4. Общий принцип работы эвм

Основной функцией системной шины является передача информации между процессором и остальными устройствами. Системная шина состоит из трех шин:

• шины управления;

• шины данных;

• шины адреса.

По этим шинам циркулируют управляющие сигналы, данные (числа, символы), адреса ячеек памяти и номера устройств ввода-вывода.

Работа процессора происходит под управлением программы. Арифметико-логическое устройство (АЛУ) выполняет арифметические и логические операции над данными. Промежуточные результаты сохраняются в регистрах общего назначения (РОН). КЭШ-память служит для повышения быстродействия процессора путем уменьшения времени его непроизводительного простоя. Устройство управления (УУ) отвечает за порядок выполнения команд, из которых состоит программа.

Принцип функционирования ЭВМ заключается в следующем. Из процессора на шину адреса выдается адрес очередной команды. Считанная по этому адресу команда (например, из ПЗУ), поступает по шине данных в процессор, где она выполняется с помощью АЛУ. УУ процессора определяет адрес следующей команды (точнее, фактический номер очередной ячейки памяти, где находится очередная команда). После выполнения процессором текущей команды, на шину адреса выводиться адрес ячейки памяти, где храниться следующая команда и т. д.

Сигналы, передаваемые по управляющей шине, синхронизируют работу процессора, памяти, устройств ввода и вывода информации.

Порядок выбора адресов из памяти (и очередности выполнения команд) определяет программа, находящаяся, чаще всего, в ОЗУ.

Выполнение основной программы иногда может приостанавливаться с целью выполнения какого-то другого срочного задания, например, передачи данных на принтер. Такой режим работы, когда временно приостанавливается выполнение основной программы и происходит обслуживание запроса, называется прерыванием. По завершении обслуживания прерывания, процессор возвращается к выполнению временно отложенной программы.

Процессор

Рис. 2.1.6. Принципиальная схема ЭВМ

Запросы на прерывание могут возникать из-за сбоев аппаратуры, переполнения разрядной сетки, деления на ноль и т. п. Обслуживание прерывания осуществляется с помощью специальных программ обработки прерываний.

Очевидно, что конструкция современной ЭВМ намного сложнее рассмотренной конструкции. На структурной схеме не изображен тактовый генератор (который подключен к процессору), адаптеры, контроллеры, включенные между системной шиной и каждым устройством ввода-вывода, и другие блоки. Однако выбранный уровень детализации позволяет легче понять общий принцип работы ЭВМ.

5. Системное программное обеспечение

Вычислительная система – это совокупность аппаратных и программных средств ЭВМ, взаимодействующих для решения задач обработки информации. Вычислительной системой является персональный компьютер с установленным на нем программным обеспечением.

Программное обеспечение (ПО) – это совокупность входящих в состав вычислительной системы программных средств, т. е. программ, данных и документов к ним. ПО обеспечивает эффективную работу ЭВМ и предоставляет пользователю определенные виды обслуживания.

Различают системное программное обеспечение, которое является необходимым дополнением аппаратных средств, прикладное программное обеспечение, которое определяется потребностями пользователей, и инструментарий технологии программирования, обеспечивающий автоматизированную разработку и выполнение программ на данном языке.

Системное программное обеспечение – совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ. Операционная система – это основная часть системного программного обеспечения, которая предназначена для управления вы-полнением пользовательских прог-рамм и управления вычислитель-ными ресурсами ЭВМ, например. MS DOS, WINDOWS, OS/2.