Программное обеспечение эвм

базовое (системное)

• Операционные системы (ОС)

• Утилиты

• Операционные оболочки (ОО)

• Средства тестирования и диагностики

инструментальное

• Компиляторы

• Интерпретаторы

• Ассемблеры

• Библиотеки стандартных программ (БСП)

• Средства редактирования, отладки, тестирования и загрузки

• Системы программирования

прикладное ППП

• общего назначения

• проблемно-ориентированные • расширяющие

• функции ОС

• интегрированные

• ПО пользователей

Базовое (системное) ПО (БПО) - управляет всеми ресурсами ЭВМ и осуществляет общую организацию процесса обработки информации и интерфейс ЭВМ с проблемной средой, в частности с пользователем.

Инструментальное ПО (ИПО) - предназначено для создания оригинальных ПС в любой проблемной области, включая БПО. В его состав входят компиляторы и интерпретаторы с языков программирования различного уровня, а также ассемблеры, библиотеки стандартных программ, средства редактирования, отладки, тестирования и загрузки, системы программирования (СП).

Прикладное ПО (ППО) - составляют пакеты прикладных программ (ППП), предназначенные для решения определенного круга задач из различных проблемных областей, а также менее крупные программы-утилиты, преследующие более узкие, но достаточно важные цели снижения трудоемкости и повышения эффективности работы проблемного пользователя. Сюда же относится все ПО, разработанное многочисленными пользователями

(14) Большие ЭВМ общего назначения.

2 Класса задач:

1. Научные и технические расчёты;

2. Планово-экономические расчеты, статистика.

Для решения этих двух типов задач первоначально строили ЭВМ, которые различались уже на уровне аппаратного обеспечения. Позднее появились ЭВМ общего назначения – MAINFRAME. Такие ЭВМ имеют высокое быстродействие, память большого объёма, гибкую систему команд и способов представления данных, широкий набор периферийных устройств.

И – интерфейс,

ЦБ – центральный блок.

Работа ЭВМ общего назначения организуется при помощи специализированных вспомогательных процессов ввода-вывода, называемых каналами.

Канал предназначен для освобождения центрального процессора от вспомогательных операций.

1. Байт-мультиплексный канал – обслуживает одновременно несколько медленных периферийных устройств (1-2 байт);

2. Селекторный канал - предназначен для монопольного обслуживания одного устройства, то есть с быстродействующими периферийными устройствами;

3. Блок-мультиплексный канал – обладает тем свойством, что операции, не связанные с передачей данных выполняются для нескольких устройств в мультиплексном режиме, а передача информации в монопольном режиме.

Интерфейс - совокупность линий и шин сигналов, электронных схем и алгоритмов, предназначенных для осуществления обмена информацией между устройствами. От него зависит надёжность и производительность ЭВМ

(15) Процессоры ввода-вывода.

Процессоры ввода/вывода обеспечивают повышение скорости передачи данных в серверах, рабочих станциях и подсистемах хранения, позволяют устранить «узкие места» в коммуникационных системах и повысить общую производительность за счет того, что функции управления вводом/выводом с центрального процессора перекладываются на специализированный процессор ввода/вывода.

ЦП дает указание процессору В/ВЫВ выполнить хранящуюся в памяти ВМ программу ввода/вывода. Процессор В/ВЫВ извлекает и исполняет команды этой программы без участия центрального процессора и прерывает ЦП только после завершения всей программы ввода/вывода. Процессору ввода/вывода придается собственная локальная память, при этом возможно управление множеством устройств В/ВЫВ с минимальным привлечением ЦП.

В ВМ с каналами ввода/вывода центральный процессор практически не участвует в непосредственном управлении внешними устройствами, делегируя эту задачу специализированному процессору, входящему в состав КВВ. Все функции ЦП сводятся к запуску и остановке операций в КВВ, а также проверке состояния канала и подключенных к нему ВУ.

В операциях ввода/вывода участвуют три типа устройств:

- процессор (первый уровень управления);

- канал ввода/вывода (второй уровень); тут и процессор ввода\вывода (!!!)

- внешнее устройство (третий уровень).

(16) Интерфейс ЭВМ.

В вычислительной системе взаимодействие может осуществляться на пользовательском, программном и аппаратном уровнях. Соответственно, согласно этому, интерфейсы могут существовать как:

Способ взаимодействия физических устройств

• Сетевой интерфейс - точка соединения двух сетей между собой

• Сетевой шлюз — устройство, соединяющее локальную сеть с более крупной, например, Интернетом

• Шина (компьютер)

Способ взаимодействия виртуальных устройств (программный интерфейс)

• Интерфейс функции

• Интерфейс программирования приложений (API): набор стандартных библиотечных методов, которые программист может использовать для доступа к функциональности другой программы.

• Удалённый вызов процедур. Класс технологий, позволяющих компьютерным программам вызывать функции или процедуры в другом адресном пространстве (как правило, на удалённых компьютерах)

• COM-интерфейс: набор абстрактных функций и свойств, через который COM-компонент взаимодействует с другими программами.

• Интерфейс объектно-ориентированного программирования.  Интерфейс определяет границу взаимодействия между классами или компонентами, специфицируя определенную абстракцию, которую осуществляет реализующая сторона.

Способ взаимодействия человек-машина (интерфейс пользователя)

Совокупность средств, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными программами и устройствами.

• Интерфейс командной строки: инструкции компьютеру даются путём ввода с клавиатуры текстовых строк (команд).

• Графический интерфейс пользователя: программные функции представляются графическими элементами экрана.

• Диалоговый интерфейс: например, Поиск

• Естественно-языковой интерфейс: пользователь «разговаривает» с программой на родном ему языке.

• Тактильный интерфейс: руль, джойстик и т. д.

• Нейрокомпьютерный интерфейс: отвечает за обмен между нейронами и электронным устройством при помощи специальных имплантированных электродов.

(17) Функции и структура процессоров.

Процессор - основная часть компьютера, осуществляющая управление (эти возможности реализуются при помощи логических операций) и обработку данных.

Функции процессоров:

• Функции обработки

• Функции управления обработкой

• Функции хранения и передачи данных

• Функции управления передачей данных

• Функции поддержки интерфейса и операций ввода-вывода

Структура процессора:

• устройство управления (УУ), дешифрирующее команды и вырабатывающее сигналы управления для блоков, выполняющих эти команды;

• арифметико - логическое устройство (АЛУ), выполняющее арифметические и логические операции;

• блок  регистров общего назначения (РОН), позволяющий выполнять операции с предельно высокой скоростью;

• блоки  сверхоперативной памяти (Кэш 1-го уровня) для хранения команд и данных. Введение Кэш  позволяет уменьшить количество обращений к оперативному запоминающему устройству компьютера для чтения последовательности команд и данных;

• блоки, осуществляющие  интерфейс с памятью компьютера. Они обеспечивают  связь с внешним оперативным запоминающим устройством или блоком быстрой памяти (Кэш 2-го уровня), устанавливаемым между процессором и оперативной памятью;

• системный интерфейс, который обеспечивает связь процессора с системными блоками компьютера и внешними устройствами (ВУ).