Вход за познати


Съдържание
Коментари
// COURSE_2.TXT 30.10.2009 р.ж.



ПРОЦЕСОР И ПАМЕТ

Истинските знания са едни и същи за всички хора, за всяко място и за всяко време.
Те не зависят от предмети, технологии, отношения или мода. Когато изложените тук
или другаде неща се отнасят към конкретни машини, конкретни програми, или хора,
или определена фирма, те не бива да се възприемат като капитал.
Всеки от нас е свободен да съди дали изводите са ценни и това е начинът да се
ориентираме в сложната компютърна обстановка.
Тук е описана програмна технология, чието действие е аналогично
на хардуера и ниско стоящия (системен, операционен и др.) софтуер,
но за която имаме всички права и не нарушаваме интереси на трети лица.


Театърът пресъздава на сцена зрелище в което хората виждат като на длан събития от далечни места, предмети и герои
от миналото. В компютърните устройства има ясна различимо време, място, действие. Да ги разгледаме поотделно:

1. Време

Частите на машината са мъртви детайли и ако правят нещо, го правят по команда "прави!",
която получават като електрически сигнал.
Времето е едно и времевите сигнали
произлизат от един източник, най-често наричан тактов часовник (CLOCK) или тактов генератор.
Ако натиснем копче от клавиатурата, обикновено виждаме промяна в образа на екрана,
но това не означава, че дотогава компютърът е бездействувал - той е правил други неща,
чийто резултат не винаги се изобразява.
Времето започва с включването и спира при изключване
на машината. Числото на гигахерците е честота на тактовия генератор и ако две машини са еднакви
по всичко друго, по-бързо би работила машината, с по-голямо такова число. Това важи при
проектирането и изработването на машини, но не винаги е добър ориентир в магазина, защото
конструкторът е заложил най-високата възможна тактова честота за всеки модел по непубликувани съображения.
Беше време, когато тактовата честота беше малка. В това време ние по-лесно
отколкото днес можехме да проследим и да разберем процесите, които проектирахме
и изследвахме. Но ако даже това време е отминало, начинът по който се развиват комютърните
процеси не е различен.

2. Място

Когато говорим за място в компютъра обикновено имаме предвид компютърната памет.
Способността на електрическите устройства да помнят открай време възбужда много технологични старания,
така че има различни видове памет с различно предназначение. Теоретично най-простия
начин за обяснение на паметите е кондензатора, известен от учебника по физика.
Тълкуваме като 1/0 състоянията заредено/свободно и така един кондензатор е един бит памет. Голяма част от
работещите сега памети са на този принцип.
По стечение на история и технология, в момента повечето процесори ползуват осембитови порции памет - клетки.
Всяка клетка съдържа едно малко трицифрено число - байт. Това число често се тълкува като номер на буква.
Паметта е място за компютърни думи, тоест предназачена да побере езиковото множество по смисъла на схемата в статия 1.
За да посочим къде в паметта се намира нашата дума, използуваме "адрес". Адресът е число-номер на клетката,
от която нагоре е разположена думата. Мястото, на което се записва една компютърна дума често се нарича променлива.
Всяка променлива има адрес и тип.
Според типа на променливата тя заема определен брой клетки. В тези клетки се разполага самата дума - съдържанието на променливата.
Да допуснем че от адрес, тоест клетка номер 12841 ще разполагаме името на града към който изпращаме поредно писмо.
В такъв случай временно е добре да наречем адреса 12841 с името "град" и така получаваме възможност за команда от вида:
град 'КАРЛОВО'
Тази команда ще постави последователно буквите от думата КАРЛОВО започвакйи от адрес 12841 и по късно
ще можем да четем или променяме това място назовавйки го по име.

3. Действие

В компютъра действуващата част е процесор.
От театрална гледна точка, процесорът прочита и изпълнява последователно команди записани в паметта.
Командите са числа, записани за един процесор в еднакъв брой клетки, например 4 байта. След всяка команда
могат да следват различни по големина и вид данни. Процесорните команди и данни съставят командния език на машината,
той се нарича още език от първо ниво, машинен език, INLINE код, асемблиран код, компилиран код или просто код.
Погледнато от друга страна, процесорът превръща една входна порция дании в една изходна порция данни. На следващия
такт той прави същото, но с нова-следваща порция входни данни. Така той играе роля на преводач по смисъла на езиковата
схема в статия 1.
Присъствието на елемента процесор в компютъра създава известен смут в разбирането, тъй като дейността превод сама
по себе си е вече компютърна дейност. Оказа се, че за да направим кисело мляко трябва да имаме кисело мляко.
В компютърния свят дейността на преводача е типична. Тя присъствува в процесора, в отделни възли от периферията,
при всеки преход и във всеки слой на обработката. Самите програми следват тази схема, като цяло и като отделни процедури.
Що се отнася до процесора, той действително има вътрешен строеж, близък до този на целия компютър. В ядрото има едно
така наречено аритметично логическо устройство, което е мигновен първичен преводач. Той наподобява калкулатор и работи
бързо, но само с няколко клетки памет, наречени регистри. Регистрите са част от процесора, не от компютъра.
Има и няколко контактни връзки чрез които процесорът - по електрически начин (тоест не на собствения си език) -
се свързва с обкръжаващите го устройства - иска и изпълнява услуги, изпраща и получава сведения.
Регистрите на процесора са важна негова характеристика, както и действията му за всяка команда. Но тези неща варират
за различните процесори. За наши цели и като за начало можем да смятаме, че процесорът има три даннови регистъра
и още един - флагов регистър:
i - целочислен - побира едно цяло число (4 байта);
d - дробен - побира едно дробно число (8 байта);
s - стрингов - побира една дума или фраза (255 байта);
f - флагов - побира 32 отделни бита (4 байта),
с които, както вече споменахме процесорът борави по-бързо и по-удобно.


Това беше кратка версия на инженерното споразумение за двойката процесор-памет, останало след като други версии на тази
тема са изчезнали. В момента то важи и е било такова няколко десетки години. Върху него са натрупани доста усложнения -
причинени от технология и търговска политика, което е довело до повишен обем, скорост, периферия, функциионални възможности
- но не по принцип.






roncho.net