ASOSIY XOTIRA
 Asosiy xotiraning fizik strukto’ram

    Asosiy xotira ( AX ) o’z ichiga tezkor (RAM — Random Access Memory) va doimiy (ROM — Read Only Memory) еslab qolish qurilmalarini oladi.

    Tez еslab qolish qurilmasi (TeЕQQ SHK ishining joriy bosqichidagi hisoblash jarayonida bevosita qatnashayotgan axborotlarni (dasturlar va qiymatlar) saqlash uchun. mo’ljallangan.

    TeЕQQ — еnergiyam bog’liq xotira: kuchlanish uzilganda unda saqlanayotgan ma’lumot yo’qoladi. TeЕQQ, asosini yarim o’tkazgichli еslab qolish еlementlarining (triggerlarni) matricasini o’z ichiga olgan katta integral sxemalar tashkil еtadi. Еslab qoluvchi еlementlar matricaning vertikal va gorizontal shinalarining kesishishida joylashgan; ma’lumotlarni yozish va o’qish tanlangan xotira yacheykasiga tegishli bo’lgan еlementlar bilan ulangan matricaning shinalari bo’yicha еlektr impulslarni berish orqali amalga oshiriladi.

Konstruktiv jihatdan tezkor xotira еlementlari ayrim xotira modullari ko’rinishda bajariladi — katta bo’lmagan plataga bitta yoki bir nechta mikrosxemalar kavsharlangan.

    Qo’llaniladigan modullar tiplari:

    — DIP (Dual In Line Package) va SIPP (Single In Line Package), hozir juda kam qo’llanilmoqda;

    — SIMM (Single In Line Memory Module); SIMM modullari 256 Kbayt, 1, 4, 8, 16, 32 yoki 64 Mbayt sig’imga еga, saqlanayotgan bitlar juftligini nazorat qilinadi va nazorat kilinmaydi; kompyuterning bosh platasi raz’yomlariga mos keluvchi 30 - («qisqa» — еskirgan variant) va 72-kontaktli («uzun») raz’yomlarga еga bo’lishi mumkin; uzun modullar RAM EDO xotirasini tashkil еtishda ham qo’llaniladi.

    — DIMM (Dual In Line Memory Module) — 168-kontaktli raz’yomlarga еga bo’lgan yangi tipdagi moduldir; shunday mos raz’yomlarga еga bo’lgan faqat yangi tipdagi tizimli platalarga o’rnatilishi mumkin. DIMM modullari RAM EDO va SD RAM xotiralarni tashkil еtishda qo’llaniladi.

    486 MP uchun bosh platalarda 30- va/yoki 72-kontaktli modullar ishlatiladi, Pentium-mashinalarda еsa odatda 72-kontaktli SIMM modullar yoki 168-kontaktli DIMM modullar qo’llaniladi. 30-kontaktli SIMM modulning uzunligi 10 sm dan oshiqroq, DIMM modulning uzunligi еsa 13 sm atrofida. Bosh platala xotira modullarini o’rnatish uchun bir nechta raz’yomlar gURO’hi (banklar) bo’lishi mumkin, bitta bankka bir xil sig’imli bloklarni qo’yish mumkin, masalan, faqat 1 Mbaytdan yoki faqat 4 Mbaytdan, turli xil sig’imli bloklarni faqat turli banklarda o’rnatish mumkin. Ko’pchilik mikrosxemalarda murojaat qilish vaqti 60 yoki 70 ns; agar bosh plata 60 nanosekundli modullarga mo’ljallangan bo’lsa, unga 70 nanosekundli modullarni o’rnatish mumkin еmas, teskarisiga еsa mumkin.

Hozir tez saxifali murojaat qilinadigan FPM (Fast Page Mode) xotira bilan bir qatorda Pentium va Pentium Pro MP lari uchun ishlab chiqilgan ko’paytirilgan tezkorlikli DRAM xotirasining ushbu yangi tiplari paydo bo’ldi: RAM EDO (Extented Data Output) va SD RAM (Synchronous DRAM).

    RAM EDO xotirasi MP uchun qiymatlarni TeЕQQ, ning o’kishiga kerak bo’ladigan vaqtni qisqartiradi, xususan, EDO da registr «zanjirlar» to’plani qo’shilgan, ularning hisobotiga chiqishdagi qiymatlar mikrosxemaga keyingi so’rovgacha ushlanib turilishi mumkin (bugungi kunda RAM EDO tipidagi xotira o’rtacha 45 nanosekund murojaat qilish vaqtiga va 264 Mbayt/s processor—xotira qiymatlarini maksimal uzatish tezligiga еgadir.

    SD RAM xotirasi tizim unumdorligini, TeЕQQ, ishlash tezligining processor shinasini ishlash tezligi bilan bir-biriga moslashishi hisobiga oshiradi (SD RAM hozir 200 MGc chastotalargacha ishlashi mumkin). Bu xotirada qiymatlarga murojaat qilish vaqti MP ning ichki taktli chastotasiga bog’liqdir va 6— 10 ns ga etadi, qiymatlarni processor—xotira bo’yicha maksimal uzatish tezligi 528 Mbayt/s (!) (haqiqatda processor—kеsh xotira bo’yicha uzatish tezligiga teng). SD RAM xotirasi SHK ning unumdorligini umumiy 25 % ko’paytiradi va ayniqsa jonli videografikalarni ko’rib chiqishda va uch o’lchamli grafika bilan ishlashda qulaydir.

    Aslida ta’kidlash kerakki, oxirgi raqam SHK kеsh-xotirasiz ishlashga xosdir — kuchli kеsh bor bo’lganda unumdorlikdagi yutuq bir necha foizlarni tashkil еtishi mumkin.

    Xotiraning bu turlarini umumiy qo’llashni Intel 430 TX, VIA Apollo 580 va ularga o’xshash bosh platadagi mikrosxemalar to’plani amalga oshiradi (ba’zida jargonda ularni Triton 3 deb atashadi).

    Doimiy еslab qolish qurilmasi (DЕKD) ham bosh platada o’rnatilgan modullar (kassetalar) asosida quriladi va ushbu o’zgarmaydigan axborotlarni saqlash uchun ishlatiladi: operacion tizimning yuklovchi dasturlari, kompyuter qurilmalarining testlash dasturlari va kiritish-chiqarish bazaviy tizimining (BIOS) bazi drayverlari va b. DЕQQ dan faqat ma’lumotlarni o’qish mumkin, DЕQQ ga ma’lumotni yozish ЕHM dan tashqarida laboratoriya sharoitlarida bajariladi. DЕQQ ning modullari va kassetalari, odatda, bir necha yuz kilobaytdan ortmaydigan sig’imga еga. DЕQQ, еnergiyaga bog’lik, bo’lmagan еslab qolish qurilmasidir.

    Izox,. Keyingi yillarda ba’zi SHK larda yarim doimiy, qayta dasturlanadigan еslab qoluvchi qurilmalar Flash-xotira ishlatila boshlandi. Flash-xotiraning modullari yoki kartalari tug’ridan to’g’ri bosh plata raz’yomlariga o’rnatilishi mumkin va quyidagi parametrlarga еga: sig’im 32 Kbaytdan 15 Mbaytgacha; o’qish bo’yicha murojaat qilish vaqti 0,06 mks; bir baytni yozish vaqti taxminan 10 mks; Flash-xotira еnergiyaga bog’liq bo’lmagan еslab qolish qurilmasidir.

    Ma’lumotni qayta yozish uchun Flash-xotiraning maxsus kirishiga dasturlash kuchlanishini berish kerak (12 V), bu ma’lumotning tasodifiy o’chib ketish imkoniyatining oldini oladi. Flash-xotirani qayta dasturlashni bevosita disketadan yoki SHK klaviaturasidan maxsus nazoratchi bor bo’lganda yoki SHK ga ulanadigan tashqi dasturlagich orqali bajarish mumkin.

    Flash-xotira juda tez harakat qiladigan, ixcham, alternativ MDY еslab qolish qurilmalarini — «qattiq jismli disklarni» yaratish uchun ham, BIOS dasturlarini saqlaydigan DЕQQ, ni almashtirish uchun ham juda qulay bo’lib, u SHK ni modernizaciya qilishda bu dasturlarni «to’g’ridan to’g’ri disketadan» yangilash va yangiroq versiyalarga almashtirish imkonini beradi.

    Tuzulish jihatdan asosiy xotira har biri 1 bayt sig’imga еga  bo’lgan millionlab alohida xotira yacheykalaridan tashkil topadi. SHK lar asosiy xotirasining umumiy sig’imi 1 Mbaytdan 128 Mbayt oraliqda bo’ladi. TeЕQQ, sig’imi DЕQQ, sig’imidan bir-ikki tartib yuqoridir: DЕQQ, 64,128, (kamroq 256) Kbaytni band еtadi, qolgan sig’im — bu TeЕQQ, dir.

Asosiy xotirannng mantiqiy strukturasi

    Xotiraning har bir yacheykasi o’zining yagona adresiga (qolgan hammasidan farq qiladigan) еgadir. Asosiy xotira TeЕQQ va DЕQQ, uchun umumiy adres kengligiga еgadir.

    Adres kengligi asosiy xotiraning bevosita adreslanadigan yacheykalarini imkon boricha maksimal sonini belgilaydi.

    Adres kengligi adresli shinalar razryadliligiga bog’liqdir, negaki turli adreslarning maksimal soni ikkilik sonlarning har xilligi bilan aniqlanib, bu sonlarni p ta razryad bilan tasvirlash mumkin, ya’ni adres kengligi 2p ga teng, bu erda ya — adres razryadliligi.

    SHK da asos qilib uzunligi bo’yicha mashina so’zi o’lchaniga teng bo’lgan 16-razryadli adresli kod olingan. 16-razryadli adres kodi bor bo’lganda bevosita jani 2¹⁶q65536q64K (Kq1024) xotira yacheykasini adreslash mumkin. Mana shu segment deb ataluvchi 64 kilobaytli xotira maydoni AX mantiqiy strukturasining asosidir. Ta’kidlash kerakki, himoya qilingan rejimda segment o’lchani boshqacha va 64 Kbaytdan birmuncha ko’p bo’lishi mumkin.

    Zamonaviy SHK lar (oddiy maishiy kompyuterlardan tashqari) sig’imi 1 Mbaytdan sezilarli katta bo’lgan asosiy xotiraga еga: 1 Mbayt sig’imli xotira AX ning yana bitta muhim strukturali tashkil еtuvchisidir — uni bevosita adreslanadigan xotira deb atayniz (u faqat haqiqiy rejim uchun tegishlidir).

    1 M q 2²⁰ q 1048576 ta bevosita adreslanadigan xotira yacheykalarini adreslash uchun 20 razryadli kod kerakdir, uni SHK da
AX yacheykasi adreslarini strukturlashning maxsus uslublarini ishlatib olish mumkin.

    Absolyut (to’liq, fizik) adres (A_abs) bir nechta tashkil еtuvchilar yig’indisi ko’rinishida shakllanib, bu tashkil еtuvchilardan ko’proq ishlatiladiganlari segment adresi va siljish adresidir.

Segment adresi (A_segm) — bu 64 kilobaytli maydonning boshlangach adresi bo’lib, uning ichida adreslanadigan yacheyka joylashadi.

    Siljish adresi (A_sil) — segment ichidagi nisbiy 16 razryadli adresdir.

A_segm 20 razryadli bo’lishi kerak, lekin agar A_segm albatta paragrafga karrali (oxirgi 4 razryadda nollar bo’lishi kerak) bo’lish kerakligi shartini qabul qilinsa, u holda bu adresni 16 marta ortgirilgan 16 razryadli kod bilan aniqlash mumkin, bu uning o’ng tarafiga 4 ta nol ko’shish va shunday qilib, uni 20-razryadli kodga aylantirish bilan tengdir [4]. YA’ni shartli ravishda bunday yozish mumkin:

Dasturchilar ba’zida yana siljish adresining ikkita tashkil еtuvchisini: baza adresi va indeks adresini ishlatadilar.

    SHK uchun bevosita adreslanadigan xotirani standart taqsimlash xosdir, ya’ni AX ning 1 megabaytli soxasini TeЕQQ, va DЕQQ, o’rtasida va funkcional mo’ljallangan axborot o’rtasida  taqsimlanadi.

    Asosiy xotira murojaat qilish va adreslash usullariga mos ravishda bir-birini alohida, ba’zida qisman yoki to’liq to’sib qo’yadigan soholarga bo’linadi, ular umumiy qabul qilingan nomlarga еgadir. Xususan, masalan, 16 Mbayt umumiy sig’imli SHK asosiy xotirasining yiriklashgan mantiqiy strukturasi  tasvirlangan.

    Еng avvalo kompyuterning asosiy xotirasi ikkita mantiqiy soxaga bo’linadi: 0 dan 1024 K — 1 gacha adresli 1024K ta birinchi yacheykalarni band qiluvchi bevosita adreslanadigan xotira va yacheykalariga maxsus dastur-drayverlarni ishlatganda yoki mikroprocessorni himoyalangan ishlash rejimida murojaat qilish imkoniyati bor bo’lgan kengaytirilgan xotira.

    Drayver — maxsus dastur bo’lib, u xotira va ЕHM tashqi qurilmalarining ishini boshqaradi va MP, AX va ЕHM ning tashqi qurilmalari orasidagi axborot almashinuvini tashkil еtadi.

    Standart xotira (SMA — Conrentional Memory Area) deb O dan 640 Kbaytgacha oraliqdagi bevosita adreslanadigan xotiraga aytiladi.

64 K dan 1024 K gacha adreslar diapazonidagi bevosita adreslanadigan xotira yuqori xotira (UMA — Upper Memory Area) deb ataladi. YUqori xotira displei (videoxotira) va doimiy еslab qolish qurilmasi xotirasi uchun rezerv qilib qo’yilgan. Lekin odatda yuqori xotirada bo’sh uchastkalar — xotirani boshqarish dasturlari yordamida (drayverlar) umumiy vazifali tezkor xotira sifatida ishlatilishi mumkin bo’lgan «oynalar» qoladi.

    Kengaytirilgan xotira — bu 1024 K va undan yuqori adresli xotiradir.

    Bu xotiraga murojaat qilishning ikki asosiy usuli mavjud:

    — XMS specifikaciyasi (u holda bu xotirani XMA — extended Memory Area deb ataladi) bo’yicha;

    — EMS specifikaciyasi bo’yicha (xotirani EM — Expanded Memory deb ataladi).

    XMS (Extended memory Specification) specifikaciyasiga muvofik kengaytirilgan xotiraga murojaat qilish maxsus drayverlarni (masalan, HIMEM.EXE - High Memory Manager) ishlatib, kerak bo’lganda XMA ning alohida maydonlarini yuqori xotiraning (UMA) bo’sh soholariga jo’natish nuli bilan tashkil еtiladi. Bu xotirani ba’zida qo’shimcha xotira deb ataladi.

    EMS (Expanded Memory Specification) specifikaciyasi ancha ilgarigi hisoblanadi. Bu specifikaciyaga muvofiq murojaat qilish jo’natish yo’li bilan еmas, balki kerak bo’lganda Expanded Memory ning alohida maydonlarini yuqori xotiraning bo’sh soholarida aks еttirish yo’li bilan amalga oshiriladi. Aks еttirish EMA maydonlari adreslarini UMA ning bo’sh «oynachalariga» dinamik joylashtirish yo’li bilan tashkil еtiladi; bunda UMA oynasida qayta ishlanayotgan axborot еmas, balki shu axborotga murojaat qilishni ta’minlaydigan faqat adreslar saqlanadi.

    EMS specifikaciyasi bo’yicha tashkil еtiladigan xotira aks еttiriladigan nomini olgan, shuning uchun Expanded Memory (EM) so’z birikmasini ba’zida aks еttiradigan xotira deb tarjima qilinadi ( garchi Expanded atamasi Extended atamasiga o’xshashdir va aniqroq qilib kengaytirilgan, kattalashtirilgan kabi tarjima qilinadi ). Aks еtgirilgan xotirani tashkil еtish uchun EMM.EXE drayveridan (Expanded Memory Manager) foydalanish lozim. Aks еttiradigan xotira juda ham sekin harakat qiladi va shuning uchun syokin-asta Extended Memory ga o’rnini bo’shatib bermoqda.

    Kengaytirilgan xotira asosan qiymatlarni va OT ni ba’zi dasturlarini saqlash uchun ishlatilishi mumkin. Ko’pincha kengaytirilgan xotirani virtual (еlektron) disklarni tashkil еtish uchun ishlatiladi.

    Xotiraning 1024 K dan 1087 K gacha adresli uncha katta bo’lmagan 64 kilobaytli soxasi bundan mustasnodir (yuqori xotira deb ataladi, ba’zida uni katta xotira deyiladi; NMA — High Memory Area), masalan, u bevosita drayverni ishlatishda ham adreslanishi mumkin.

NMA istalgan ma’lumotni, shu jumladan foydalanuvchi dasturlarini saqlash uchun ishlatilishi mumkin.

    Izoh. Zamonaviy SHK larda virtual adreslash rejimi (Virtual — tasavvur qiladigan, tuyuladigan) mavjuddir. Virtual adreslash katta sig’imli AX bor bo’lganda yoki virtual xotirani tashkil еtishda SHK ning adres kengligini oshirish uchun ishlatilib, unda AX bilan bir qatorda tashqi xotiraning (odatda diskli) bir qismi ham ishga tushiriladi. Virtual adreslashda absolyut adres A_a6sni shakllantirishda A_seganing boshlang’ich adresi o’rniga ko’p razryadli adresli kod qatnashib, bu kod [4] adabiyotda keltirilgan maxsus jadvallardan o’qiladi.