Область применения вычислительных систем. Сетевые и иерархические ВС.
Работая на машине, мы реально не работаем с микросхемами и “железом”, наша работа происходит с программным обеспечением (ПО), которое размещено на аппаратуре. Поэтому вводится понятие Вычислительной системы. Вычислительная система — это программно-аппаратный комплекс, который предоставляет услуги пользователю. Структуру вычислительной системы можно представить в виде пирамиды:
Прикладные программы Системы программирования Управление логическими устройствами Управление физическими устройствами Аппаратные средства
I. Аппаратные средства.
Ресурсы ВС разделяются на два типа:
1. не оказывающие влияние на программу (объем винчестера, размер платы и т.д.).
2. физические ресурсы - оказывающие влияние на программу (размер ячейки памяти, объем оперативной памяти, размер КЭШа, скорость процессора и т.д.).
II. Управление физическими устройствами.
Управление физическими устройствами занимаются программы, понимающие различные наборы команд устройства, которые знают “язык” аппаратуры, понимающие работу устройств. Для пользователя это неудобно.
III. Управление логическими устройствами.
Управление логическими устройствами позволяет унифицировать доступ к физическим устройствам. Этот уровень ориентирован на пользователя.
Сопоставление логических устройств с физическими устройствами показывает, что команда логического устройства преобразуется в команду, понятную только конкретному физическому устройству (это удобно).
IV. Системы программирования.
Процессоры различных фирм имеют разную систему команд. Если программа написана в кодах то, нужно знать эту систему кодов. Поэтому создаются унифицированные системы программирования (например Pascal).
Система программирования - это комплекс средств для создания программного продукта: проектирование, кодирование, тестирование и т.д.
V. Прикладное программное обеспечение.
Прикладное программное обеспечение - пакет программ, которые программно ориентированы на пользователя.
2. Классификация вс по степени распределенности
-Механические
-Гидравлические-исп.в средах с высоким уровнем електро-магн. и радио- излучений, там где признак необходимо зразу же преобразовать в управляющее воздействие с механическим усилием.
-Пневматические- исп.в агресивных и взрывоопасных средах, а так же где необходимо развить механическое усилие или перемещение матер.eлемента.
Недостаток:-невысокая точность;-зависимость результата от атмосф. Давления.
-Химические-исп только для научн. Целей.
-Биологические-в 80-90-х – перспектива развития, считалось, что лу4ше чем електр.было расзраб. Выч. Системы использ.живие клетки
-Оптические- причины перспективности: -исчерпали себя електр.выч. компоненты; -Оптич.компоненты проще в работе и в обращении и разработаны технологии позволяющие конструировать оптич.системы.
Основные компоненты ВС.
Состав вычислительной системы называется конфигурацией.
Аппаратные и программные средства вычислительной техники принято
рассматривать отдельно. Соответственно, отдельно рассматривают
аппаратную конфигурацию вычислительных систем и их программную
конфигурацию. Такой принцип разделения имеет для информатики
особое значение, поскольку очень часто решение одних и тех же задач
может обеспечиваться как аппаратными, так и программными средствами.
Критериями выбора аппаратного или программного решения являются
производительность и эффективность. Обычно принято считать, что
аппаратные решения в среднем оказываются дороже, зато реализация
программных решений требует более высокой квалификации персонала.
Основными аппаратными компонентами вычислительной системы
являются: память, центральный процессор и периферийные устройства,
которые соединены между собой системной магистралью.
4.Отличие сетей с коммутацией пакетов от сетей с коммутацией каналов.
Коммутация пакетов (КП, packet switching) — разбиение сообщения на «пакеты», которые передаются отдельно. Разница между сообщением и пакетом: размер пакета ограничен технически, сообщения — логически. При этом, если маршрут движения пакетов между узлами определён заранее, говорят о виртуальном канале (с установлением соединения). Пример: коммутация IP-пакетов. Если же для каждого пакета задача нахождения пути решается заново, говорят о датаграммном (без установления соединения) способе пакетной коммутации.
Коммутация каналов (КК, circuit switching) — организация составного канала через несколько транзитных узлов из нескольких последовательно «соединённых» каналов на время передачи сообщения (оперативная коммутация) или на более длительный срок (постоянная/долговременная коммутация — время коммутации определяется административно, то есть пришёл техник и скоммутировал каналы физически на час, день, год, вечно и т. п., потом пришёл и раскоммутировал).
5.Охарактеризуйте основные структуры вс.
Вычислительная система - объединение программных и аппаратных средств, которые предоставляют услуги пользователю.
Структура организации вычислительной системы (ВС):
I. Аппаратные средства.
Ресурсы ВС разделяются на два типа:
1. не оказывающие влияние на программу (объем винчестера, размер платы и т.д.).
2. физические ресурсы - оказывающие влияние на программу (размер ячейки памяти, объем оперативной памяти, размер КЭШа, скорость процессора и т.д.).
II. Управление физическими устройствами.
Управление физическими устройствами занимаются программы, понимающие различные наборы команд устройства, которые знают “язык” аппаратуры, понимающие работу устройств. Для пользователя это неудобно.
III. Управление логическими устройствами.
Управление логическими устройствами позволяет унифицировать доступ к физическим устройствам. Этот уровень ориентирован на пользователя.
Сопоставление логических устройств с физическими устройствами показывает, что команда логического устройства преобразуется в команду, понятную только конкретному физическому устройству (это удобно).
IV. Системы программирования.
Процессоры различных фирм имеют разную систему команд. Если программа написана в кодах то, нужно знать эту систему кодов. Поэтому создаются унифицированные системы программирования (например Pascal).
Система программирования - это комплекс средств для создания программного продукта: проектирование, кодирование, тестирование и т.д.
V. Прикладное программное обеспечение.
Прикладное программное обеспечение - пакет программ, которые программно ориентированы на пользователя.