- •1.Понятие вычислительного процесса
- •2.Системы счета и счетные устройства
- •3.Структура вычислительной системы
- •4.Классификация вычислительных систем
- •5.Оптимизация вычислительного процесса
- •6.Утилизация компонентов вычислительной системы
- •7.Материалы, применяемые при производстве компонентов эвм
- •8.Организация энергопотребления в вычислительных системах
- •9.Структура импульсного блока питания
- •10.Подключение компонентов эвм к блоку питания
- •11.Защита блока питания
- •12.Корпуса вычислительных систем
- •13.Внешние интерфейсы вычислительных систем
- •14.Моддинг корпусов персональных эвм
- •15.Корпуса серверных платформ
- •16. Корпуса тонких клиентов
- •17.Корпуса мобильных интеллектуальных устройств
- •18.Назначение систем охлаждения в эвм
- •19.Способы отвода избыточного тепла
- •20.Пассивные системы охлаждения
- •21.Активные воздушные системы охлаждения
- •22.Жидкостные системы охлаждения
- •23.Термоэлектрические системы охлаждения
- •24.Криосистемы для экстремального охлаждения
- •25.Модификация корпусов с целью охлаждения
- •26.Архитектура ядра вычислительной системы
- •27. Центральный процессор вс.
- •28. Шинная архитектура вс.
- •29. Назначение материнской платы.
- •30.Понятие чипсета вс.
- •31.Современные шины устройств расширения.
- •32.Организация оперативной памяти.
- •33.Кэширование информации различными устройствами
- •34.Назначение bios
- •35.Работа в среде cmos
- •36.Моддинг bios
- •37. Понятие post
- •38.Способы хранения данных
- •39.Интерфейсы подключения накопителей к системе.
- •40. Хранение данных на гибких дисках
- •41.Хранение данных на жестких дисках
- •42.Хранение данных на оптических дисках
- •43.Хранение данных на твердотельных накопителях
- •44. Расчет стоимости единицы хранения информации.
- •45.Классификация устройств мультимедиа
- •46. Видеоинтерфейс вычислительной системы
- •47.Устройства отображения.
- •48.Аудиоинтерфейсы вычислительных систем
- •49.Акустические системы
- •50.Устройства оцифровки статичных изображений
- •51.Устройства оцифровки динамичных изображений
- •52.Назначение устройств ввода/вывода
- •53.Устройства ввода текста
- •54.Устройства управления курсором
- •55.Устройства вывода на печать
- •56.Игровые консоли и устройства виртуальной реальности
- •57.Мобильные устройства и их совместимость с эвм
- •58.Применение систем обмена данными
- •59.Стандартные приёмы оргаизации связи
- •60.Использование аналоговых линий связи
- •61.Использование цифровых линий связи
- •62.Специализированные устройства связи
- •63.Операционные системы.
- •64.Операционные системы семейства Windows.
- •65.Операционные системы семейства unix.
- •66.Виртуальные машины и их применение.
- •67.Операционные системы типа web-os
3.Структура вычислительной системы
Работая на машине, мы взаимодействуем не с аппаратной реализацией, а с программным обеспечением.
Вычислительная система - объединение программных и аппаратных средств, которые предоставляют услуги пользователю.
Структура организации вычислительной системы (ВС):
-
Прикладные программы
Системы программирования
Управление логическими устройствами
Управление физическими устройствами
Аппаратные средства
Аппаратные средства.
Ресурсы ВС разделяются на два типа:
не участвующие в управлении программой (объем винчестера и т.д.).
участвующие в управлении программой (размер ячейки памяти, объем оперативной памяти, скорость выполнения команд).
Ресурсы второго типа называются физическими ресурсами аппаратуры.
Управление физическими устройствами.
Управление физическими устройствами осуществляют программы, ориентированные на аппаратуру, взаимодействующие с аппаратными структурами, знающие "язык" аппаратуры.
Управление логическими устройствами.
Этот уровень ориентирован на пользователя. Команды данного уровня не зависят от физических устройств, они обращены к предыдущему уровню. На базе этого уровня могут создаваться новые логические ресурсы.
Системы программирования.
Система программирования - это комплекс программ для поддержки всего технологического цикла разработки программного обеспечения.
Прикладное программное обеспечение.
Прикладное программное обеспечение необходимо для решения задач из конкретных областей.
Операционная система (ОС) - программа, обеспечивающая взаимодействие пользователя с ВС, а также управляющая ресурсами ВС (логическими и физическими). К ОС мы будем относить второй и третий уровень нашей пирамиды.
Ядро вычислительной системы:
Ядро вычислительной системы состоит из 3-х компонентов: ЦП, материнская плата, оперативная память.
Процессор совместим с материнской платой на уровне сокета, а программно – на уровне БИОСа. Для того, чтобы защитить пользователя от повреждения дорогостоящего оборудования, сокеты и процессоры выполняются несовместимыми.
Цоколёвка, т.е. развод контактов, несовместимых процессоров могут привести к короткому замыканию.
Управление компонентами вычислительной системы, включая обмен данными, осуществляется с помощью проводников. Проводники группируются по значению, эти группы называются шинами (адреса, данных, управления).
Шина адреса обеспечивает правильность выборки данных и их размещения.
Шина данных обеспечивает параллельную передачу данных: как напрямую между устройствами (режим DMA), так и для размещения считывания в памяти.
Шина управления решает задачу очерёдности и способа обработки данных. Шина данных является первичной при определении производительности вычислительной системы, поскольку именно она ограничивает объём данных обрабатываемых за 1 раз.
Понятие чипсета включает в себя:
Набор контроллеров для организации совместной работы всех шин вычислительной системы;
Программы обеспечения взаимосвязи этих миросистем;
Дополнительные устройства, размещаемые на материнской плате.
Структура ЭВМ:
В ОЗУ размещается выполняемая в данный момент программа. ОЗУ состоит из ячеек памяти. Каждая ячейка имеет свой уникальный адрес, и каждая разбита на два поля: поле внутрисистемной информации (которое, например, может содержать бит четности) и машинное слово, содержащее команду или данные. Машинное слово состоит из некоторого количества двоичных разрядов, которое определяет разрядность системы.
ЦП выбирает из ОЗУ последовательность команд для выполнения. ЦП состоит из двух компонентов:
Устройство Управления (УУ) принимает очередное слово из ОЗУ и разбирается - команда это или данные. Если это команда - то УУ выполняет ее, иначе передает АУ.
Арифметическое Устройство (АУ) занимается исключительно вычислениями.
УУ работает с регистровой памятью, время доступа к которой значительно быстрее, чем к ОЗУ, и которая используется специально для сглаживания дисбаланса в скорости обработки информации процессором и скорости доступа к ОЗУ.