MPS pagrindiniai architektūrų tipai (pagal atminties organizacij¹)

MPS pagrindiniai architektūrų tipai (pagal atminties organizacij¹)

Pagal atminties organizacij¹ MPS naudojami du architektūrų tipai:

Dž.fon Neimano (matematiko, kuris pasiūlė koduoti programas taip pat kaip ir duomenis)

Harvardo laboratorijos (Prinstono universiteto)

Pagal pirm¹j¹ architektūr¹ programos komandų kodai ir duomenys reikalingi jai vykdyti talpinami vieningame atminties lauke ir nėra jokio skirtumo tarp komandos ir duomenų. Komanda atskiriama nuo duomenų tik j¹ įvedus į MP ir dešifravus.

Pagal antr¹j¹ architektūr¹ yra dvi fiziškai skirtingos atminties sritys, skirtos programoms ir duomenims saugoti. Programos komandos saugojamos programų atmintyje - kodų segmente CSEG (angl. Code Segment), o duomenys duomenų atmintyje - duomenų segmente DSEG (angl. Date Segment). Kiekviena sritis turi savo adresų lauk¹ ir skirtingus kreipimosi į jas būdus.

Šis atminties skaidymas turi tokius pagrindinius privalumus:

supaprastėja komandų sistema, o komandos tampa kompaktiškesnės;

ekonomiškiau išnaudojama programų atmintis (programų atmintis tesiekia (1-2)K baitų ir talpinama MP viduje).

Harvardo laboratorijos architektūra būdinga vienkristaliams mikrovaldikliams.

Toliau tobulinant atminties organizacij¹, išskirta speciali nedidelės talpos duomenų atminties sritis vadinama registrų segmentu RSEG (angl. Register Segment). RSEG sudaro progamiškai prieinamų registrų rinkinys, skirtas ribotam duomenų kiekiui laikinai saugoti, talpinamas MP viduje. RSEG dažniausiai visiškai izoliuotas nuo DSEG, tačiau kai kada iš dalies RSEG ir DSEG sritys gali susikirsti (vienkristaliuose mikrovaldikliuose). Tada atskiri RSEG registrai gali būti laikomi paprastomis duomenų atminties lastelėmis. Tokia organizacija ypač tikslinga, kai būtina didelė duomenų mainų sparta. Bet kurios architektūros MPS turi RSEG, tačiau jo loginė organizacija ir struktūra priklauso nuo konkretaus MP tipo.

Duomenų mainams su išoriniais įrenginiais išskiriama speciali atminties sritis vadinama įvedimo ir išvedimo segmentu IOSEG (angl. Input/Output Segment). Per ši¹ sritį duomenys perduodami į išorinius įrenginius ir priimamai iš jų. Paprasčiausia įvedimo ir išvedimo sistema yra rinkinys adresuojamų registrų kartu su buferiniais stiprintuvais, sudarančių išorinius prievadus (portus), per kuriuos vyksta duomenų mainai su išoriniai objektais ir vidiniais sistemos elementais. IOSEG paskirtis dvejopa:

saugoti priimtus duomenis;

saugoti paruoštus perdavimui duomenis.

MPS atmintis gali būti organizuota, naudojant IOSEG, dviem būdais:

Su atskiru („izoliuota“) IOSEG

Su bendru („neizoliuotu“) IOSEG

Pirmuoju atveju naudojamos specialiosios įvedimo ir išvedimo komandos ir atskiras IOSEG logiškai izoliuotas nuo kitų duomenų sričių.

Antruoju atveju IOSEG nėra logiškai izoliuotas, nes duomenų atmintyje DSEG išskiriama sritis (IOSEG), per kuri¹ vyksta duomenų mainai. Šiuo atveju kreipimasis į tokį IOSEG niekuo nesiskiria nuo duomenų rašymo ir skaitymo procesų susijusių su atminties lastele, naudojant yprastines duomenų atminties valdymo komandas.

Grafiškai keturi tipiniai programų ir duomenų saugojimo atminties organizacijos tipai pavaizduoti 3 pav. Rodyklėmis parodytas izoliavimo procesas, kuris sukuria nauj¹ tipinź atminties organizacij¹. Visi tipiniai atminties sričių rinkiniai realiai egzistuoja ir yra realizuoti konkrečiuose MP. Kiekvienas atminties organizacijos tipas turi savo privalumus ir trūkumus, kuriuos įvertinant galima sukurti efektyvias įvairios paskirties sistemas.

3 pav. Tipinė atminties organizacija