3) Багаторівнева комп’ютерна організація – структура призначення рівнів. Опишіть структуру рівнів як інтерфейс між різними елементами пк і кінцевим користувачем.

0. Цифровой логич. уровень, объекты называются вентилями. Несколько вентилей формируют 1 бит памяти, который может содержать 0 или 1. Биты памяти, объединенные в группы, например, по 16,32 или 64, формируют регистры. Каждый регистр может содержать одно двоичное число до определенного предела;

1. Микроархитектурный уровень (уровень микропрограммного управления, задает границу выполнения операций с помощью логич. эл. схем и с помощью микропрограмм (программ записанных в постоянную память));

2. Уровень архит. команд, описывают набор машинных команд, они в действительности описывают команды, которые выполняются микропрограммой-интерпретатором или аппаратным обеспечением. Уровень аппаратно-програм. единицы, устан. границу между аппар. обеспечением и ОС;

3. Уровень ОС, разделяет ф-ции по обраб. данных, выполн. ОС и внешней средой (пользователем), при этом связь ОС с внешней средой произв. через два набора интерфейсов – языки программир. и сист. прогр.;

Между уровнями 3 и 4 есть существенная разница. Нижние три уровня задуманы не для того, чтобы с ними работал обычный программист. Они изначально ориентированы на интерпретаторы и трансляторы, поддерживающие более высокие уровни. Эти трансляторы и интерпретаторы составляются так называемыми системными программистами, которые специализируются на разработке новых виртуальных машин. Уровни с четвертого и выше предназначены для прикладных программистов, решающих конкретные задачи.

Еще одно изменение, появившееся на уровне 4, — механизм поддержки более высоких уровней. Уровни 2 и 3 обычно интерпретируются, а уровни 4, 5 и выше обычно, хотя и не всегда, транслируются.

Другое различие между уровнями 1, 2, 3 и уровнями 4, 5 и выше — особенность языка. Машинные языки уровней 1, 2 и 3 — цифровые. Программы, написанные на этих языках, состоят из длинных рядов цифр, которые воспринимаются компьютерами, но малопонятны для людей. Начиная с уровня 4, языки содержат слова и сокращения, понятные человеку.

4. представляет собой символическую форму одного из языков более низкого уровня. На этом уровне можно писать программы в приемлемой для человека форме. Эти программы сначала транслируются на язык уровня 1, 2 или 3, а затем интерпретируются соответствующей виртуальной или фактически существующей машиной. Программа, которая выполняет трансляцию, называется ассемблером.;

5. обычно состоит из языков, разработанных для прикладных программистов. Такие языки называются языками высокого уровня. Существуют сотни языков высокого уровня. Наиболее известные среди них — С, C++, Java, LISP и Prolog. Программы, написанные на этих языках, обычно транслируются на уровень 3 или 4. Трансляторы, которые обрабатывают эти программы, называются компиляторами;

Таким образом, компьютер проектируется как иерархическая структура уровней, которые надстраиваются друг над другом. Каждый уровень представляет собой определенную абстракцию различных объектов и операций. Рассматривая компьютер подобным образом, мы можем не принимать во внимание ненужные нам детали и, таким образом, сделать сложный предмет более простым для понимания.

Набор типов данных, операций и характеристик каждого отдельно взятого уровня называется архитектурой. Архитектура связана с программными аспектами.

4) Приведіть усі зовнішні та основні внутрішні пристрої введення-виводу (ПВВ). Які функції забезпечує ПВВ, опишіть принцип роботи та зв'язок з паралельною шиною комп’ютера? Яким чином ПВВ ідентифікується у комп’ютері?

Компьютерные устройства ввода/вывода — класс устройств в типовой архитектуре ЭВМ, предоставляющих компьютеру возможность взаимодействия с внешним миром (с пользователями, а также с другими компьютерами).

Несмотря на все многообразие устройств ввода-вывода, управление их работой и обмен информацией с ними строятся на относительно небольшом количестве принципов. Основными физическими принципами построения системы ввода-вывода являются следующие: возможность использования различных адресных пространств для памяти и устройств ввода-вывода; подключение устройств к системе через порты ввода-вывода, отображаемые в одно из адресных пространств; существование механизма прерывания для извещения процессора о завершении операций ввода-вывода; наличие механизма прямого доступа устройств к памяти, минуя процессор.

Шина — набор параллельно связанных проводов, по которым передаются адреса (ША (адреса ячеек памяти)), данные (ШД (данные (числа, коды команд))) и сигналы управления (ШУ (сигналы управления)). Шины можно разделить на группы в соответствии с выполняемыми функциями. Они могут быть внутренними по отношению к процессору и служить для передачи данных в АЛУ и из АЛУ, а могут быть внешними по отношению к процессору и связывать процессор с памятью или устройствами ввода-вывода. Обмен по шине может происходить только между 2 устр-вами – передатчиком и приемником. Уст-во, которое инициирует обмен наз. задающим (активным), а которое передает – приемником (пассивное).