Ѕаза знаний студента. –еферат, курсова€, контрольна€, диплом на заказ

курсовые,контрольные,дипломы,рефераты

»стори€ развити€ Ё¬ћ —  омпьютерные науки

√осударственна€ академи€ управлен舆†††††††††††††††††††††††††††††††††††

им. —ерго ќрджоникидзе

 

 

 

 

 

 

–еферат по курсу компьютерной подготовки† на тему:

 

 

 

 

 

 

 

¬ыполнил студент 1 группы

УЅанковского менеджментаФ

»нститута финансового менеджмента

ћорозов ƒмитрий јлександрович

ѕроверил

 асаткин јнатолий —емЄнович.

 

 

1995 г.

—одержание:

¬ведение .............................................. 3

Ќаправлени€ развити€ и поколени€ Ё¬ћ

1.јналоговые вычислительные машины (ј¬ћ) .............. 4

2.Ёлектронные вычислительные машины (Ё¬ћ) ............. 5

3.јналого-цифровые вычислительные машины (ј÷¬ћ) ....... 5

4.ѕоколени€ Ё¬ћ ....................................... 6

≈диные серии Ё¬ћ

1.ќтличи€ Ё¬ћ III поколени€ от прежних ................ 7

2.ќсобенности машин ≈— Ё¬ћ ............................ 8

3.јгрегатный принцип построени€ Ё¬ћ ................... 9

4.»нтерфейс, селекторный и мультиплексный каналы ......10

5.—труктура машин ≈— Ё¬ћ ..............................11

6.ћашинные элементы информации ........................12

7.—истема программного обеспечени€ ....................13

8.ѕрограммна€ совместимость ...........................15

9.«ащита пам€ти .......................................15

10.–ежимы работы ≈— Ё¬ћ ...............................16

ћикропроцессоры и их применение

1.Ёффективность микропроцессоров ......................17

2.—труктура 3-магистрального ћѕ .......................19

3.ќбласти применени€ ћѕ ...............................20

ћногопроцессорные вычислительные системы, сети,

Ё¬ћ V поколени€

1.ћагиспральна€ организаци€ процессоров Ё¬ћ ...........21

2.ћатрична€ параллельна€ организаци€ процессоров ......21

3.ћультипроцессорна€ организаци€ ......................22

4.—ети св€зи Ё¬ћ ......................................23

5.ќсобенности Ё¬ћ V поколени€ .........................23

¬ведение.

— увеличением объЄма вычислений по€вилс€ первый счЄтный переносной инструмент - У—чЄтыФ.

¬ начале 17 века возникла необходимость в сложных вычислени€х. потребовались счЄтные устройства, способные выполн€ть большой объЄм вычислений с высокой точностью. ¬ 1642 г. французский математик ѕаскаль сконструировал первую механическую счЄтную машину - УѕаскалинуФ.

¬ 1830 г. английский учЄный Ѕэбидж предложил идею первой программируемой вычислительной машины (Уаналитическа€ машинаФ). ќна должна была приводитьс€ в действие силой пара, а программы кодировались на перфокарты. –еализовать эту идею не удалось, так как было не возможно сделать некоторые детали машины.

ѕервый реализовал идею перфокарт ’оллерит. ќн изобрЄл машину дл€ обработки результатов переписи населени€. ¬ своей машине он впервые применил электричество дл€ расчЄтов.

¬ 1930 г. американский учЄный Ѕуш изобрел дифференциальный анализатор - первый в мире компьютер.

Ѕольшой толчок в развитии вычислительной техники дала втора€ мирова€ война. ¬оенным понадобилс€ компьютер, которым стал Ућарк-1Ф - первый в мире цифровой компьютер, изобретЄнный в 1944 г. профессором јйкнем. ¬ нЄм использовалось сочетание электрических сигналов и механических приводов. –азмеры: 15 X 2,5 м., 750000 деталей. ћогла перемножить два 23-х разр€дных числа за 4 с.

¬ 1946 г. группой инженеров по заказу военного ведомства —Ўј был создан первый электронный компьютер - УЁниакФ. Ѕыстродействие: 5000 операций сложени€ и 300 операций умножени€ в секунду. –азмеры: 30 м. в длину, объЄм - 85 м3., вес - 30 тонн. »спользовалось 18000 эл. ламп.

ѕерва€ машина с хронимой программой - ФЁдсакФ - была создана ↆ†† 1949 г., а в 1951 г. создали машину УёнивакФ - первый серийный компьютер с хронимой программой. ¬ этой машине впервые была использована магнитна€ лента дл€ записи и хранени€ информации.

Ќаправлени€ развити€ и поколени€ Ё¬ћ.

 

1.јналоговые вычислительные машины (ј¬ћ).

¬ ј¬ћ все математические величины представл€ютс€ как непрерывные значени€ каких-либо физических величин. √лавным образом, в качестве машинной переменной выступает напр€жение электрической цепи. »х изменени€ происход€т по тем же законам, что и изменени€ заданных функций. ¬ этих машинах используетс€ метод математического моделировани€ (создаЄтс€ модель исследуемого объекта). –езультаты решени€ вывод€тс€ в виде зависимостей электрических напр€жений в функции времени на экран осциллографа или фиксируютс€ измерительными приборами. ќсновным назначением ј¬ћ €вл€етс€ решение линейных и дифференцированных уравнений.

ƒостоинства ј¬ћ:

* высока€ скорость решени€ задач, соизмерима€ со скоростью прохождени€ электрического сигнала;

*     простота конструкции ј¬ћ;

*           лЄгкость подготовки задачи к решению;

* нагл€дность протекани€ исследуемых процессов, возможность изменени€ параметров исследуемых процессов во врем€ самого исследовани€.

Ќедостатки ј¬ћ:

*     мала€ точность получаемых результатов (до 10%);

*     алгоритмическа€ ограниченность решаемых задач;

*     ручной ввод решаемой задачи в машину;

* большой объЄм задействованного оборудовани€, растущий с увеличением сложности задачи.

2.Ёлектронные вычислительные машины (Ё¬ћ).

 

¬ отличие от предыдущих машин в Ё¬ћ числа представл€ютс€ в виде последовательности цифр. ¬ современных Ё¬ћ числа представл€ютс€ в виде кодов двоичных эквивалентов, то есть в виде комбинаци醆 1 и 0. ¬ Ё¬ћ осуществл€етс€ принцип программного управлени€. Ё¬ћ можно разделить на цифровые, электрифицированные и счЄтно-аналитические (перфорационные) вычислительные машины.

Ё¬ћ раздел€ютс€ на большие Ё¬ћ, мини-Ё¬ћ и микроЁ¬ћ. ќни отличаютс€ своей архитектурой, техническими, эксплуатационными и габаритно-весовыми характеристиками, област€ми применени€.

ƒостоинства Ё¬ћ:

*     высока€ точность вычислений;

*     универсальность;

*     автоматический ввод информации, необходимый дл€ решени€ задачи;

*     разнообразие задач, решаемых Ё¬ћ;

*     независимость количества оборудовани€ от сложности задачи.

Ќедостатки Ё¬ћ:

*      сложность подготовки задачи к решению (необходимость специальных знаний методов решени€ задач и программировани€);

*      недостаточна€ нагл€дность протекани€ процессов, сложность изменени€ параметров этих процессов;

*     сложность структуры Ё¬ћ, эксплуатаци€ и техническое обслуживание;

*      требование специальной аппаратуры при работе с элементами реальной аппаратуры.

3.јналого-цифровые вычислительные машины (ј÷¬ћ).

ј÷¬ћ - это такие машины, которые совмещают в себе достоинства ј¬ћ и Ё¬ћ. ќни имеют такие характеристики, как быстродействие, простота программировани€ и универсальность. ќсновной операцией €вл€етс€ интегрирование, которое выполн€етс€ с помощью цифровых интеграторов.

¬ ј÷¬ћ числа представл€ютс€ как в Ё¬ћ (последовательностью цифр), а метод решени€ задач как в ј¬ћ (метод математического моделировани€).

4.ѕоколени€ Ё¬ћ.

 

ћожно выделить 4 основные поколени€ Ё¬ћ.

ѕ ќ   ќ Ћ ≈ Ќ » я†† Ё ¬ ћ

 

’ј–ј “≈–»—“» » I II III IV

 

 

√оды применени€ 1946-1960 1960-1964 1964-1970 1970-1980

 

ќсновной элемент Ёл. лампа “ранзистор »— Ѕ»—

 

 оличество Ё¬ћ

в мире (шт.)

—отни “ыс€чи ƒес€тки тыс€ч ћиллионы

 

–азмеры Ё¬ћ Ѕольшие «начительно меньше ћини-Ё¬ћ микроЁ¬ћ

 

Ѕыстродействие(усл) 1 10 1000 10000

 

Ќоситель информации

ѕерфокарта,

ѕерфолента

ћагнитна€

лента

ƒиск

√ибкий

диск

 

ѕоколени€:

I.   Ё¬ћ на эл. лампах, быстродействие пор€дка 20000 операций в секунду, дл€ каждой машины существует свой €зык программировани€. (УЅЁ—ћФ,Ф—трелаФ).

II.  ¬ 1960 г. в Ё¬ћ были применены транзисторы, изобретЄнные ↆ††† 1948 г., они были более надЄжны, долговечны, обладали большой оперативной пам€тью. 1 транзистор способен заменить ~40 эл. ламп и работает с большей скоростью. ¬ качестве носителей информации использовались магнитные ленты. (Ућинск-2Ф,Ф”рал-14).

III.¬ 1964 г. по€вились первые интегральные схемы (»—), которые получили широкое распространение. »— - это кристалл, площадь которого 10 мм2. 1 »— способна заменить 1000 транзисторов.†††††††† 1 кристалл - 30-ти тонный УЁниакФ. ѕо€вилась возможность обрабатывать параллельно несколько программ.

IV.  ¬первые стали примен€тьс€ большие интегральные схемы (Ѕ»—), которые по мощности примерно соответствовали 1000 »—. Ёто привело к снижению стоимости производства компьютеров. ¬ 1980 г. центральный процессор небольшой Ё¬ћ оказалось возможным разместить на кристалле площадью 1/4 дюйма. (У»ллиакФ,ФЁльбрусФ).

V.   —интезаторы, звуки, способность вести диалог, выполн€ть команды, подаваемые голосом или прикосновением.

≈диные серии Ё¬ћ.

1.ќтличи€ Ё¬ћ III поколени€ от прежних.

 

¬ Ё¬ћ III поколени€ заметно значительное улучшение аппаратуры, благодар€ использованию интегральных схем (»—), что способствовало уменьшению размеров, потребл€емой энергии, увеличению быстродейсви€, надежности и т.д.

*     √лавным отличием таких Ё¬ћ от Ё¬ћ I и II поколений €вл€етс€ совершенно нова€ организаци€ вычислительного процесса.

*     Ё¬ћ III поколени€ способны обрабатывать как цифровую, так и алфавитно-цифровую информацию. ¬озможность оперировать над текстами открывает большие возможности дл€ обмена информацией между человеком и компьютером.

*     “ак же создание различных средств ввода-вывода информации. ярким примером этому €вл€етс€ способ ввода информации по средствам обычной телефонной св€зи, телетайпа, светового карандаша. ј вывод осуществл€етс€ не только на перфокарты, как это было раньше, но и непосредственно на экран монитора, каналы телефонной св€зи, принтер (дл€ получени€ твЄрдых копий).

*     ¬ св€зи с использованием текста возможность приблизить вводной €зык к человеческому, сделать его более доступным широкому кругу пользователей.

*     ¬озможность параллельно решать на Ё¬ћ несколько задач.

*     Ё¬ћ III поколени€ имеет внешнюю пам€ть на магнитных дисках.

*     Ўирокий круг применени€.

“ипичными представител€ми машин III поколени€ €вл€етс€ ≈— Ё¬ћ,†††† IBM-360. ќни имеют следующие особенности: использование интегральных схем, агрегатность, байтное представление информации, использование двоичной и дес€тичной арифметики, представление чисел в форме с плавающей и фиксированной точкой, программна€ совместимость, надЄжность, мультисистемность.

2.ќсобенности машин ≈— Ё¬ћ.

 

≈— Ё¬ћ - это целое семейство машин, которые построены на единой элементной базе, единой конструктивной основе, с единой системой программного обеспечени€, одинаковым набором периферийного оборудовани€.† »х разработка началась в 1970 г., а промышленный выпуск таких машин началс€ в 1972 г.

¬се машины ≈— Ё¬ћ программно-совместимы между собой и предназначены дл€ решени€ наиболее сложных и объЄмных задач. Ёти машины можно отнести к типу машин универсальных, мультипрограммных, с возможностью параллельно обрабатывать несколько задач.

ћногие модели имеют единую логическую структуру и принцип работы. однако различные модели отличаютс€ друг от друга быстродействием, конфигурацией, размером пам€ти и т.д.

“ак как система ≈— Ё¬ћ посто€нно развиваетс€, посто€нно улучшаютс€ все характеристики, то эти машины можно подразделить на 2 семейства.   первому семейству моделей (–€д-1) можно отнести такие машины, как ≈—-1010,††††† ≈—-1020, ≈—-1021, ≈—-1030, ≈—-1040, ≈—-1050, ≈—-1060.   этому семейству относ€тс€ так же модифицированные образцы (–€д-1ћ): ≈—-1012, ≈—-1022,†† ≈—-1033, ≈—-1052. Ѕолее совершенные машины: ≈—-1015, ≈—-1025, ≈—-1035,† ≈—-1045, ≈—-1055, можно объединить в –€д-2, а модернизированные (–€д-2ћ): ≈—-1036, ≈—-1066 и др.

”стройства ≈— Ё¬ћ так же раздел€ютс€ на центральные и периферийные. ÷ентральные - это устройства, которые определ€ют основные технические характеристики машины, это центральный процессор, оперативна€ пам€ть, мультиплексный и селекторный каналы.   периферийным относ€тс€ внешние устройства (¬”), устройства подготовки данных (”ѕƒ), сервисные устройства.

ƒл€ хранени€ больших объЄмов информации используютс€ накопители на магнитных лентах и магнитных дисках. ”стройства ввода предназначены дл€ воспри€ти€ вводимой извне информации, еЄ преобразовани€ в электрические кодовые сигналы и передачи к мультиплексному каналу по средствам интерфейса ввода-вывода. ”стройства вывода перевод€т выводимый из машины сигнал обратно и вывод€т его на перфокарты (перфоленты), либо на другие внешние устройства.

ƒисплей - это устройство ввода-вывода алфавитно-цифровой и графической информации на электронно-лучевую трубку. ќн очень удобен дл€ оперативного изменени€ данных непосредственно во врем€ решени€ задачи.

¬ыносимые пульты предназначены дл€ общени€ пользовател€ с Ё¬ћ, когда их раздел€ют сотни метров.

—уществуют 3 группы устройств подготовки данных ≈— Ё¬ћ: перфокарточные, перфоленточные и использующие магнитные ленты. Ќа контрольниках в Ё¬ћ производитс€ контроль за правильностью записи информации на перфокарты. —уществует два режима работы ”ѕƒ на магнитной ленте: запись данных и печать считываемых данных.

—ервисные устройства нужны дл€ контрол€ над техническими средствами, их наладки, испытани€ и ремонта.

ѕоказатели технических средств ≈— Ё¬ћ посто€нно улучшаютс€: увеличиваетс€ быстродействие, объЄмы пам€ти и т.д. Ёто происходит в частности за счЄт перехода на микросхемы с более высоким уровнем интеграции (Ѕ»—). Ќо это уже относитс€ к машинам IV поколени€.

3.јгрегатный принцип построени€ Ё¬ћ.

 

Ётот принцип заключаетс€ в изготовлении отдельных функциональных устройств с едиными унифицированными св€з€ми. Ёти устройства легко могут быть соединены в вычислительную систему требуемой конфигурации.

ћатериальные затраты и врем€ на разработку, сборку наладку и внедрение агрегатных Ё¬ћ намного меньше по сравнению с обычными Ё¬ћ.

¬озможность наращивани€ структуры Ё¬ћ и уменьшени€ у€звимости к отказам обеспечена конструированием Ё¬ћ из отдельных модулей. Ёто расшир€ет границы применени€ таких Ё¬ћ.

ћодуль - это конструктивна€ единица электронного оборудовани€, имеющее законченное оформление и стандартные средства сопр€жени€ с другими подобными единицами. Ёто, например, оперативное запоминающее устройство, накопители на дисках, процессор, канал и т.д.

ќперативное запоминающее устройство (ќ«”) - это внутренн€€ (оперативна€) пам€ть компьютера.

Ќакопители на магнитных дисках (ћƒ), ленте (ћЋ) и барабанах (ћЅ) - это внешн€€ пам€ть.

ѕроцессор представл€ет собой основу каждой машины. ќн выполн€ет арифметические и логические операции, управл€ет последовательностью выполнени€ команд. “а же у процессора есть собственное сверхоперативное запоминающее устройство. построенное на регистрах.

 аналы ввода-вывода - это специализированные средства системы††† ввода-вывода. ќни организовывают процесс обмена между периферийными устройствами и оперативной пам€тью.

¬се однотипные модули взаимозамен€емы.

4.»нтерфейс, селекторный и мультиплексный каналы.

 

»нтерфейс - это совокупность электрических, механических и программных средств, позвол€ющих соединить между собой элементы системы автоматической обработки данных.

Ќа практике интерфейс - это многоконтактное разъЄмное кабельное соединение с чЄтким разграничением сигналов дл€ каждого провода. ќн позвол€ет присоедин€ть и работать с различными периферийными устройствами, быстродействие которых не превосходит пропускной способности канала.

—електорный и мультиплексный каналы служат дл€ обеспечени€ св€зи между Ё¬ћ и периферийными (внешними) устройствами.

ѕо средствам селекторного канала Ё¬ћ соедин€етс€ с быстродействующими внешними устройствами, такими как накопители на ћƒ, ћЅ и ћЋ. –абота идет только с одним внешним устройством. “акой режим работы называетс€ монопольным.

“ак же селекторный канал может быть оснащЄн адаптером Уканал-каналФ, который устанавливает св€зь между каналами Ё¬ћ.

„ерез мультиплексный канал идЄт обмен информацией между оперативной пам€тью и периферийным оборудованием с малым быстродействием, например, устройства ввода-вывода на перфоленты и перфокарты, алфавитно-цифровое печатающее устройство. “акие устройства могут работать независимо друг от друга.

5.—труктура машин ≈— Ё¬ћ.

ќбобщЄнна€ структура машин ≈— Ё¬ћ.



¬«” на ћЋ

 

¬«” на ћЅ

 
††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

¬«” на ћЅ

 


ѕунктиром показаны пути прохождени€ команд процессора. —плошными лини€ми - пути обмена информацией между основными оперативными запоминающими устройствами (ќќ«”) и внешними устройствами.

“ак же процессор посто€нно соединЄн с двум€ устройствами основной оперативной пам€ти.

6.ћашинные элементы информации (байт, полуслово, слово, двойное слово, поле переменной длины).

Ћюбое слово, каждый символ увеличивает количество информации.

„тобы измерить количество информации, нужно вз€ть слово в качестве эталона. ¬ качестве алфавита в Ё¬ћ используетс€ двоичный алфавит, состо€щий из 0 и 1. Ёталонным считаетс€ слово, состо€щее из одного символа такого алфавита. ќно принимаетс€ за 1 и называетс€ УЅитФ. „тобы измерить количество информации в произвольном слове, его кодируют в этом алфавите, а затем наход€т его длину.

ћинимальный элемент информации - 8 бит равный 1 байту. 1 байт представл€ет в Ё¬ћ букву или символ.

ƒл€ контрол€ информации используетс€ 9-й бит проверки на чЄтность.

Ѕолее крупными единицами измерени€ €вл€ютс€:

1  байт = 210 байт,

1 ћбайт = 220 байт,

1 √байт = 230 байт.

Ѕайт состоит из 8-и разр€дов (битов), которые нумируютс€ слева направо от 0 до 7.  аждый байт в пам€ти Ё¬ћ имеет свой пор€дковый номер, называемый абсолютным адресом байта. ѕоследовательность нескольких байт образуют поле данных.  оличество байт пол€ называют длиной пол€, а адрес самого левого байта - адресом пол€. Ѕайты нумируютс€ слева направо.

–азличают пол€ фиксированной и переменной длины.

ћинимальным полем фиксированной длины €вл€етс€ полуслово - группа из двух байт , занимающих в пам€ти Ё¬ћ соседние участки. јдрес полуслова - это адрес крайнего левого байта, который всегда кратен двум. Ќапример, байты 8, 9 образуют полуслово с адресом 8.

ƒва полуслова образуют слово, состо€щее из 4-х последовательно расположенных байт. јдрес старшего (левого) байта кратен 4 и €вл€етс€ адресом этого слова.

√руппа из двух слов составл€ет двойное слово.

ѕоле переменной длины может быть любого размера в пределах†††††††††† от 0 до 255 байт.

0††††† 7 8†††† 15 16††† 23 24††† 31 32† ††39 40††† 47 48††† 55 56††† 63
Ѕайт Ѕайт Ѕайт Ѕайт Ѕайт Ѕайт Ѕайт Ѕайт
ѕолуслово ѕолуслово ѕолуслово ѕолуслово
—лово —лово
ƒвойное слово

“ак можно представить соотношение разр€дности элементов информации.

7.—истема программного обеспечени€ ≈— Ё¬ћ.

—истему программного обеспечени€ Ё¬ћ (—ѕќ) формируют программные средства. Ёто комплекс программных средств, предназначенных дл€ увеличени€ эффективности использовани€ машин, облегчени€ еЄ эксплуатации. Ёта система €вл€етс€ посредником между Ё¬ћ и пользователем, обеспечивает удобный способ общени€.

ћожно выделить 4 основные части —ѕќ:

     ќперационные системы (ќ—);

     Ќабор пакетов прикладных программ (ѕѕѕ);

      омплекс программ технического обслуживани€ ( ѕ“ќ);

   —истемы Ёксплуатационной документации (—Ёƒ) на —ѕќ.

—ейчас используютс€ 4 типа ќ—:

a)ќ—-10 - дл€ моделей ≈—-1010;

b)ћќ— (мала€) - дл€ моделей ≈—-1021;

c)ƒќ— ≈— (дискова€) - дл€ всех других моделей ≈— Ё¬ћ в малой конфигурации;

d)ќ— ≈— - дл€ тех же моделей, что и дл€ ƒќ— ≈—, но в средней и расширенной конфигурации;

—труктуру ќ— можно разделить на несколько групп:

à    ѕрограммы начального запуска машины, первоначальный ввод информации в оперативную пам€ть, настройка Ё¬ћ.

à    ѕрограммы управлени€ данными.

à    ѕрограммы управлени€ задачами.

à    ќбслуживающие и обрабатывающие программы.

“ак же в состав ќ— вход€т средства, которые снижают трудоЄмкость подготовительного процесса при решении задач. Ёто система автоматизации программировани€ (—јѕ). ќна включает в себ€ такие компоненты, как:

*  јлгоритмические €зыки программировани€ (јссемблер, ‘ортран и др.);

*  трансл€торы;

*  интерпретирующие и компилирующие системы;

*  пакеты стандартных программ;

*  программы сервиса.

«начительной частью —ѕќ €вл€етс€ пакет прикладных программ (ѕѕѕ).††† ѕѕѕ - это комплекс программ, необходимых дл€ решени€ определЄнной задачи. ќни об€заны удовлетвор€ть требовани€ ќ—, под управлением которых они работают.

—ейчас современные ѕѕѕ разрабатывают как программные системы.  аждый пакет состоит из:

Þ  набор обрабатывающих программных модулей (тело пакета), предназначенных непосредственно дл€ решени€ задачи пользователем;

Þ  управл€юща€ программа пакета (управление обработкой данных). ѕри запросе на решение задачи эта программа формирует из обрабатывающих модулей рабочую обрабатывающую программу;

Þ  комплекс обслуживающих программ (вспомогательные функции);

Þ  средства дл€ обеспечени€ создани€ пакета.

≈щЄ одной функцией ѕѕѕ €вл€етс€ расширение возможностей ќ— при подключении новых устройств.

 омплекс программ технического обслуживани€ ( ѕ“ќ) служит дл€ профилактического контрол€, исправлени€ неисправностей, оперативной проверки работы периферийного оборудовани€.  омплекс состоит из двух групп тестовых программ. ѕервые работают под управлением ќ—, вторые работают независимо от ќ—.

ќсновные функции —ѕќ:

¨   јвтоматическое управление вычислительным процессом.

¨   ќбеспечение повышени€ эффективности функционировани€ Ё¬ћ.

¨   ќбеспечение удобного общени€ между Ё¬ћ и пользователем.

¨   —окращение времени, требуемого дл€ подготовки задачи к решению на Ё¬ћ.

¨   ќбеспечение контрол€ работы Ё¬ћ.

8.ѕрограммна€ совместимость ≈— Ё¬ћ.

 

ƒл€ более эффективного использовани€ программного обеспечен舆 все модели ≈— Ё¬ћ программно совместимы. Ёто означает, что программа, работающа€ на одной машине ≈—, будет работать и на другой, если втора€ машина обладает необходимой пам€тью. ѕользователи могут обмениватьс€ программами, независимо от производительности их машин.

ѕрограммна€ совместимость гарантирует, что различные потребности пользовател€ удовлетвор€ютс€ соответствующей моделью.

ѕрограммна€ совместимость снижает стоимость применени€ Ё¬ћ, повыша€ при этом их производительность.

9.«ащита пам€ти в ≈— Ё¬ћ.

 

ƒл€ тог, чтобы программы не вли€ли друг на друга, предусмотрена защита информации в ќѕ. »спользуетс€ постраничный метод защиты. ќѕ условно раздел€етс€ на блоки, называемые страницами, Ємкостью 2048 байт. ” каждой страницы есть свой ключ защиты. ќбразуетс€ самосто€тельна€ запоминающа€ среда, состо€ща€ из ключей защиты - пам€ть ключей защиты (ѕ «).

Ѕайт ключа состоит из: 0-3 биты - ключ, 4 - признак защиты по чтению, 5-7 - не используютс€, 8 - консоль по чЄтности.

ѕри каждом обращении к ќѕ из ѕ « считываетс€ ключ защиты данной физической страницы. Ќулевой ключ служит дл€ защиты раздела, где располагаетс€ управл€юща€ программа. ќна имеет привилегию обращени€ в любую область ќѕ.

 лючи работающих программ должны совпадать с ключами программы защиты области пам€ти, к которой осуществл€етс€ обращение, иначе выполнение программы прекращаетс€.

10.–ежимы работы ≈— Ё¬ћ.

¬се модели ≈— Ё¬ћ - это мультипрограммные машины. Ёто означает, что в них примен€етс€ совмещение программных и аппаратных средств управлени€. ѕрограммные средства составл€ют ќ—, котора€ устанавливает пор€док работы Ё¬ћ при различных режимах работы. ¬се режимы работы Ё¬ћ дел€тс€ на однопрограммные и мультипрограммные.

ѕри работе в олнопрограммном режиме все ресурсы Ё¬ћ отданы одной программе. ¬ыполнение следующей программы возможно только после полног выполнени€ предыдущей программы.

–азновидности однопрограммного режима:

à    ќднопрограммный режим с непосредственным доступом пользовател€ к Ё¬ћ. ѕользователь ведЄт диалог с машиной, работа€ за пультом. ¬ этом режиме машинное врем€ используетс€ нерационально. “акой режим используетс€ только при наладке Ё¬ћ.

à    ќднопрограммный режим с последовательным выполнением программ без участи€ пользовател€. ¬се программы введены заранее и выполн€ютс€ под управлением ќ—. Ётот режим неэффективен, так как при таком режиме не полностью используютс€ возможности параллельной работы основных устройств машины.

–азновидности мультипрограммного режима:

à    –ежим пакетной обработки. ¬ таком режиме возможно решени€ нескольких задач на Ё¬ћ одновременно. ¬се программы, исходные данные ввод€тс€ заранее, из них образуетс€ пакт задач. ¬се задачи реализуютс€ без вмешательства пользовател€. ѕри таком режиме значительно экономитс€ врем€ на выполнение набора задач.

à    –ежим разделени€ времени. Ётот режим похож на предыдущий, но во врем€ выполнени€ пакета возможно вмешательство пользователей. –ежим разделени€ времени сочетает эффективное использование возможностей Ё¬ћ с даЄт пользователю возможность индивидуального пользовани€. ѕрименение такого режима возможно только, когда работа Ё¬ћ протекает в реальном масштабе времени.

à    –ежим запрос-ответ. Ётот режим представл€ет собой вид телеобработки, при которой в соответствии с запросами от абонентов, Ё¬ћ посылает данные, содержащиес€ в ‘айлах данных. „исло ответов ограничено Ємкостью пам€ти, следовательно ограничено и число запросов.

à    ƒиалоговый режим. это наиболее используемый режим работы Ё¬ћ. ѕри таком режиме происходит двустороннее взаимодействие (диалог) пользовател€ и Ё¬ћ. ƒл€ осуществлении этого режима необходимо, чтобы технические и программные средства могли работать в реальном масштабе времени; чтобы абоненты имели возможность формулировать свои сообщени€ на высоком уровне.

¬ мультипрограммных режимах реализованы два варианта: мультипрограммный режим с фиксированным и произвольным числом совместно решаемых задач.

ћикропроцессоры и их применение.

1.Ёффективность микропроцессоров.

¬ 1959 году фирма Intel (—Ўј) по заказу фирмы Datapoint (—Ўј) начала

создавать микропроцессоры (ћѕ). ѕервым микропроцессором на мировом рынке стал ћѕ Intel 8008.

¬ последние годы по€вились такие ћѕ, которые могут полностью автоматизировать производство и многие сферы обслуживани€. Ёто может привести к росту безработицы.

ћѕ - это эффективный с технологической и экономической точки зрени€ инструмент дл€ переработки возрастающих потоков информации.

Ќовое поколение ћѕ идЄт на смену предыдущему каждые два года и морально устаревает за 3-4 года. ћѕ вместе с другими устройствами микроэлектроники позвол€ют создать довольно экономичные информационные системы.

ѕричина такой попул€рности ћѕ состоит в том, что с их по€влением отпала необходимость в специальных схемах обработки информации, достаточно запрограммировать еЄ функцию и ввести в ѕ«” ћѕ.

ќсновные характеристики ћѕ.

ћарка

ћѕ

—опроцессор јдресуема€ пам€ть “актова€ частота (ћ√ц) ¬иртуальна€ пам€ть Ѕыстро-действие

8086/88

(1979 г.)

8087

2020 = 1 ћб

4,77

(8; 10)

- 0,33

80286

(1982 г.)

80287 16 ћб

8

(12; 16)

1 √б 1,2

80386 DX

80386 SX

(1985 г.)

80387

4 √б

4 √б

16 (20-40)

16 (20-25)

64 √б

64 √б

6

2,5

80486 DX

80486 SX

80486 DX2

(1989 г.)

80486 DX4

(1992 г.)

¬строенный

4 √б

4 √б

4 √б

4 √б

25 (33; 50)

20 (25)

50 (66)

100

64 √б

64 √б

64 √б

64 √б

20

16,5

40

80

Pentium 60

(1994 г.)

¬строенный 4 √б 100 64 √б 90/100

—уперпроцессор P6:

»зготовл€етс€ на 0,6 мкм.-технологии.

ƒостоинства:

1.„астоты 133-150 ћгц

2.¬двое превзойдЄт по производительности существующие модели, поскольку:

¨   »меет 4 конвейера дл€ параллельной обработки команд.

¨   »нтегрированные в одном корпусе 2 модул€  ЁЎ-пам€ти первого уровн€ - 32  б, второго - 256 или 512  б.

¨   ¬ведена нова€ шина, которой до этого оснащались большие Ё¬ћ.

¨   ¬ одном компьютере могут взаимодействовать до 4-х процессоров –6.

¨   ¬ –6 установлены интегрированный и математический сопроцессоры.

ѕроизводительность: 250-300 MFlops, 1000 MFlops - дл€ компьютеров с†† 4-м€ процессорами.

«елЄные компьютеры:

Ёра экологически вредных настольных компьютеров заканчиваетс€! Ћетом 1994 года администраци€ —Ўј запретила предпри€ти€м покупать не зелЄные компьютеры.

«елЄные компьютеры характеризуютс€:

Þ  ќхраной окружающей среды и здоровь€ пользовател€.

Þ  ѕониженным уровнем электромагнитных и радиационных излучений.

Þ  ѕолной утилизацией составных элементов компьютера.

Þ  ѕониженным потреблением электроэнергии, пониженным тепловыделением. Ёто происходит за счет использование процессоров с различными режимами работы: нормальный, дремлющий и сп€щий.

 

2.—труктура 3-магистрального ћѕ.

јЋ” - арифметико-логическое устройство; ”” - устройство управлени€; ”¬¬ - устройство ввода-вывода; “ - таймер; – - рабочие регистры; регистры: 0 - операндов,   - команд, ј - адресов, ‘ - флаговые, — - состо€ний, —  - счЄтчик команд, ќЌ - общего назначени€, —“≈  - стековые.

—игналы трЄх видов - информационные, адресные и управл€ющие 0 могут передаватьс€ по одной, двум или трЄм шинам (магистрал€м). Ўины, как правило, двунаправлены, то есть могут передавать информацию в обоих направлени€х.

—труктурна€ схема ћѕ — трем€ раздельными

шинами информационных (»), адресных (а) и

управл€ющих сигналов (”)

†† ћикропроцессор

††† »

†††

††† ј


†† ”

3.ќбласти применени€ ћѕ.

 

Ћет 30 назад было около 2000 различных сфер применени€ ћѕ. Ёто управление производством (16%), научные исследовани€, транспорт и св€зь (17%), информационно-вычислительна€ техника (12%), военна€ техника (9%), бытова€ техника (3%), обучение (2%), авиаци€ и космос (15%),† коммунальное и городское хоз€йство, банковский учЄт, метрологи€, медицина (4%) и другие области.

—ейчас развиваютс€ следующие направлени€ автоматизации с применением ћѕ систем управлени€:

- станки с „ѕ” плюс робот;

- станки с „ѕ” плюс робот плюс устройство активного контрол€ размеров;

- станки с „ѕ” плюс робот плюс система автоматической диагностики с самовозвратом.

ћногопроцессорные вычислительные системы, сети, Ё¬ћ V поколени€.

1.ћагистральна€ организаци€ процессоров Ё¬ћ.

 

ѕри магистральной организации процессоры св€зываютс€ в систему так, что входные данные одного из них €вл€ютс€ исходными дл€ другого. ѕолучаемый р€д процессоров последовательно обрабатывают отдельные части задачи. Ѕыстродействие Ё¬ћ с такой организации процессоров пор€дка†††††† 100 млн. операций в секунду.

»ллюстраци€ принципа магистральной обработки информации.


ѕервый этап операции.

(ј,¬)Ѓ††††††† F (A,B)1

 
††††††††††††††††††† †

¬торой этап операции.

F(A,B)1Ѓ F(A,B)2

 

“ретий этап операции.

F(A,B)2Ѓ F(A,B)3

 

’ранение промежу-точного результата.

F(A,B)2

 

’ранение промежу-точного результата.

F(A,B)1

 
††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

¬ход

(ј,¬)

2.ћатрична€ параллельна€ организаци€ процессоров.

 

ѕри параллельном процессе программа каждой задачи реализуетс€ на отдельном процессоре. «десь по€вл€етс€ возможность как несколько независимых задач, так† одну сложную задачу. Ѕыстродействие примерн† 200 млн. операций в секунду (У»ллиак-4Ф (—Ўј) содержит 64 процессора).

ƒл€ матричного процессора характерен режим совместного исполнени€ (все процессоры работают синхронно.

†††††† ћатрична€ организаци€ процессоров.

÷””

 

—истема

ввода-вывода

 

ѕ1

 

«”

 

«”

 

ѕ2

 

ѕ64

 

«”

 
†††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††††

†††††††††††††††† шина†††††††††††††††† канал данных

††††††††††† состо€ни醆†††††††††††††††††††

††††††††

†ћатричный

процессор

3.ћультипроцессорна€ организаци€ с общей оперативной пам€тью.

 

ѕ1

 

ѕћ

 

«”ћ

 

«”1

 

 ќћћ”“ј“ќ–

 
¬ центре системы - мощные процессоры, имеющие собственную пам€ть и внутреннее управление. процессоры работают с общей ќѕ («”). ќдна из главных проблем таких вычислительных систем - коммутирование процессоров. ѕроизводительность составл€ет свыше 100 млн. операций в секунду.

4.—ети св€зи Ё¬ћ.

 

—ети св€зи Ё¬ћ можно рассматривать в виде пунктов, объедин€емых каналами св€зи. —ети можно разделить на централизованные и распределЄнные.

¬ централизованных сет€х обмен информацией между Ё¬ћ и абонентом происходит через центральный узел св€зи. ѕри большом количестве абонентов такое построение сети нерационально.

¬ распределЄнных сет€х св€зи осуществл€етс€ между многими парами узлов.  аждый узел св€зан не менее чем с двум€ другими узлами, и абоненты могут включатс€ в несколько узлов.

5.Ё¬ћ V поколени€.

 

Ё¬ћ IV поколени€ не получили широкого распространени€ из-за своей специфики. Ёто €вилось стимулом дл€ разработки Ё¬ћ V поколени€, при разработки которых ставились совершенно другие задачи, нежели при разработки всех прежних Ё¬ћ. ≈сли перед разработчиками Ё¬ћ I - IV поколений сто€ли такие задачи, как увеличение производительности в области числовых расчЄтов, достижение большой Ємкости пам€ти, то основными задачами разработчиков Ё¬ћ V поколени€ €вл€лось создание искусственного интеллекта машины (возможность делать логические выводы из представленных фактов), возможность ввода информации в Ё¬ћ при помощи голоса, различных изображений. Ёто позволит общатьс€ с Ё¬ћ всем пользовател€м, даже тем, кто не обладает специальных знаний в этой области. Ё¬ћ будет помощником человеку во всех област€х.

ѕроект семейства Ё¬ћ V поколени€ объедин€ет 16 процессоров. Ёто позволит достичь быстродействи€ в 160Х106 операций в секунду.

—писок литературы:

 

1. ј.ѕ.ѕ€тибратов, ј.—. асаткин, –.¬.ћожаров. УЁ¬ћ, ћ»Ќ»-Ё¬ћ и микропроцессорна€ техника в учебном процессе.Ф

2. ј.ѕ.ѕ€тибратов, ј.—. асаткин, –.¬.ћожаров. УЁлектронно-вычислительные машины в управлении.Ф

3. Ћекции ћ»Ёћ.

√осударственна€ академи€ управлен舆††††††††††††††††††††††††††††††††††† им. —ерго ќрджоникидзе –еферат по курсу компьютерной подготовки† на тему: ¬ыполнил студ

 

 

 

¬нимание! ѕредставленный –еферат находитс€ в открытом доступе в сети »нтернет, и уже неоднократно сдавалс€, возможно, даже в твоем учебном заведении.
—оветуем не рисковать. ”знай, сколько стоит абсолютно уникальный –еферат по твоей теме:

Ќовости образовани€ и науки

«аказать уникальную работу

ѕохожие работы:

¬ыбор логической структуры процессора
ћодемы (модемные протоколы коррекции ошибок)
ћоделирование Ё¬ћ
ћногопроцессорный вычислительный комплекс на основе коммутационной матрицы с симметричной обработкой заданий всеми процессорами
ћикропроцессоры дл€ пользователей
ћикропроцессор Z80 его структура и система команд
ћикроконтроллер 8250
Ћокальна€ шина персонального компьютера
Ћазерные принтеры
”ниверсальный одноплатный контроллер на однокристальной Ё¬ћ

—вои сданные студенческие работы

присылайте нам на e-mail

Client@Stud-Baza.ru