دوره لتعلم كيفيه عمل المعالج

أنا معك إن شاء الله فى هذه الدورة

بسم الله الرحمن الرحيم

اعتبرني معك باذن الله

سلام

جزاك الله خيرا أخي محمد بالتوفيق

أنا معك بإذن الله تعالى

و انا معك يا اخى بأذن الله

السلام عليكم - الدرس الاول

انني وفي هذه الدوره سأقوم بتقريبكم من فكره عمل البروسيسور على فكره الاسم

الصحيح للمعالجات التي نستعملها Microproccessor وذلك لانها تعتبر مصغره جدا

... كيف ذلك سنعلم لاحقا ومن خلال هذه الدوره اذا فتابع ...

لا شك ان الكل يعرف ان حاسوبه يملك معالج حيث انت الان بينما يقرأ قد يكون

معالجك -وهو قلب الحاسوب- يعالج بيانات اخرى في هذه الصفحه .. ولا بد ان البعض

منكم يسمع بما يسمى بانتيوم .. او اثلون .. او بور بي سي .. انها كلها

اسماء معالجات لشركات مختلفه .. ولمعلوماتكم ان الحاسوب الذي تملكونه يملك

اكثر من معالج ... كيف ذلك ... الامر بسيط لا توجد او قلما ان تجد قطعه الكترونيه

لا يتواجد لها معالجها الخاص لكن تلك المعالجات لا تقوم بعمل عن وحده العلاج المركزيه

وركزوا على الاسم الذي ذكرته ... وحده العلاج المركزيه ... نعم انها المركزيه

لكن يوجد في الحاسوب العديد من وحدات العلاج الثانويه لكنها متخصصه بشأنها فنرى

مثلا انه يوجد معالج خاص للسي دي روم .. واخر خاص للهارديسك ... وحتى اللوحه الام

لها معالج خاص غير عن المعالج الذي يركب عليها ... لكن ان تلك المعالجات تقوم بأعمال

مختلفه ولا تقوم بمساعده المعالج المركزي بل تنفذ ما عليها وتستريح ...

لكن على الرغم من تعدد المعالجات سوءا وحدات مركزيه ووحدات ثانويه فأنها

تقريبا تعمل بنفس الطريقه اذ انها كلها تعتبر معالجات رغم الفروق الشاسعه

بالقدرات والسرعات الا انها وكما ذكرت معالجات !!

اذا كيف تعمل المعالجات وهذا هو السؤال الذي يشغل بال الجميع ...

قبل الدخول في عمل المعالج دعونا نستعرض خطوات تاريخيه في تصميم المعالج

اذا رجعنا الى الوراء لمعرفه تواريخ صدور وحدات العلاج المركزيه نرى ان اول مصنع

للمعالجات كانت شركه انتل وكان ذلك عام 1971 حيث قامت شركه انتل بأنتاج معالج

اطلقت عليه اسم انتل 4004 ... لكن ذلك المعالج لم يكن المعالج القوي او حتى المفيد

حيث ان كل ما كان يستطيع عمله هو الجمع والطرح كما انه كان يعمل فقط في بيئه 4 بت

في الوقت الواحد ...(تفسير لهذه المصطلحات سأشرحه لاحقا) , على الرغم من كون المعالج

ضعيف نسبيا لكنها كانت خطوه مميزه هي ان كل ذلك كان يعمله Chip واحد ... لذلك قد بدأ

المهندسون باضافه هذا المعالج على العديد من اللوحات الالكترونيه كما انه كان له الحظ

في انه هو اول معالج وضع لاله حاسبه... (يمكنكم رؤيه الصوره بالمرفقات)...

بعد ذلك بفتره وفي حوالي سنه 1975-1974 قامت انتل بتطوير المعالج ليصبح لديها

المعالج 8080 ... وهو كان اول معالج يدخل في تركيب الحواسيب البيتيه... لكن هذا المعالج

لم يصمد طويلا ولم ينجز تطورا كبير اذ ان المعالج الذي ادى الى ثوره حقيقيه في عالم

الحاسوب هو معالج انتل 8088 وهذا المعالج قد صدر بحوالي سنه 1980-1979 وقد

دخل هذا المعالج في حواسيب اي بي ام ( IBM PC ) والتي اول صدور لها كان في سنه 1982

وبعد ذلك وكما يعلم البعض تم الانتقال الى معالج 80286 ثم الى 80386 ثم 80486

مرورا بسلسله بانتيوم الى قد ما وصلنا اليه الان وهو بنتيوم 4 ... كل هذه المعالجات

لم تكن سوى تطويرات للمعالج انتل 8088 ... حيث ان معالج بنتيوم 4 يستطيع عمل ما

يعمله المعالج الاصلي 8088 لكنه اسرع بحوالي 5000-6000 مره !

والان دعونا ننظر الى المعالجات هذه ومميزاتها :

Name Date Transistors Microns Clock speed Data(Mhz) width(bits) MIPS

0.64 8 2 6 6000 1974 8080

0.33 16\*8 5 3 29000 1979 8088

1 16 6 1.5 134000 1982 80286

5 32 16 1.5 275000 1985 80386

20 32 25 1 1200000 1989 80486

100 32/*64 60 0.8 3100000 1993 P1

300 32/*64 233 0.35 7500000 1997 P2

500 32/*64 450 0.25 9500000 1999 P3

1700 32/*64 1500 0.18 42000000 2000 P4

7000 32/*64 3600 0.09 125000000 2004 P4

(Prescott)

* bus width

والان سنعرف بعض المصطلحات الخاصه بالجدول ...

- date

هو التاريخ لاول اصدار .. حيث يمكن ان تكون قد اصدرت اصدارات اخرى بعد هذا التاريخ

وبسرعات مختلفه .

- Transistors

هو عدد الترانسستورات .. يمكنك رؤيه ان العدد يكبر تدريجيا مع السنين .

- Microns

هو العرض للاسلاك المعدنيه والتراسستورات بالميكرون , لكي تاخذ فكره عن هذه الوحده

فأن شعر الانسان خمل الشعره الواحده 100 ميكرون !! , لا ان العدد ينزل تديجيا

وذلك لكي يتسع المعالج لترانسستورات اكثر ( اظن الان قد بدأ البعض منكم بفهم سبب

التسميه Micro-proccessor )

- Clock Speed

هي اقصى سرعه للمعالج , (سرعه تردد اكبر = عمليات اكثر ) , بعض المعالجات قد تستخدم

تقنيات في التخفيف من سرعتها في حاله ارتفاع درجه حرارتها وبذلك هي لا تعمل باقصى سرعه

او عندما يكون بطء بايصال المعلومات ... يقوم المعالج بالتوقف والانتظار حتى تصل المعلومات

وذلك يؤدي الى ان المعالج لا يعمل بقدرته القصوى .

- Data Width

هي عرض ال ALU = arthimatic logic unit = وحده الحساب والمنطق ... وهي التي تقوم بتنفيذ العمليات

حيث ان عرض 8 بت سيمكنك مع ارقام 8 بت .. وكذلك الامر مع 32 بت ... ولمن هم خبيرون بالحساب

فأن معالج 8 بت سيحتاج حوالى اربع دورات او عمليات لتفيذ عمليه حسابيه على عدد من فئه 32 بت

بينما معالج 32 بت سيحتاج الى دوره واحده. غالبيا يكون ال data bus بنفس عرض ال ALU لكن ليس

دائما .

- والان المصطلح الاخير وهو MIPS

حيث ان هذه الكلمه هي اختصار ل Millions of instructions per second

وبالعربيه تعني - مليون عمليه بالثانيه , يمكنك رؤيه الزياده في هذا المقدار تدريجيا ...

ملاحظه يوجد في المعالجات الحديثه عمليات معرفه اكثر كمثل عمليات في ال 3d وذلك يعطيها

قوه عن تلك المعالجات القديمه .

يمكنكم الان ملاحظه الفروق حيث انه توجد علاقه بين السرعه (Clock speed) وبين MIPS كذلك توجد

توجد علاقه بين عدد التراسستورات وبين العمليات المنفذه MIPS حيث نرى مثلا معالج 8088 له

سرعه 5 ميغاهرتز ولديه 0.33 ميلون عمليه بالثانيه ... بحساب بسيط نرى ان هذا المعالج

يحتاج لتفيذ العمليه الواحده 15 دوره يمكنك التأكد من ذلك عن طريق الحساب:

> 1\3 مليون عمليه بالثانيه = 5 مليون دوره

اذا فالعمليه الواحده تحتاج الى 15 دوره .

اما بالنسبه لمعالجات اليوم فهي تسطيع معالج حوالي عمليتين في دوره واحده.

يمكنك التأكد !!

اما بالنسبه لمن له الفضل في هذا ... فهذا الفضل حقيقه يعود الى الترانزستورات .

وشكرا الان التتمه والدخول الى قلب الموضوع ... في الدرس الثاني

أنا معك إن شاء الله فى هذه الدورة

/index.php?showtopic=79602

اتمنى تقبلني معاكم وتساعدني بحاجه الى من يساعدني في دراسة ومعرفة المعالج لان الصعوبه الوحيده التي تواجهني في الدراسه هي هذه الماده

المعالج

anhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh

maaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaak eah hag