Характеристики эвм и ее состав
Характеристики ЭВМ – это показатели их эффективности. Основные характеристики: производительность, емкость основной памяти (ОЗУ), разрядность, время ответа, надежность и стоимость. В дополнение к этим параметрам используются габариты, масса, потребляемая мощность, диапазон рабочих температур, ремонтопригодность.
Производительность – характеристика вычислительной мощности ЭВМ. Оценивается она быстродействием – числом операций в секунду. Под понятием «операция» понимается машинная операция, т.е. последовательность элементарных действий, выполняемых в результате одной команды. Обычно быстродействие измеряется в числе наиболее частот повторяющихся либо средних по длительности операций в секунду.
Емкость ОЗУ и внешнего запоминающего устройства определяет возможности ЭВМ по выполнению сложных программ с обработкой больших объемов информации. Измеряется емкость в битах, байтах, килобайтах, мегабайтах, словах.
Разрядность – число двоичных разрядов, которыми оперирует ЭВМ.
Пропускная способность подсистемы ввода-вывода позволяет определить возможности ЭВМ при обмене с внешними устройствами. Измеряется максимальным количеством единиц информации, передаваемых через подсистему ввода-вывода за единицу времени. Единицы измерения – бит/сек, Кбайт/сек, Мбайт/сек. В справочной литературе обычно указывается количество каналов ввода-вывода и скорость работы в каждом канале.
Время ответа – это время пребывания задач в системе. Оно складывается из времени выполнения задачи и времени ожидания.
Надежность – это свойство ЭВМ выполнять свои функции в заданных условиях. Основные показатели надежности:
вероятность безотказной работы в течение заданного интервала времени;
время наработки до первого отказа;
время восстановления работоспособности.
Состав эвм
ЭВМ состоит из ряда устройств, взаимодействующих друг с другом в процессе решения задачи. Состав ЭВМ представлен на рисунке 1.1.1.
Рис.1.1.1. Состав ЭВМ
Процессор – основное устройство ЭВМ, осуществляющее обработку информации и управление этой обработкой на основе анализа программных слов. В состав процессора входят арифметико-логическое устройство (АЛУ), устройство управления (УУ) и регистры, используемые для временного хранения информации. Иногда эти регистры называют СОЗУ – сверхоперативное запоминающее устройство. Часто в состав процессора входит КЭШ – процессорная память, в которой хранятся копии блоков из основной памяти, вероятность обращения к которым в настоящее время высока.
Память ЭВМ – это функциональная часть ЭВМ, предназначенная для хранения, записи и чтения данных. Память ЭВМ подразделяется на электронную память (ОЗУ и ПЗУ) и внешнюю память (память на дисках, лентах, флэш-память). Электронная память обладает высоким быстродействием, но ограниченным объемом, внешняя память имеет невысокое быстродействие, но большой объем.
Подсистема ввода-вывода включает в себя устройства ввода-вывода (УВВ) и средства сопряжения, называемые интерфейсами. По назначению УВВ могут быть разбиты на три части: регистрирующие, оперативные и автоматические. Регистрирующие УВВ – это принтеры, плоттеры, мониторы и т.п., т.е устройства, используемые для регистрации информации. Оперативные УВВ служат для непосредственного взаимодействия оператора с ЭВМ. К ним относятся мышь, клавиатура. К автоматическим УВВ относятся АЦП и ЦАП, т.е. устройства, связывающие ЭВМ с объектами автоматизации.
Любые дискретные слова, над которыми выполняется операция, называются операндами. Решение любой задачи в ЭВМ начинается с алгоритма. Алгоритм – это совокупность четко определенных правил, процедур или команд, обеспечивающих решение поставленной задачи за конечное число шагов. Алгоритмы могут быть записаны в словесной, табличной, формульной, графической формах, либо на языке программирования. Каждое указание алгоритма предписывает исполнителю выполнить одно конкретное законченное действие.
Программа – это запись алгоритма в понятной для ЭВМ форме. Программа состоит из командных слов, команд. В каждой команде записываются адреса операндов в памяти, код операции (КОП), адрес расположения результата. Таким образом, команда является основным управляющим словом, задающим ход вычислительного процесса в соответствии с алгоритмом.
Обычно алгоритмы записываются в виде блок-схемы, т.е. в графической форме, дополненной элементами словесной записи. Основными структурами алгоритмов являются линейные, разветвляющиеся, циклические.
Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором действия следуют друг за другом, последовательно. Разветвляющимся является алгоритм, в котором действие производится по одной из ветвей, в зависимости от условий. Циклическим называется алгоритм, в котором последовательность операций (тело цикла) выполняется многократно.