Вопросы к экзамену по курсу «Архитектура ЭВМ и систем» для студентов 3/42 (2011-2012 уч. год)

1. Общая структура и функции компьютера.

Персональный компьютер – это комплекс взаимосвязанных устройств, каждому из которых поручена определенная функция. Существует минимальный набор устройств (минимальная конфигурация), без которых ПК работать не будет. Архитектура компьютера— это общее описание структуры и функций . Архитектура не несет в себя описание деталей технического и физического устройств а компьютера.

Основные компоненты архитектуры ЭВМ:

• процессор,

• внутренняя память,

• внешняя память,

• устройства ввода, устройства вывода.

Практически все модели современных ПК имеют магистральный тип архитектуры (в том числе самые распространенные в мире IBM PC и Apple Macintosh).

Схема устройства компьютеров, построенных по магистральному принципу.

Процессор и основная память находятся на большой плате, которая называется материнской. Для подключения к ней различных дополнительных устройств (дисководов, манипуляторов типа мыши, принтеров и т. д.) служат специальные платы — контроллеры. Они вставляются в разъемы (слоты) на материнской плате, а к их концу (порту), выходящему наружу компьютера, подключается дополнительное устройство. Материнская плата расположена в системном блоке. Кроме того, в системном блоке располагаются CD-ROM, звуковые карты, видеоплаты, счетчик времени, который всегда функционирует, электронные схемы, управляющие элементами компьютера и обменом данными между устройствами, накопители на жестких и гибких дисках.

Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через информационную магистраль (другое название — общая шина).Магистраль— это кабель, состоящий из множества проводов.

По одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) — адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали — шина управления, по ней передаются управляющие сигналы (например, сигнал готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).

Функции:

Функции компьютера:

-Обработка данных;

-Хранение данных;

-Перемещение данных;

-Управление.

Обработка данных:

-Основное назначение компьютера — обработка данных;

-Данные могут иметь большое разнообразие форм и широкий диапазон представления;

- Однако, имеются только несколько фундаментальных методов и типов обработки данных.

Хранение данных:

-Существенное место занимает и функция хранения данных;

-Даже если компьютер обрабатывает данные на лету, т.е. по мере их поступления из операционной среды, причем результат также немедленно отправляется получателю, компьютер должен обладать способностью, хотя бы временно хранить промежуточные результаты и фрагменты данных, которые обрабатываются в текущий момент времени ;

-Таким образом, система должна выполнять функцию хранения данных хотя бы и на короткое время;

- Но в большинстве случаев от компьютера требуется выполнение функции долговременного хранения файлов данных, которые могут обрабатываться или обновляться по мере необходимости.

Перемещение данных:

-Компьютер должен быть способен перемещать данные как внутри себя, так и обмениваться данными с внешним миром;

-Среда компьютера состоит из устройств, которые служат или как источники или адресаты данных;

-Когда данные получены или направлены в устройство, которое непосредственно соединено с компьютером, процедура известна как ввод — вывод, и устройство называется периферийным.

Когда данные перемещаются на более дальние расстояния, процесс известен как обмен данными с удаленным устройством (удаленный доступ).

Управление:

-Наконец, необходимо управлять этими тремя функциями;

-Управление осуществляется устройством, которое обеспечивает компьютер командами;

- Внутри компьютерной системы устройство управления управляет ресурсами компьютера и обеспечивает эффективность функционирования всех его частей при выполнении необходимых команд.