15. Процессор: определение, классификация

Процессор - электронный блок либо микросхема, исполняющая машинные инструкции (код программ), главная часть аппаратного обеспечения компьютера или программируемого логического контроллера.

1. CISC-процессоры: вычисления со сложным набором команд. Процессорная архитектура, основанная на усложнённом наборе команд. Типичными представителями CISC являются микропроцессоры семейства x86.

2. RISC-процессоры: вычисления с упрощённым набором команд. Наличие команд фиксированной длины, большого количества регистров, операций типа регистр-регистр, а также отсутствием косвенной адресации. Упрощение набора команд призвано сократить конвейер, что позволяет избежать задержек на операциях условных и безусловных переходов. Однородный набор регистров упрощает работу компилятора при оптимизации исполняемого программного кода. RISC-процессоры отличаются меньшим энергопотреблением и тепловыделением.

3. MISC-процессоры: вычисления с минимальным набором команд. Архитектура MISC строится на стековой вычислительной модели с ограниченным числом команд (примерно 20-30 команд).

4. VLIW-процессоры: сверхдлинное командное слово. Архитектура процессоров с явно выраженным параллелизмом вычислений, заложенным в систему команд процессора. Загрузкой исполнительных устройств занимается часть процессора (планировщик), на что отводится достаточно малое время, в то время как загрузкой вычислительных устройств занимается компилятор, на что отводится существенно больше времени. Примером VLIW-процессора является Intel Itanium.

5. Многоядерные процессоры: процессоры, предназначенные для работы одной копии ОС на нескольких ядрах, представляют собой высоко интегрированную реализацию мультипроцессорности.

6. Цифровой сигнальный процессор: специализированный микропроцессор, предназначенный для цифровой обработки сигналов.

16. Понятие компьютерной модели. Классификация моделей

Компьютерная модель – представление объекта, системы или понятия в форме, отличной от реальной, но приближенной к алгоритмическому описанию, включающей и набор данных, характеризующих свойства системы и динамику их изменения во времени.

Классификация:

1. Идеальные (абстрактные):

• Интуитивные

• Знаковые: логические, графические, математические

2. Материальные (предметные):

• Аналоговые

• Физические

• Пространственные

17. Математическая модель: понятие, определение и классификация

Математическая модель – приближенное описание какого-либо класса явлений внешнего мира, выраженное с помощью математической символики.

Содержательная классификация:

• Гипотеза (пробное описание явления, причем автор либо верит в его возможность, либо считает даже его истинным)

• Феноменологическая (механизм для описания явления)

• Приближение (что-то считаем очень большим или очень малым)

• Упрощение (опустим для ясности некоторые детали)

• Эвристическая (количественного подтверждения нет, но модель способствует более глубокому проникновению в суть дела)

• Аналоговая (учтём только некоторые особенности)

• Мысленный эксперимент (главное состоит в опровержении возможности)

• Демонстрация возможности (главное — показать внутреннюю непротиворечивость возможности)

1. Способ построения: аналитические, имитационные

2. Математический метод: модели теории отношений, сетевые модели, автоматные, модели цепей Маркова, массового обслуживания

3. Поведение во времени: динамические, статические

4. Функции: дескриптивные, прескриптивные

5. Виды процессов: непрерывные, дискретные

6. Наличие неопределенности: детерминированные, недетерминированные