Xotiraning tashkil etilishi va turlari

Xotiraning adreslari, doimiy xotira va uning turlari, flesh-xotira

Asosiy xotira – kompyuterning dasturlar va ma’lumotlarni saqlash uchun mo‘ljallangan komponentidir.

Xotira ma’lum bir uzunlikka ega bo‘lgan axborotlarni saqlovchi yacheykalardan iborat bo‘ladi. Hozirgi kompyuterlarning xotirasi 8-bitli, ya’ni bir baytli yacheykalardan iborat bo‘lib, xotiraga ana shu baytlarning adreslari orqali murojaat qilinadi. Baytlarni guruhlarga birlashtirilib so‘zlar hosil qilinadi. 1, 2, 4 va 8 baytli, ya’ni 8, 16, 32 va 64-bitli yoki razryadli so‘z uzunliklariga ega kompyuterlar mavjud.

8-razryadli so‘z uzunligiga ega 64 Kbaytli asosiy xotira

Ushbu asosiy xotirada yacheykalar adreslarining qiymati 0000 dan FFFF gacha o‘zgarishi mumkin.

Asosiy xotiraning umumiy xajmi 64 Kbayt (FFFF – 16 bit, 2¹⁶=65536 bayt).
Hozirda bunday hajmli xotiralar – o‘rnatiladigan kompyuterlarda, ya’ni kontrollerlarda ishlatilmoqda. Odatda asosiy xotira adreslari 16-lik sanoq sistemasida ifodalanadi.

Protsessorning IP (Instruction Pointer) yoki PC (Program Counter) deb nomlanuvchi registri, tartib bo‘yicha bajarilishi kerak bo‘lgan buyruq adresini ko‘rsatish uchun ishlatiladi.

Ushbu registr buyruqlar sanagichi yoki buyruqlar ko‘rsatgichi deb nomlanadi. PC registrida yozilgan adres, ya’ni navbatdagi bajarilishi kerak bo‘lgan buyruqning adresi, protsessorning adres shinasi yordamida asosiy xotira bilan bog‘lanuvchi porti - adres registri orqali xotiraning, xotira adresi registriga uzatiladi. Shundan so‘ng xotiraning ma’lumotlar registriga ushbu adres bo‘yicha yozilgan ma’lumot chiqariladi. Bu ma’lumot, ma’lumotlar shinasi orqali protsessorning registrlaridan biriga, masalan akkumulyatorga, ya’ni A registriga kelib tushadi.

Kompyuterlarda asosiy xotiraga murojaat kilishning ikki xil rejimi mavjud:

1. 
   Real rejim – 1 Mbayt gacha bo‘lgan asosiy xotira uchun, bu rejim kompyuter MS DOS operatsion tizimida ishlagan paytida qo‘llanilagan. Hozirda bu, MS DOS operatsion tizimini emulyasiya qilishda ishlatilgan.
   
2. 
   Himoyalangan rejim – xotira xajmi 1 Mbaytdan ko‘p bo‘lgan xolda, ya’ni bu kompyuterlar Windows operatsion tizimida ishlay boshlagandan buyon qo‘llanilgan rejim hisoblanadi.
   

Ichki xotira registrlar turlari:

8086-da 8 ta umumiy foydalaniladigan registr mavjud, ularning har bir registri quyidagicha nomlanadi:

• 
  AX - akkumulyator registri (ikkita registrga bo'linadi: AH va AL).
  
• 
  BX - bazaviy manzil registri (BH / BL ga bo'lingan).
  
• 
  CX - hisoblagich registri (CH / CL ga bo'lingan).
  
• 
  DX - ma'lumotlar registri (DH / DL ga bo'lingan).
  
• 
  SI - registr - manba indekslari.
  
• 
  DI - ro'yxatdan o'tish - yo'nalish ko'rsatkichi.
  
• 
  BP - tayanch ko'rsatkichi.
  

SP - bu stack ko'rsatkichi.


8-razryadli registr (mikrosxemasi)
Magnitli disk - alyuminiydan (yoki shishadan) tayyorlangan, magnit qavat bilan qoplangan bir yoki bir nechta doirasimon yuzalardan iborat bo‘ladi. Ushbu magnit disklarning diametrlari avvallari 50 sm bo‘lgan, hozirda ularning diametrlari 3 sm dan 12 sm gacha qilib ishlab chiqarilmoqda. Noutbuk va netbuklardagi disklarning diametrlari esa 3 sm dan ham kamayib bormoqda.

Yo‘lka deganda, disk to‘liq bir marotaba aylanishi natijasida, unga yozilgan bitlar ketma-ketligi tushuniladi. Har bir yo‘lka ma’lum bir uzunlikdagi sektorlarga bo‘lingan. Odatda har bir sector 512 bayt (4096 bit) hajmdagi ma’lumotlardan iborat bo‘ladi.
Yo‘lkada ma’lumotlardan avval, yozish-o‘qish qurilmasini sinxronlash uchun mo‘ljallangan preambula (preamble) joylashgan bo‘ladi. Ma’lumotlardan keyin esa, xatolarni to‘g‘irlash kodi ECC (Error-Correcting Code) yozib qo‘yiladi. Bunday kodlar sifatida Xemming yoki Rid-Solomon kodlaridan foydalaniladi.
Qo‘shni sektorlar orasida sektorlararo intervallar joylashgan bo‘ladi. Ishlab chiqaruvilar disklarning hajmi sifatida formatlanmagan diskning o‘lchamini keltiradilar. Odatda formatlangan diskning o‘lchami, formatlanmagan diskning o‘lchamiga nisbatan 15 % ga kam bo‘ladi. Hozirgi disklarda 5000 dan 10 000 tagacha yo‘lkalar bo‘lishi mumkin, ya’ni har bir yo‘lkaning kengligi 1 mikrondan 2 mikrongacha bo‘lishi mumkin (1 mikron=1/1000 mm). Yo‘lkalarga yozilgan ma’lumotlarning zichliklari, yo‘lkaning markazdan qancha uzoqda joylashganiga qarab 50 000 dan 100 000 bit/sm gacha bo‘lishi mumkin.

Ko‘pgina vinchesterlar ustma-ust joylashgan bir nechta plastinkalardan iborat bo‘ladi. Plastinkalardagi markazdan bir xil uzoqlikda joylashgan yo‘lkalar – silindr deb ataladi. Zamonaviy shaxsiy kompyuter modellarida 6 tadan 12 tagacha plastinkalardan iborat vinchesterlar o‘rnatilgan. Disklarning aylanish tezliklari minutiga 5400, 7200 yoki 10 800-taga etishi mumkin. Hozirgi disklarda bir yo‘lkada joylashgan ma’lumotlarni o‘qish tezligi 40 Mbayt/sek dan oshib ketdi.

Hozirgi disklarda, avvalgi disklardan farqli ravishda silindrlar zonalarga bo‘lingan. Bu narsa disklarning hajmini oshirish maqsadida amalga oshirilgan. Odatda ularning soni 10 tadan 20 tagacha bo‘lishi mumkin.
Vinchesterni boshqarish – kontroller yordamida amalga oshiriladi. Kontroller tarkibida ham alohida protsessor bo‘lib, ular READ, WRITE va FORMAT kabi buyruqlarni bajaradi, yozish-o‘qish qurilmasini boshqaradi, xatolarni topish va to‘g‘irlash, asosiy xotiradan o‘qilayotgan baytlarni uzluksiz bitlarga aylantirish kabi vazifalarni bajaradi.

IDE (Integrated Drive Electronics) – o‘rnatilgan kontrollerga ega qurilma, ya’ni disk yurituvchi (1985 yil). Ushbu vinchesterning maksimal xajmi 504 Mbayt. Ma’lumotlarni uzatish tezligi – 4 Mbit/sek.
EIDE (Extended IDE) - o‘rnatilgan kontrollerga ega takomillashtirilgan IDE-qurilma (1994 yil). Ushbu vinchesterning maksimal xajmi - 128 Gbayt. Ma’lumotlarni uzatish tezligi – 16 Mbit/sek, unda LBA (Logical Block Addressing) – bloklarni chiziqli adreslash sxemasi qo‘llanilgan.