L2-B: The Dialogue between the Processor and the Memory

00:09:37
https://www.youtube.com/watch?v=ML7TFYvu2_E

Résumé

TLDRThe video delves into the interaction between the CPU and memory in computer systems. It elaborates on the CPU's role in processing data while depending on memory for temporary data storage due to its limitations. It introduces key components such as the Memory Address Register (MAR) and Memory Data Register (MDR), explaining their functions in facilitating communication between the CPU and memory. The video outlines both read and write operations, highlighting how information is exchanged through three main buses: address bus, data bus, and control bus. This foundational knowledge is essential for understanding data access and storage in computing.

A retenir

  • 🖥️ The CPU processes data but cannot store large amounts.
  • 💾 Memory serves as temporary storage for quick data access.
  • 🔍 Instructions and data are treated similarly in memory.
  • 📦 Memory is likened to a warehouse with specific locations for data.
  • 🗂️ The MAR holds the address of the memory being accessed.
  • 📥 The MDR holds the data exchanged with memory.
  • 🔄 The CPU communicates with memory through three main buses.
  • 📊 Read operations retrieve data from memory, while write operations send data to memory.
  • 📬 The control unit signals whether the operation is read or write.
  • 🛠️ The operating system helps organize memory allocation efficiently.

Chronologie

  • 00:00:00 - 00:09:37

    In this section, the focus is on the processor and memory interaction. The processor, responsible for data processing, utilizes memory as a storage solution because it cannot handle large quantities of data on its own. Memory acts as a storage area with numerous data units, each identified by an address. The processor retrieves data from memory by referencing these addresses, allowing it to either read or write data as per the instructions from the operating system. The discussion outlines how the processor accesses memory through specific registers and communication signals, establishing a continual exchange of data for effective processing. The importance of differentiating between data and instructions in memory is emphasized, highlighting the structured process of data retrieval and writing between the processor and memory.

Carte mentale

Vidéo Q&R

  • What is the primary function of the CPU?

    The CPU's primary function is to process data.

  • Why is memory important in a computer system?

    Memory is important because it provides temporary storage for data that the CPU needs to access quickly.

  • What is the difference between data and instructions in memory?

    Both data and instructions are stored as binary combinations of ones and zeros, and are treated similarly in memory.

  • What are MAR and MDR?

    MAR (Memory Address Register) holds the address of the memory location being accessed, while MDR (Memory Data Register) holds the data being read from or written to memory.

  • How does the CPU communicate with memory?

    The CPU communicates with memory through three buses: address bus, data bus, and control bus.

  • What happens during a read operation from memory?

    During a read operation, the CPU sends the memory address to MAR, requests data from memory by signaling a read, and retrieves the data via MDR.

  • How is data written to memory?

    To write data, the CPU places the address in MAR, puts the data into MDR, and sends a write signal to memory.

  • What is the role of the control unit in the CPU?

    The control unit manages the signals for read and write operations between the CPU and memory.

  • What type of data do registers hold?

    Registers hold temporary data that the CPU is currently processing, but they are not considered memory.

  • How does the operating system influence the interaction between CPU and memory?

    The operating system organizes memory allocation for processes, allowing the CPU efficient access to data and instructions.

Voir plus de résumés vidéo

Accédez instantanément à des résumés vidéo gratuits sur YouTube grâce à l'IA !
Sous-titres
ar
Défilement automatique:
  • 00:00:00
    بسم الله الرحمن الرحيم زي ما اتفقنا ان
  • 00:00:02
    احنا كمبيوتر سيستم عندنا او البروسيسور
  • 00:00:04
    الهدف الرئيسي منه هو معالجه للبيانات فال
  • 00:00:07
    الماده الخام بتاعتنا هي البيانات عمليه
  • 00:00:09
    المعالجه بتتم داخل البروسيسور ولكن
  • 00:00:11
    البروسيسور غير قادر على تخزين كميات
  • 00:00:13
    كبيره من البيانات اثناء العمل بتاعه
  • 00:00:16
    فبالتالي لازم له وسيله مساعده لتخزين
  • 00:00:18
    وحفظ البيانات وهي دي اللي بتكون الميموري
  • 00:00:21
    فعليه التفاعل ما بين البروسيسور
  • 00:00:23
    والميموري عمليه مستمره طول ما البرامج
  • 00:00:26
    بتاعت شغاله لان زي ما اتفقنا ما ينفعش
  • 00:00:28
    البروسيسور يشيل كميات كبيره من الداتا
  • 00:00:30
    بالتالي لازم يكون جنبه مستودع خلفي يحتفظ
  • 00:00:33
    فيه بالبيانات اللي هو مطلوب ان هو يعمل
  • 00:00:35
    لها عمليه معالجه بناء على البرامج
  • 00:00:37
    الموجوده خلنا نشوف الجزء ده ازاي بيتم
  • 00:00:39
    التفاعل ما بين الميموري والبروسيسور انا
  • 00:00:42
    لو عندي الميموري خلينا نشوف الميموري
  • 00:00:43
    بالمنظر ده دي المين ميموري بتبقى اماكن
  • 00:00:46
    فيها مجموعه من البيانات موجوده في لوكيشن
  • 00:00:50
    كل لوكيشن بياخد ادرس او عنوان العنوان دي
  • 00:00:53
    صفر واحد اين بالترتيب لغايه حجم الميموري
  • 00:00:56
    ايا كان الحجم ده هنا احنا لما بنتكلم على
  • 00:00:59
    محتو الميموري محتو الميموري قد تكون داتا
  • 00:01:02
    وقد تكون انستراكشن الاثنين بالنسبه لنا
  • 00:01:04
    زي بعض لو حطيت نفسك مكان الميموري هتلاقي
  • 00:01:07
    ان الميموري هي عباره عن مستودع موجود فيه
  • 00:01:10
    صناديق مقفوله هنا كل صندوق موجود فيه
  • 00:01:13
    مجموعه من الوحاد والاصفار على حسب اتساع
  • 00:01:15
    الميموري كام يعني لو انا عندي عرض
  • 00:01:17
    الميموري ده مثلا 32 ت هيبقى كل انستراكشن
  • 00:01:20
    موجوده فيها 32 ت فلو انا اتكلمت على
  • 00:01:23
    ميموري كل ادرس فيها بيمثل 1 بايت يبقى كل
  • 00:01:26
    سلوت من السلوتس دي بيحتوي على ثانيه ب
  • 00:01:29
    الثمانيه بيتس دي مجموعه كومبينيشن من
  • 00:01:32
    الوحايد والاصفار سواء الثمانيه بيتس دول
  • 00:01:34
    بيمثلوا انستراكشن او بيمثلوا داتا
  • 00:01:36
    بالنسبه للميموري لا تفرق في اي شيء
  • 00:01:38
    الداتا زي الاستركش كلها مجموعه من لحاد
  • 00:01:41
    واصفار داخل سلوتس او اماكن محدده
  • 00:01:45
    بالادريسية
  • 00:02:00
    المكان رقم خمسه فبيبقي المكان رقم خمسه
  • 00:02:04
    هات لي المحتويات بتاعته وكده بيعمل عمليه
  • 00:02:06
    الريد البروسيسور بيعمل ريدنج من الميموري
  • 00:02:08
    دايما احنا نتكلم باسم البروسيسور فبعمل
  • 00:02:11
    ريد من الميموري يعني بسترجع محتويات
  • 00:02:13
    موجوده داخل الميموري فيها شويه وحاد
  • 00:02:16
    واصفار الكومبينيشن ده انا
  • 00:02:19
    كبروسات ولا انستراكشن او بتمثل ايه
  • 00:02:22
    بالظبط لكن بالنسبه للميموري هي صناديق
  • 00:02:25
    مقفوله الصناديق المقفوله دي ثابته الحجم
  • 00:02:27
    يه بت يبقى 8 بت طلب الب عنوان هات لي
  • 00:02:31
    المحتويات العنوان ده فانا ابتدي اخد
  • 00:02:33
    المحتويات بتاعه العنوان ده واديها
  • 00:02:34
    للبروسيسور او لو هيعمل عمليه كتابه عنده
  • 00:02:38
    داتا معينه البروسيسور عاوز يبعتها
  • 00:02:40
    للميموري فبيعمل ايه يشاور على مكان يا
  • 00:02:43
    ميموري انا عاوز داتا دي او الباينري
  • 00:02:46
    باترن ده عاوزها تتحط في المكان الفلاني
  • 00:02:49
    فببد اقول له مثلا مكان رقم 20 اكتب لي
  • 00:02:53
    فيه المحتوى ده عاده بيحصل ايه حتى لو كان
  • 00:02:56
    ده اوت اوف اور سكوب لكن تنظيميا في
  • 00:02:58
    الغالب بيبقى الاوبريتنج سيستم بيحدد ان
  • 00:03:00
    الجزء ده موجود ل انستراكشن الجزء ده
  • 00:03:02
    موجود للداتا ده تنظيم بيعمله الاوبريتنج
  • 00:03:04
    سيستم لكن في النهايه انا بالنسبه لي في
  • 00:03:07
    موقعي هنا ببص عليهم ك طرفين الطرف الاول
  • 00:03:09
    هو البروسيسور هو اللي بيبعت الداتا عشان
  • 00:03:11
    تتكتب او هو اللي بيطلب الداتا عشان تتقري
  • 00:03:14
    والمين ميموري هي مستودع للبيانات
  • 00:03:16
    البيانات دي بتتم عليها العمليه اللي
  • 00:03:17
    بيطلب البروسيسور سواء عمليه قراءه او
  • 00:03:19
    كتابه طيب ده بالنسبه للميموري بالنسبه
  • 00:03:21
    للبروسيسور هنا ايه احنا شفنا جوه
  • 00:03:23
    البروسيسور زي ما قلنا في مجموعه من اماكن
  • 00:03:26
    التخزين المؤقته ما اقدرش اقول عليها
  • 00:03:28
    ميموري لكن هي مستودع تخزين سريعه جدا
  • 00:03:31
    وعددها محدود للغايه والللي هي ريستر
  • 00:03:33
    وقلنا ان الريستر عندنا نوعين يا اما
  • 00:03:35
    الجنرال بيرس ريستر ايا كان عدتهم كام على
  • 00:03:38
    حسب بروسيسور بس هم موجودين مجموعه من
  • 00:03:40
    الريستر بنحطهم في حاجه بنسميها ريستر
  • 00:03:43
    فايل وفي مجموعه من السبيشال بيربس ريستر
  • 00:03:46
    اللي معناها ان كل ريستر منهم له وظيفه
  • 00:03:48
    محدده لا يتعدى هل كده معناها ان انا لو
  • 00:03:51
    طالب داتا سواء بالقراءه وكتابه مع
  • 00:03:54
    الميموري عاوز اعمل اكسس للداتا دي اي
  • 00:03:56
    ريجستر يقدر يبعت الداتا او يستقبل الداتا
  • 00:03:59
    من لا عاده اللي بيحصل ان انا بحط جيت واي
  • 00:04:03
    بوابات على البروسيسور البوابات دي هي
  • 00:04:05
    اللي تقدر تتفاعل مع الميموري ماينفعش اي
  • 00:04:08
    ريستر كده يروح يجب على الميموري يبعت
  • 00:04:11
    داتا ليها او يستقبل داتا منها البوابتين
  • 00:04:14
    دول انا بخصص لهم اثنين ريستر الاتنين
  • 00:04:17
    ريستر دول سبيشال بيرس ريستر واسمهم
  • 00:04:19
    كالاتي الميموري ادرس ريستر ميموري ادرس
  • 00:04:23
    ريستر والميموري داتا ريستر وفي بعض
  • 00:04:26
    الاحيان في بعض الكتب بتسميها ميموري بفر
  • 00:04:28
    ريستر بي ار ايه الاثنين دول عمليه الاكسس
  • 00:04:32
    بتاع الداتا ما بين الميموري والسي ب يو
  • 00:04:35
    سواء بالقراءه او بالكتابه بتحتاج ثلاث
  • 00:04:38
    معلومات بالظبط اول معلومه عاوز اعرفها هي
  • 00:04:41
    الادرس اللي انا هشتغل عليه انا هشتغل في
  • 00:04:44
    اي مكان لو حددت مثلا المكان ده برقمه وات
  • 00:04:47
    ايفر الادرس بتاعه رقم 500 مثلا فانا اقول
  • 00:04:50
    له انا عاوز اتعامل مع المكان رقم 50000
  • 00:04:54
    الادرس رقم 500 يبقى دي اول بيس اوف
  • 00:04:57
    انفورميشن انا عاوز ابعتها او السي ب يو
  • 00:04:59
    يبلغها للميموري يبقى الميموري اللي فيها
  • 00:05:02
    اماكن كتير جدا هنا هتعمل ايه هتقفل كل
  • 00:05:05
    الاماكن ما عدا المكان اللي قها عليه
  • 00:05:08
    البروسيسور وبعد كده هقول لها اذا كنت
  • 00:05:10
    هعمل عمليه قراءه ولا عمليه كتابه لو هعمل
  • 00:05:14
    عمليه كتابه يبقى في عندي داتا داخل
  • 00:05:16
    البروسيسور هتروح للميموري لو هعمل عمليه
  • 00:05:19
    قراءه يبقى في داتا من الميموري هتيجي
  • 00:05:22
    للبروسيسور كده انا عندي ري بيسز اوف
  • 00:05:24
    انفورميشن لازم ابعتهم السي ب يو للميموري
  • 00:05:28
    وتقولها عليهم اللي هو رقم واحد الادرس
  • 00:05:31
    واتنين الداتا وته الريد او الرا الادرس
  • 00:05:35
    دايما البوابه الرئيسيه اللي جوه
  • 00:05:38
    البروسيسور اللي بتبعت الادرس اللي هو
  • 00:05:40
    السبيشال بيرس ريستر اللي بنوع عليه الام
  • 00:05:42
    اي ار يبقى الام اي ار هنا بيتصل مع المين
  • 00:05:47
    ميموري ويبعت لها الانفورميشن بتاع الادرس
  • 00:05:49
    ده المكان اللي انا هتعامل معاه هتعامل
  • 00:05:52
    معاه بايه معرفش لسه يا قرايه يا كتابه
  • 00:05:55
    فببلم من انفورميشن ببعت لها كنترول سجنال
  • 00:05:59
    بسيطه تقول لها يا اما ريد يا اما رايت لو
  • 00:06:02
    صفر برايت لو واحد بريد او العكس ايا كان
  • 00:06:05
    الشكل اللي هيبعت البروسيسور بس هو لازم
  • 00:06:07
    يبعت لها الانفورميشن طبعا براكتيكال في
  • 00:06:10
    اشارات تحكم تانيه وبيحصل كومينكيشن اكثر
  • 00:06:12
    من كده لكن دي البيسك كايند اوف كومينكيشن
  • 00:06:15
    لازم يتم بين الميموري والسي ب يو فكي
  • 00:06:18
    سمبل في المرحله الحاليه الادرس دايما
  • 00:06:21
    اتجاهه رايح من السي ب يو للميموري
  • 00:06:24
    الكنترول سيجنال بتاعه ريد ورايت نفس
  • 00:06:26
    الكلام رايحه من السي بي يو للميموري لكن
  • 00:06:28
    الداتا ممكن تبقى اتجاهها من السي بي يو
  • 00:06:31
    للميموري او العكس على حسب لو انا بعمل
  • 00:06:33
    ريد يبقى الاتجاه من الميموري للبروسيسور
  • 00:06:36
    لو بعمل رايت يبقى الاتجاه من البروسيسور
  • 00:06:38
    وا الميموري الثلاثه بيسز اوف انفورميشن
  • 00:06:40
    دول بيتم تبادلهم ما بين البروسيسور
  • 00:06:42
    والميموري عن طريق لاث نواقل للبيانات
  • 00:06:44
    بتسميها باز او بتسميه الادرس بس والثاني
  • 00:06:46
    بنقول عليه الداتا با والثالث بنقول عليه
  • 00:06:49
    الكنترول با خلينا نركن الكنترول با شويه
  • 00:06:52
    دلوقتي ونتكلم على الادرس والداتا انا كده
  • 00:06:55
    عاوز اوصل لان عمليه التواصل ما بين
  • 00:06:58
    البروس في طلب البيانات للقراءه او
  • 00:07:02
    الكتابه من ميموري بتتم عن طريق الثلاثه
  • 00:07:04
    باص دول اللي هم بيعتبروا متوصلين على
  • 00:07:07
    الاثنين ريستر فالاتنين ريجستر الام اي ار
  • 00:07:10
    والام دي ار هم دول البوابات لو اي
  • 00:07:12
    كومبونت داخل السي بي يو سواء الا ال يو
  • 00:07:15
    او الريجستر المتصله بها او حتى السبيشال
  • 00:07:17
    بيربس ريستر محتاجين اي داتا من الميموري
  • 00:07:20
    يا اما لارسال للاستقبال لازم يتواصلوا
  • 00:07:23
    اولا مع الام اي ار والام دي ار فبالتالي
  • 00:07:25
    انا عندي ريد سايكل بتتم ازاي بنيجي في
  • 00:07:28
    الام اي ار ايا كان الكومبوننت الموجوده
  • 00:07:31
    هنا عاوز تعمل ريد لداتا من الميموري
  • 00:07:33
    فبتعمل ايه تروح باعته الادرس في الام اي
  • 00:07:35
    ار وتبعت كنترول سيجنال عن طريق لحده
  • 00:07:38
    التحكم للميموري تقول لها ريد الميموري
  • 00:07:40
    بقى من ناحيتها هنا هتشوف ايه هتشوف
  • 00:07:42
    كنترول سيجنال بتقول لها ريد تروح تاخد
  • 00:07:44
    الادرس اللي موجود هنا في الادرس باس
  • 00:07:46
    تفتحه وترمي الداتا بتاعته او نسخه من
  • 00:07:49
    الداتا بتاعته على الداتا باس وتروح حطاها
  • 00:07:51
    في جوه الام دي ار وانس ان دي وصلت الداتا
  • 00:07:55
    وصلت هنا جوه الام دي ار يبقى خلاص عمليه
  • 00:07:57
    القراءه تم ايه اللي بيحصل هنا بقى جوه
  • 00:08:00
    الوحده اللي طلبت القراءه ايا كان ريجستر
  • 00:08:03
    من هنا او غيره بتروح ساحبه نسخه من الام
  • 00:08:05
    دي ار وتحطها جوه الريستر اللي طلب الاكسس
  • 00:08:09
    بتاع الداتا دي ف عمليه الكتابه بتتم ايه
  • 00:08:12
    نفس الكلام بنحط الادرس اللي احنا عاوزين
  • 00:08:14
    نعمل له اكسس داخل الميموري جوه الام اي
  • 00:08:17
    ار وبعدين نحط الداتا اللي احنا عاوزين
  • 00:08:19
    نبعثها من ايا كانت الوحده اللي موجوده
  • 00:08:21
    هنا تروح حطاها جوه الام دي ار وبعد كده
  • 00:08:24
    الكنترول يونت تروح طلع السيجنال بتاع
  • 00:08:26
    رايت هتيجي الميموري من الناحيه دي تبص
  • 00:08:28
    ايه ده جتني اشاره رايت من البروسيسور
  • 00:08:31
    معناها هكتب اكتب فين تروح فاتحه المكان
  • 00:08:34
    اللي شاور عليه الادرس با من هنا وقافله
  • 00:08:37
    الباقيين وبعدين تروح تسحب نسخه من الداتا
  • 00:08:39
    اللي موجوده جوه الام دي ار للمكان اللي
  • 00:08:41
    شاور عليه الادرس يبقى كده عمليه الريد
  • 00:08:44
    والراي داخل الميموري بتتم بهذا الشكل من
  • 00:08:47
    خلال البوابتين الرئيسيتين الام اي ار
  • 00:08:49
    والام دي ار مع الكنترول يونت بتطلع
  • 00:08:52
    السيجنال بتحدد الاتجاه والام اي ار
  • 00:08:54
    الادرس والام دي ار الداتا ايا كانت
  • 00:08:57
    الداتا دي رايحه للمين ميموري ولا جايه من
  • 00:08:59
    المين مم لو انا بعمل ريد المين ميموري
  • 00:09:01
    بتبعت الداتا في الاول جوه الام دي ار لكن
  • 00:09:03
    لو انا هعمل رايت لازم ابقى مجهز الداتا
  • 00:09:05
    من الاول جوه الام دي ار قبل ما اطلع
  • 00:09:07
    السيجنال بتاع الرا بكده يبقى التفاعل ما
  • 00:09:10
    بين الميموري والبروسيسور وضحت الصوره
  • 00:09:13
    بتاعته شكلها ايه وكده اعرفنا على اثنين
  • 00:09:15
    من السبيشال بيربس ريستر اللي هو الام اي
  • 00:09:17
    ار والام دي ار وعرفنا وظيفتهم ايه سبيشال
  • 00:09:20
    بيرس ريستر دول مالهمش اي وظيفه تانيه في
  • 00:09:23
    السستم الا كده الام اي ار يشيل الادرس
  • 00:09:25
    يبعته للميموري الام دي ار تشيل الداتا
  • 00:09:27
    اللي جايه من الميموري او تبعت داتا هنشوف
  • 00:09:30
    بقى بعد كده ازاي بنجيب الاستكشن ونجيب
  • 00:09:33
    الداتا ان شاء الله في الفيديوهات القادمه
  • 00:09:35
    شكرا لكم
Tags
  • CPU
  • memory
  • data processing
  • MAR
  • MDR
  • data bus
  • address bus
  • control bus
  • operating system
  • read/write operations