
- •История развития средств вычисления Этапы развития:
- •Простейшие вычислительные инструменты
- •Электронно-вычислительные машины
- •Вычислительные системы и сети эвм
- •Классификация вычислительных машин
- •По способу представления и обработки информации.
- •Аналоговые вм
- •Цифровые вм
- •По способу представления и обработки информации.
- •По производительности.
- •Принципы построения эвм
- •Архитектура эвм
- •Характеристики эвм
- •Состав программного обеспечения и возможность его замены.
- •Технические и эксплуатационные характеристики.
- •Функциональные и структурные организации процессора
- •Стандартный цикл выполнения команды
- •Программная модель микропроцессора.
- •Характеристики процессоров
- •7. Изготовитель
- •Устройство управления процессора
- •Структурная модель и схема уу
- •Конкретизованная схема уу
- •Арифметико-логическое устройство процессора (алу)
- •Структура алу
- •Классификация алу
- •I. По способу организации вычислений:
- •II. По способу представления информации
- •III. По виду связи между элементами алу
- •IV. По способу построения
- •Об универсального алу
- •Система команд
- •Форматом команд
- •Системой операций
- •Способами адресации. Формат команд
- •Система операций
- •Логические команды и команды сдвига
- •Адресация
- •Классификация методов адресации
- •I. По количеству обращений в оп
- •II. По наличию адресной информации
- •III. По времени обращения (расположения операндов)
- •IV. По способу формирования исполнительного адреса
- •Архитектура системы команд
- •Запоминающие устройства эвм
- •Классификация зу
- •I. По способу записи:
- •II. По виду операций обращения
- •III. По способу доступа к месту хранения информации
- •IV. По размещению
- •Иерархическая структура памяти эвм
- •Организация шин
- •Типы шин
- •Иерархия шин
- •Системы ввода/вывода
- •Адресное пространство системы ввода/вывода
- •Внешние устройства
- •Модули ввода/вывода
- •Методы управления вводом/выводом
- •Вычислительные системы Классификация вычислительных систем
- •Архитектура вычислительных систем
- •Классификация параллельных вычислительных систем
Характеристики эвм
Характеристики ЭВМ – это численное выражение какого-либо свойства ЭВМ. У одной характеристики может быть несколько показателей. Характеристики необходимы для осуществления сравнения между собой машин.
Группы характеристик
1. Состав и характеристики модулей ЭВМ. (Возможность изменения структуры ЭВМ и характеристик блоков). Установка новых модулей обычно подразумевает изменение и расширение функциональных возможностей ЭВМ. Модульная конструкция построения ЭВМ и использование стандартных интерфейсов делают возможными замену и установку отдельных деталей.
Состав программного обеспечения и возможность его замены.
Технические и эксплуатационные характеристики.
а) Быстродействие – число операций, выполняемых за секунду.
б) Производительность – объем работ, выполняемых ЭВМ за единицу времени.
Быстродействие характеризует отдельные устройства или систему ВМ (процессор, память и т.п.), а производительность характеризует эффективность работы всей ВМ в целом. Производительность определяется на основе тестов.
в) Информационная емкость ЗУ – количество единиц информации, которое одновременно можно разместить в ЗУ. Это может быть размер оперативной памяти, емкость жесткого диска и т.п.
г) Надежность – это способность ЭВМ при определенных условиях выполнять требуемые функции в течение заданного времени. Надежность представлена тремя составляющими: условиями эксплуатации, периодом времени работы, сроком гарантии или средним временем безотказной работы.
Надежность обеспечивается:
Применением современной электронной базы (сокращение элементов приводит к увеличению надежности)
Модульным принципом построения (ремонтопригодность)
Обеспеченьем требуемых режимов работы (например, температурный режим)
д) Точность – возможность различать почти равные числовые значения. Точность обуславливается способом представления и форматом чисел. Программно точность может быть увеличена многократно.
е) Достоверность результатов обработки – это правильность, которая характеризуется вероятностью получения безошибочного результата. Заданный уровень достоверности обеспечивается программно-аппаратными средствами.
Функциональные и структурные организации процессора
Процессор – это устройство, предназначенное для выполнения команд.
Основной принцип организации процессора - это разделение устройства обработки на части:
УС – управляющий сигнал
УУ – управляющее устройство
ОУ – обрабатывающее устройство
ОС – оповещающий сигнал
СОК – сигнал окончания команды
РОН – регистры общего назначения
РА – регистр адреса
РК – регистр команд
Регистры предназначены для хранения операндов, промежуточных вычислений, а также некоторой служебной информации.
УУ (управляющее устройство) управляет работой АЛУ (арифметико-логического устройства), регистров, а также взаимодействует с памятью. УУ вызывает команды из памяти и для их выполнения реализует работу остальных устройств ЭВМ.
АЛУ реализует выполнение арифметических и логических преобразований операндов