2. Структура інформаційної системи. Апаратна і програмна складові обчислювальної системи. Взаємодія апаратної і програмної складової.

Комп'ютерні інформаційні системи належать до класу складаних систем, які містять у собі велику кількість різноманітних елементів, що взаємодіють. Тому при створенні комп'ютерних АС потрібно визначати їхню структуру. Загалом під структурою комп'ютерної АС розуміють характеристику внутрішнього стану системи, опис постійних зв'язків між її елементами. При описуванні АС використовують кілька видів структур, які різняться типами елементів та зв'язків між ними. Глибина розподілу інформаційної системи, тобто склад і зміст її елементів можуть суттєво різнитися залежно від мети, поставленої перед конкретною інформаційною системою. Крім того, склад елементів за інших однакових умов залежить від сфери дії АС. Повної і загальноприйнятої класифікації елементів АС досі не існує. Але практика їх функціонування показує, що майже у всіх АС вирізняють такі елементи, як «функція АС» і «компонент (підсистема) АС». Функція АС — це сукупність дій інформаційної системи, яка спрямована на досягнення зазначеної мети. Перелік функцій конкретної АС залежить від сфери її діяльності, об'єкта управління, призначення її та ін. Наприклад, в інформаційній системі управління фінансами країни виділяють дві основні функції: планування бюджету і виконання бюджету. Компонент (підсистема) АС — це її частина, що виділена за зазначеною ознакою або сукупністю ознак і розглядається як одне ціле. Компоненти комп'ютерної АС за своїм призначенням передусім поділяються на забезпечуючи і функціональні. Забезпечуючи містять у собі організаційне, методичне, технічне, математичне, програмне, інформаційне, лінгвістичне, правове та ергономічне забезпечення. Задачі, що розв'язуються в комп'ютерних інформаційних системах, мають ряд характерних особливостей, що впливають на технологію автоматизованої обробки даних. 1. Інформаційний взаємозв'язок, який виявляється в тому, що результати розв'язування одних завдань є вхідними даними для розв'язування інших. Ця особливість впливає на склад та зміст інформаційної бази комп'ютерної системи, потребуючи також вибору способів і методів нагромадження і зберігання інформації в системі. 2. Масовість та груповий характер вирішення. Як правило, економічні розрахунки виконуються через певний термін, причому визначається не один, а група взаємопов'язаних економічних показників. Ця особливість впливає на структуру алгоритмів розв'язування завдань, а також на склад та зміст програмного забезпечення систем. 3. Потреба багатоваріантного розв'язування. Це стосується завдань прогнозування, планування та прийняття рішень. Саме тому в комп'ютерній системі мають бути передбачені відповідні спеціальні інструментальні та апаратні засоби, наприклад база моделей для задоволення згаданої потреби. 4. Чітко реґламентовані терміни подання вхідних даних і результатів розв'язування завдань, а також вимоги до точності вхідних даних і результатів розв'язування завдань. Тому при створенні комп'ютерної ІС необхідно вирішувати питання контролю інформації на всіх етапах її переробки (перетворення). 5. Постійні зміни складу економічних показників та методик їх розрахунку. Ця особливість впливає на склад та зміст програмного забезпечення, особливо на його прикладну частину.

Склад обчислювальної системи називається конфігурацією. Апаратні та програмні засоби обчислювальної системи розглядаються окремо. Тому розрізняють апаратну на програмну конфігурацію. Такий поділ для інформатики є істотним, тому що часто розв’язання одних і тих же завдань може

3. Мікропроцесор. Основні характеристики і функції процесора. Типи процесорів. Алгоритм роботи процесора. Методика вивчення теми "Загальна схема ЕОМ. Принципи роботи ЕОМ. Основний алгоритм роботи процесора”.

Процесор – це програмно-керований електронно-цифровий пристрій, призначений для обробки різної інформації, що подається в числових кодах, і який функціонує на базі мікросхеми – єдиного мікроелектронного пристрою, створеного на кремнієвому кристалі напівпровідника з величезною кількістю (кілька мільйонів) розміщених у ньому транзисторів. Складовими частинами процесора є регістри (служать для тимчасового зберігання даних у формі двійкових кодів), пристрій управління (призначений для керування обміном даними між арифметико-логічним пристроєм і пам’яттю та складовими ПК) та арифметико-логічний пристрій (призначений для виконання арифметичних і логічних операцій).

Основними характеристиками процесора є:

1. тактова частота (визначає кількість елементарних операцій (тактів), що виконуються процесором за одиницю часу. Чим більша тактова частота, тим більше команд може виконати процесор за одиницю часу, і тим вища його продуктивність);

2. розрядність (показує, скільки біт даних процесор може прийняти і обробити в своїх регістрах за один такт. Розрядність процесора визначається розрядністю командної шини, тобто кількістю провідників у шині, по якій передаються команди);

3. робоча напруга (забезпечується материнською платою. Зниження робочої напруги дозволяє зменшити розміри процесора, а також зменшити тепловиділення в процесорі, що, в свою чергу, дозволяє збільшити його продуктивність без загрози перегрівання);

4. коефіцієнт внутрішнього домноження тактової частоти (це коефіцієнт, на який слід помножити тактову частоту материнської плати для досягнення частоти процесора);

5. розмір кеш-пам’яті (надоперативна або кеш-пам’ять всередині процесора призначена для того, щоб зменшити кількість звертань до оперативної пам’яті. Коли процесору потрібні дані, він спочатку звертається до кеш-пам’яті і тільки, якщо там потрібні дані відсутні, відбувається звертання до оперативної пам’яті. Чим більший розмір кеш-пам’яті, тим більша ймовірність, що необхідні дані знаходяться саме там).

Процесор виконує такі функції:

• зчитує із пам’яті команди і дані для їх опрацювання;

• розпізнає команди;

• виконує арифметично-логічні та інші операції, які вказуються в командах;

• керує передачею даних між процесором та пам’яттю, а також опрацьовує сигнали, які поступають із зовнішніх пристроїв.

Типи процесорів:

1. CISC-процесори – процесори із розширеною системою команд (наприклад, процесори фірми Intel та їх модифікації);

2. RISC-процесори – процесори із скороченою системою команд.