Harvard mimarisi, veri ve komutların Merkezi İşlem Birimine (MİB veya sık kullanılan ismiyle CPU) giden kanallarının ayrılması ile oluşturulmuş MİB mimarisidir. İsmini ilk kez bu mimariyi kullanan bilgisayar Harvard Mark I'den almıştır. Bu mimariyi kullanan makinalar, veriler ile komutlar arasında herhangi bir köprü bulundurmazlar. Veri adresi 8-bit iken program (komut) adresi genellikle 14-bittir.
Günümüz bilgisayarlarında tam anlamıyla kullanıldığı söylenilemez. Yine de Von Neumann mimarisi ve Harvard mimarisinden ortak özellikler günümüz teknolojisinde kullanılmaktadır.
Bellek adresleme
Harvard mimarisinde, veriler ve komutların bellek adreslemeleri belleklerde farklı özellik gösterebilir. Komutlar okunabilir belleklerde genellikle tutulurken, veriler yapıları geneliyle okunur-yazdırılabilir belleklerde tutulur. Harvard mimarisi, adreslemelerde farklılıklara olanak tanır.
Diğer mimarilerle kıyaslanması
Von Neumann mimarisiyle kıyaslanması
Von Neumann mimarisinde, işlemcinin doğası gereği ya komutlarla ya da verilerle uğraşması zorunluluğu vardır. Çünkü ikisi de aynı belleği paylaşmaktadır. İkisinin aynı anda olması durumu söz konusu değildir. Harvard mimarisini kullanan bir bilgisayarda ise komut ve veriler ayrı tutulduğu için, işlemci aynı esnada hem komutları değerlendirip hem verileri işleyebilir. Bir önbelleğe de gerek yoktur. Bu Harvard mimarisine bir avantaj olsa da; Von Neumann mimarisinde komutlar verilerle bir tutulduğundan, program kendi kendine değişim gösterebilir. Harvard mimarisinde ise komutlar ile veriler arasında bir kanal yoktur bu yüzden kodların içine veri gömülmüş programlar çalıştırılırken veya kendi kendine değişim gösterilecek programlar için Von Neumann mimarisi baz alınır.
Ayrıca, bellek adresleri açısından Harvard mimarisi iki ayrı adres kullandığından; boş komut adresi boş veri adresinden de farklı olacaktır. Von Neumann mimarisinde ise ikisi aynı adresi paylaşır.
Değiştirilmiş Harvard mimarisi
Değiştirilmiş Harvard mimarisi, Harvard mimarisindeki veri-komut bağlantısının eksikliğini gidermesi amacıyla yapılan düzenlemelere verilen isimdir. İşlemci halen veri ve komut erişimine de sahip olsa da aralarında bağlantılar vardır. Bu düzenlemelerden en önemlisi aynı bellek adresi tarafından desteklenen ayrı iki önbellek kullanmaktır. Biri komutları, biri verileri tutar. Önbellekte işlem yapılırken alınırken Harvard mimarisinin, asıl bellekte işlem yapılırken Von Neumann mimarisinin uygulandığını söyleyebiliriz. Günümüz teknolojilerinde buna benzer mimariler sıkça kullanılmaktadır fakat isimlendirilmesinde ne Von Neumann ne de Harvard demek doğru değildir.
Ayrıca komutları, okunabilir verilermiş gibi göstermek de değiştirilmiş Harvard mimarisine örnek gösterilebilir. Günümüzdeki Atmel AVR mikrodenetleyiciler de dahil olmak üzere, mikrodenetleyicilerden bazıları bu şekilde çalışmaktadır. Bu konuda Atmel, C dilindeki kütüphanelerinde düzenlemelerde bulunmuş ve Harvard Mimarisine uygun olmayan bu işlemi mümkün hale getirmişlerdir.
Hız
Son yıllarda, işlemcilerin çalışma hızları çok büyük oranda ilerlerken belleklerde aynı oran görülmemektedir. Verilen her komutun bellekten bir veriyle çalışması gerektiğini düşünürsek, daha hızlı çalışan işlemciler belleklere daha sık erişimde bulunmak durumunda kalsalar da bellek bu duruma yeterince cevap veremez. Aynı durum Von Neumann mimarisinde daha büyük bir sorun oluşturur çünkü bu sefer işlemci belleği beklemek zorunda kalır.
Bu sorunun çözümü için bellek teknolojisinin hızlandırılması düşünülebilir fakat bu fiyat, güç ve benzeri nedenlerden dolayı mümkün değildir. Performansın düzeltilmesi adına işlemci ile bellek arasındaki bu gel gitlerin azaltılması gerekir. Bu yüzden bilgisayarlarda önbellek kullanımı artırılmıştır. Önbellek, son kullanılan verileri içinde barındırır ve işlemci bu verilere ihtiyaç duyduğunda belleğe ulaşmak zorunda kalmaz. Herhangi bir gecikmeye uğramadan işleme alınır.
Ayrıca bakınız
- Harvard vs von Neumann 3 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde .
- 3 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde [https://web.archive.org/web/20160303184555/http://pictutorials.com/Harvard_vs_Von_Nuemann_Architecture.htm arşivlendi. Harvard vs Von Nuemann [sic] Architecture]
Kaynakça
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 3 Mart 2016 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 17 Ocak 2016.
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 8 Ocak 2016 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 17 Ocak 2016.
- ^ Von Neumann Dar Geçidi
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Harvard mimarisi veri ve komutlarin Merkezi Islem Birimine MIB veya sik kullanilan ismiyle CPU giden kanallarinin ayrilmasi ile olusturulmus MIB mimarisidir Ismini ilk kez bu mimariyi kullanan bilgisayar Harvard Mark I den almistir Bu mimariyi kullanan makinalar veriler ile komutlar arasinda herhangi bir kopru bulundurmazlar Veri adresi 8 bit iken program komut adresi genellikle 14 bittir Harvard Mimarisi Gunumuz bilgisayarlarinda tam anlamiyla kullanildigi soylenilemez Yine de Von Neumann mimarisi ve Harvard mimarisinden ortak ozellikler gunumuz teknolojisinde kullanilmaktadir Bellek adreslemeHarvard mimarisinde veriler ve komutlarin bellek adreslemeleri belleklerde farkli ozellik gosterebilir Komutlar okunabilir belleklerde genellikle tutulurken veriler yapilari geneliyle okunur yazdirilabilir belleklerde tutulur Harvard mimarisi adreslemelerde farkliliklara olanak tanir Diger mimarilerle kiyaslanmasiVon Neumann mimarisiyle kiyaslanmasi Von Neumann mimarisinde islemcinin dogasi geregi ya komutlarla ya da verilerle ugrasmasi zorunlulugu vardir Cunku ikisi de ayni bellegi paylasmaktadir Ikisinin ayni anda olmasi durumu soz konusu degildir Harvard mimarisini kullanan bir bilgisayarda ise komut ve veriler ayri tutuldugu icin islemci ayni esnada hem komutlari degerlendirip hem verileri isleyebilir Bir onbellege de gerek yoktur Bu Harvard mimarisine bir avantaj olsa da Von Neumann mimarisinde komutlar verilerle bir tutuldugundan program kendi kendine degisim gosterebilir Harvard mimarisinde ise komutlar ile veriler arasinda bir kanal yoktur bu yuzden kodlarin icine veri gomulmus programlar calistirilirken veya kendi kendine degisim gosterilecek programlar icin Von Neumann mimarisi baz alinir Ayrica bellek adresleri acisindan Harvard mimarisi iki ayri adres kullandigindan bos komut adresi bos veri adresinden de farkli olacaktir Von Neumann mimarisinde ise ikisi ayni adresi paylasir Degistirilmis Harvard mimarisi Degistirilmis Harvard mimarisi Harvard mimarisindeki veri komut baglantisinin eksikligini gidermesi amaciyla yapilan duzenlemelere verilen isimdir Islemci halen veri ve komut erisimine de sahip olsa da aralarinda baglantilar vardir Bu duzenlemelerden en onemlisi ayni bellek adresi tarafindan desteklenen ayri iki onbellek kullanmaktir Biri komutlari biri verileri tutar Onbellekte islem yapilirken alinirken Harvard mimarisinin asil bellekte islem yapilirken Von Neumann mimarisinin uygulandigini soyleyebiliriz Gunumuz teknolojilerinde buna benzer mimariler sikca kullanilmaktadir fakat isimlendirilmesinde ne Von Neumann ne de Harvard demek dogru degildir Ayrica komutlari okunabilir verilermis gibi gostermek de degistirilmis Harvard mimarisine ornek gosterilebilir Gunumuzdeki Atmel AVR mikrodenetleyiciler de dahil olmak uzere mikrodenetleyicilerden bazilari bu sekilde calismaktadir Bu konuda Atmel C dilindeki kutuphanelerinde duzenlemelerde bulunmus ve Harvard Mimarisine uygun olmayan bu islemi mumkun hale getirmislerdir HizIslemci Bellek performans orani Son yillarda islemcilerin calisma hizlari cok buyuk oranda ilerlerken belleklerde ayni oran gorulmemektedir Verilen her komutun bellekten bir veriyle calismasi gerektigini dusunursek daha hizli calisan islemciler belleklere daha sik erisimde bulunmak durumunda kalsalar da bellek bu duruma yeterince cevap veremez Ayni durum Von Neumann mimarisinde daha buyuk bir sorun olusturur cunku bu sefer islemci bellegi beklemek zorunda kalir Bu sorunun cozumu icin bellek teknolojisinin hizlandirilmasi dusunulebilir fakat bu fiyat guc ve benzeri nedenlerden dolayi mumkun degildir Performansin duzeltilmesi adina islemci ile bellek arasindaki bu gel gitlerin azaltilmasi gerekir Bu yuzden bilgisayarlarda onbellek kullanimi artirilmistir Onbellek son kullanilan verileri icinde barindirir ve islemci bu verilere ihtiyac duydugunda bellege ulasmak zorunda kalmaz Herhangi bir gecikmeye ugramadan isleme alinir Ayrica bakinizHarvard vs von Neumann 3 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde 3 Mart 2016 tarihindeWayback Machine sitesinde https web archive org web 20160303184555 http pictutorials com Harvard vs Von Nuemann Architecture htm arsivlendi Harvard vs Von Nuemann sic Architecture Kaynakca Arsivlenmis kopya 3 Mart 2016 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 17 Ocak 2016 Arsivlenmis kopya 8 Ocak 2016 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 17 Ocak 2016 Von Neumann Dar Gecidi