатады. ОЖ процесстер арасындағы өзара әрекеттесудің әдістерін анықтау үшін әр түрлі терминдер пайдаланады.
Кезкелген операционды жүйе бірінші кезекте қолданушы программасына қызмет ету үшін арналған, ал негізгі қызмет түріне виртуалды енгізу-шығарудың UNIX және Windows ХР мысал ретінде ала аламыз. UNIX өзінің қарапайымдылығымен кеңінен аты шыққан жүйе болып табылады, ол өз кезегінде файлдық жүйелерді ұйымдастырудың тікелей нәтижесі болып табылады. Кәдімгі файл 8 разрядты , 0-ден 232-1-ге дейінгі байттар тізбегінен тұрады. Бұл операционды жүйелер файлдарда жазбалар құрылымын хабарламайды, бірақ көптеген қолданушы программисттер мәтіндік файлдарды ASCII кодымен қарастырады. Әрбір ашылған файл келесі оқитын немесе жазатын байттарға нұсқау жасайды. read және write жүйелік шақырулары мәліметтерді позициядан бастап жазады
және оқиды және нұсқаушы анықтайды. Windows ХР бірнеше файлдық жүйелерді қамтамасыз етеді, олардың ішіндегі ең маңыздысы - - NTFS (NT File System – NT файлдық жүйесі) және FAT (File Allocation Table – файлдарды орналастыру кестесі). Біріншісі арнайы Windows ХР үшін арналып жасалған. Екіншісі ескі MS-DOS файлдық жүйелерге арналған, сонымен қатар Windows 95/98 қолданылады. FAT жүйесі ескіргендіктен, NTFS файлдық жүйелері көбірек қарастырылады. NTFS файлының аты 255 символдар ұзындығымен беріледі.
23. Сумматор мен АЛҚ жұмыс істеу принциптері
қандай?
Санағыштар – ЭЕМ функционалды түйіні, кірісіне келіп түскен сигналдар санын санауға және оны n-разрядты екілік код түрінде беруге арналған. Санағыш санайтын максималды сан N=2n санау коэффициентін түзеді, мұндағы N – санағыш разрядтылы. Санағыштар біртактылы екісатылы Т-триггерлерінде құрылады.
Егер А және В айнымалылары тақ сандар болса, онда қосынды 1-ге тең болады және ауысу кірісі тек 1-ді қабылдайды. Көптеген компьютерлер ЖӘНЕ, НЕМСЕ операцияларының орындалуы және екі машиналық сөздерді қосу үшін тек бір схемаға ие болады. Әдетте n-биті сөздер үшін, индивидуалды биттік позициялы схемалар n идентикалық схемалардын тұрады. Ондай схемаларды арифметикалық-логикалық құрылғылар(АЛҚ) деп атайды. Бұл схема келесі төрт функцияның бірін есептей алады: А ЖӘНЕ В, А НЕМЕСЕ В, В және А+В. Функцияның таңдалынуы Fo және F,: 00,01,10 немесе 11 сызықтарына сигнладың келіп түсуіне байланысты. Осы жерде айта кететіні А+В ол, ЖӘНЕ логикалық операциясын емес, А және В арифметикалық қосындысын білдіреді. Орындалу принципі Бинарлы шығысы бар бірразрядты екілік АЛҚ, бинарлы шығысты екілік бинарлық 24*2=28=256 функцияны орындауы мүмкін. АЛҚ орындалу функциясынан тәуелсіз екі бөлікке бөліп қарастыруға болады: Микропрограммалық құрылғы (басқару құрылғысы), микрокомандалардың тізбегін береді; АЛҚ операционды құрылғысы, микрокомандалардың берілген тізбегін жүзеге асырады. АЛҚ-да орындалатын барлық операциялар логикалық операциялар келесі топтарға жіктелуі керек:
Сақталатын нүктелері бар сандар үшін екілік арифметика операциясы;
Ирек нүктелері бар сандар үшін екілік немесе оналтылық арифметика операциясы;Ондық арифметика операциясы;Индексті арифметиканың операциясы;Арнайы арифметиканың операциясы;Логикалық кодтарға арналған операциялар;Алфавиттік-сандық кодтарға арналған операциялар;
24. Сумматордың қандай түрлері болады. Жартылай сумматордың функциональдық сұлбасын сызып, негізгі атқаратын қызметтерін атап көрсетіңіз.
Қосындылауыш (adder – сумматор) – компьютер процессорындағы арифметикалық қосу амалын орындайтын цифрлық сұлбалардың негізгі бөлігі. Қосындылауыш екілік сандармен жұмыс істейтін бір разрядты қосындылауыштар тізбегінен тұрады. Байланысу тәсілдеріне қарай бір разрядты қосындылауыштар тізбекті, параллель немесе тізбекті-параллель болып, ал жасалу принципіне байланысты комбинациялық, жинақтайтын және амплитудалық түрлерге бөлінеді. Қосындылауыштар қосу амалымен қатар, алу, көбейту, бөлу және логик. операцияларды да (логикалық қосу мен көбейту және 2 модулі бойынша қосу) орындайды.
Архитектурасына байланысты сумматордың түрлері:
Ширек сумматорлар – екі бірразрядты сандар жіберілетін екі кірістен және модуль бойынша олардың арифметикалық қосындысы жүргізілетін бір шығыстан тұратын бинарлы (екіоперандты) сумматорлар;
Жартылай сумматорлар – екі санның бір атаулы разрядтары жіберілетін екі кірістен және екі шығыстан (оның бірінде берілген разрядта модуль бойынша арифметикалық қосындысы жүргізіледі, ал басқасында – келесі үлкен разрядқа өту) тұратын бинарлы (екіоперандты) сумматорлар;
Толық сумматорлар – ауыстыру разряды бар тринарлы (үш операндты) сумматорлар: үш кірісі, екі шығысы бар.
Жартылай сумматор бұл бір разрядты екі сандардың қосындысын орындайтын құрылғы.

Жартылай сумматордың схемасы мен оның белгіленуі.
25. Төмендегі кесте бойынша логикалық формула жазыңыз және
логикалық сұлбасын тұрғызыңыз.
x y z F
1 1 0 1
1 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 0
0 0 0 1
0 0 1 0


Төмендегі кесте бойынша логикалық формула жазыңыз, логикалық сұлбасын тұрғызыңыз.
x y z F
1 1 1 1
1 1 0 0
1 0 1 1
1 0 0 1
0 1 1 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1


27. Төмендегі кесте бойынша логикалық формула жазыңыз және логикалық сұлбасын тұрғызыңыз.
x y z F
1 1 0 1
1 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 0
0 0 0 1
0 0 1 0


28. Триггерлердің жұмыс істеу принциптері. Триггерлердің түрлері және қандай логикалық сұлбаларға  негізделген .Триггер – бұл бірразрядты екілік кодтың мәнін сақтауға қолданылатын электронды схема. Оның жұмыс істеу принципі мынадай: кіріс сигналдары арқылы өзгеретін немесе одан да көп мәндері болатын және бір бит ақпаратты, яғни 1 немесе 0-ді және әр жағдайға байланысты логикалық мәнін сақтайды. Ол бірнеше сигналдарға ие, олардағы сигнал триггердің келесі күйін анықтайды. Триггердің кірісіне әсер ету арқылы оны мүмкін болатын екі күйдің біреуіне (0 немесе 1) ауыстырады. Триггердің кірісіне сигнал берілгенде оның күйіне тәуелді не ауысу,не бастапқы күйі сақталады. Триггердің кірісіне сигналдарды бермеген жағдайда ол өзінің бастапқы күйін ұзақ ұстап тұра береді. Түрлері бойынша: RS, D, JK, T, DV, DT, RST, т.б. болып жіктеледі. Ең көп қолданылатын триггердің түрі − RS-триггер болып табылады. RS-типті триггер деп – екі тұрақты күйі бар, екі R(«Reset – сброс – түсіру» ) жəне S(«Set – установка – орнату»)ақпараттық кірістері бар жады элементін айтамыз. Шығыстары: тура шығыс Q және терістелген(инверсті). Триггерде кіріс пен шығыс әрқашанда қарама қарсы күйде болады. JK-триггерлер RS-триггердің жалпыланған түрі болып табылады. JK-триггерлер бұл – екі тұрақты шығыс күйімен және екі J мен K кірісі бар схема болып табылады. JK-триггердің J кірісі RS-триггердің S кірісіне, ал K кірісі R кірісіне сәйкес келеді. JK-триггерлердің RS-триггерден айырмашылығы мынада: егер кірісінде S=1, R=1 комбинациясы болған кезде RS-триггердің шығыс күйі анықталмаған күйде болатын болса, JK-триггерде керісінше анықталған күйде болады.
D-триггер
D-триггері – бұл екі тұрақты шығыс күйі мен бір D(data - данные) ақпараттық кірісі бар электронды схема болып табылады. D-триггері кідіріс триггері деп те аталады, ол келесідей жұмыс істейді: D кірісіне tn уақытында келіп түскен ақпараттық сигнал тактілік импульс T=1 болған жағдайда tn+1 уақытында шығыста пайда болады.

Және тағы да басқа түрлері бар.
29. Шинаның жұмысы қандай принциптерге негізделген.  Орталық процессорлардың мысалы-
Шиналар сыртқы (процессорды енгізу-шығару жабдықтарымен және жадымен байланыстырушы) және ішкі бола алады. Процессор бірнеше бөліктерден тұрады. Басқару блогы жадыдан командаларды шақыруға және олардың типін анықтауға жауапты. Арифметикалық-логикалық жабдық арифметикалық операцияларды (мысалы, көбейту амалы) және логикалық операцияларды (мысалы, логикалық ЖӘНЕ) орындайды. Шиналардың жұмыс істеу принципі бірнеше циклдер арқылы жүзеге асады. Олардың циклдері шинаның түріне, қолдану аясына және қасиетіне қарай таңдалынады. Орталық процессор компьютер миы болып табылады. Оның міндеті негізгі жадыдағы программаларды орындау. Ол жадыдан командаларды шақырады, олардың типін анықтайды және оларды бірінен кейін бірін орындайды. Компоненттер басқару сигналдары, мәліметтер, адрестер жіберілетін параллель сымдардан тұратын шина арқылы байланысады. Орталық процессорлардың мысалына негізінен Pentium II, UltraSPARC және picojava II-ні жатқыза аламыз.
Pentium II — 8088 процессорының тікелей ұрпағы. Жүйелерде Pentium II процессоры мен бірге екі сыртқы шиналарды(синхронды) қолданады. Шина жадысы басты динамикалық Операционды есте сақтау құралына ену үшін қолданылады. PCI шиналары енгізу-шығару құрылғысымен хабарлама алмасу үшін қолданылады. Екінші мысалға UltraSPARC-ті қарастырамыз. UltraSPARC 64-разрядты SPARC-тың сериясына жатады. Бұл процессорлар Version 9 SPARC архитектурасына толығымен сәйкес келеді. Олар Sun серверлерінде және жұмыс станцияларында қолданылады, сонымен қатар басқа да жүйелерде қолданыста болады. Ол өз құрамына UltraSPARC I, UltraSPARC II және UltraSPARC III процессорлары жатады, олар өз бетінше сәйкес архитектураға ие болады, бірақ шығарылу мерзімімен және тактілік жиілік арқылы ажыратылады. Бұл микросхеманың құрамына 787 шығыс кіреді. Үшінші мысал ретінде picojava II-ні ала аламыз. Ол microjava 701 микросхемасының негізін құрады. Бұл шинаның екі интерфейсті бір кристалды процессорлардан тұрады: біреуі ені 64 бит жады шиналары үшін арналған, ал басқасы PCI шинасына арналған. Pentium II және UltraSPARC II сынды бұл процессерлерде бірінші деңгейлі кэш-жадыдан тұрады. Бірақ, олардың екеуінен айырмашылығына екінші деңгейлі кэш-жадыға ие болмайды.

Приложенные файлы

  • docx 8186654
    Размер файла: 6 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий