Литература:

1. ixbt.ru

2. kv.by – компьютерные вести

3. citforum.ru

4. natahaus.ru – электронные книги

5. newshot.ru – книги, литература

Лекция 1

Понятие архитектуры пэвм

Архитектура – совокупность программно-аппаратных требований, протоколов, как правило привязанная к особенностям реализации CPU.

1. Система команд

2. Разрядность

3. Количество и функциональная привязка шин ЦП.

4. Интерфейсы подключения дополнительного оборудования, периферии.

Набор команд ЦП соответствует функциональной привязке команды к ее бинарному коду, поступающему в машинный CPU. Таким образом исполняемые файлы, откомпилированные для одной архитектуры в принципе не могут быть выполнены в рамках другой без промежуточных программных средств.

А. Разрядность влияет на функциональные возможности (количество реализованных команд) – шина управления (ШУ)

Б. На шине адресов максимальный размер оперативной памяти в режиме прямой адресации данных – шина адресов (ША)

В. Максимальные объемы данных, оперируемые с оперативной памятью, а также с оборудованием – шина данных (ШД)

Классическая принстонская архитектура ibm pc

NB – Северный мост

SB – южный мост

NB + SB = chipset (набор микросхем системной платы)

В архитектуре использовались примерно до 1ГГц частота CPU с процессорами класса Pentium II, Pentium III.

Chipset’ы различают синхронные и асинхронные.

Синхронный – все тактовые частоты в системе привязаны к базовой частоте (FSB - Frequency System Bus).

Асинхронный позволяет выставлять частоты ОП, также периферии на южном мосту независимо.

Итоговая тактовая частота CPU определяется как FSB*K = F_CPU, где К – внутренний множитель.

К может рассматриваться как коэффициент температурной стабильности CPU.

Т радиционным способом, связанным с согласованием 2х устройств, работающих на разных частотах, является использование промежуточной (cache) – памяти.

Cache характеризуется объемом, частотой и уровнем.

Cache L1 установлен на CPU, частота близка либо кратна частоте CPU. Итоговое быстродействие системы от объема кэша зависит нелинейно.

C ache L2, L3 может быть установлен в том числе на северном мосту.

Понижение частоты увеличивает объем кэш-памяти.

Лекция 2

Эмуляторы аппаратных средств

Программно-аппаратные либо программные средства, позволяющие виртуализировать реальные вычислительные системы.

Каждый из программных продуктов этого класса эмулирует одну из наиболее популярных конфигураций жестко привязанных к архитектуре CPU, но при этом масштабируемых на уровне объема оперативной памяти, количество ядер CPU, периферии и т.д.

Цели:

1. Разработка и отладка кроссплатформенных программных продуктов

2. Оптимизация загрузки высокопроизводительных серверов на базе виртуальных рабочих станций.

3. Виртуализация сетевых распределенных сред и приложений

4. Все эмуляторы аппаратных средств виртуализируют систему с определенной погрешностью, поэтому окончательный этап разработки, апробации и отладки ПО обязательно требует развертывания на реальных аппаратных средах.

Пакеты:

1. Коммерческие

   1. VMWare

   2. VirtualBox [Oracle]

   3. MS Virtual PC

   4. TwooOSTwoo [OS/2]

2. Серверные эмуляторы

   1. VMWare Server [GSX, ESX] – GSX не требует наличия хостовой ОС

   2. MS Server 2008 (Virtual)

   3. Citrix XEN – без хостовой ОС, freeware

Все серверные эмуляторы предусматривают удаленный доступ к среде виртуализации на базе стандартных протоколов стека TCP/IP, либо на основе собственных транспортных протоколов.

Все серверные эмуляторы физически оптимизируют виртуальные станции на базе низкоуровневых инструкций ядра CPU

- Bochs – opensource (C/C++, родная среда Unix) – кроссплатформенный Win32/*nix – портирована под Win32

Настройка среды виртуализации основана на редактировании bochsrc (файл без расширения). Экземпляр работоспособной копии файла лежит в “bochsrc-sample”. Последняя версия – 2.6.

Этапы настройки виртуальной станции:

Файл разбит на [секции] + комментарии и примеры, начиная с диеза (#).

1. Объем оперативной памяти не более 4Мб [RAM]

В се среды эмуляции виртуализируют оперативную память средствами реальной памяти системы.

2. Указать/проверить пути System, BIOS / VGA BIOS.

Убрать ссылку на системную переменную $BXSHARE.

vga-bios = $BXSHARE \ vga…

3. Получить образ накопителя HDD. Утилита bximage – получаем образ HDD не более 20Мб.

Полученные параметры HDD в виде: Head, Cylinder, Sector один к одному отразить в настройках накопителя в файле bochsrc.

4. Выставить приоритет загрузки с гибкого диска [boot].

floppy

#disk

5. В секции конфигурации флоппи указать ссылку на файл образа а98.img (WinImage – редактор образов)

Лекция 3