- •Введение
- •Общие сведения Технико-эксплуатационные характеристики эвм
- •История развития эвм
- •Классификация эвм
- •Классификация эвм по назначению
- •Классификация эвм по функциональным возможностям иразмерам
- •Функциональная и структурная организация эвм
- •Связь между функциональной и структурной организацией эвм
- •Обобщенная структура эвм и пути её развития
- •Обрабатывающая подсистема
- •Подсистема памяти
- •Подсистема ввода-вывода
- •Подсистема управления и обслуживания
- •Архитектуры эвм
- •Sisd-компьютеры
- •Компьютеры с cisc архитектурой
- •Компьютеры с risc архитектурой
- •Компьютеры с суперскалярной обработкой
- •Simd-компьютеры
- •Матричная архитектура
- •Векторно-конвейерная архитектура
- •Ммх технология
- •Misd компьютеры
- •Mimd компьютеры
- •Многопроцессорные вычислительные системы
- •Многопроцессорные вычислительные системы с общей шиной.
- •Многопроцессорные вычислительные системы с многовходовыми модулями оп.
- •Многомашинные вычислительные системы (ммвс)
- •Многомашинные комплексы
- •Ммр архитектура
- •Структура и форматы команд эвм
- •Форматы команд эвм
- •Способы адресации
- •Классификация способов адресации по наличию адресной информации в команде
- •Классификация способов адресации по кратности обращения в память
- •Классификация по способу формирования исполнительных адресов ячеек памяти
- •Относительная адресация
- •Стековая адресация
- •Теги и дескрипторы. Самоопределяемые данные
- •Процессоры. Центральный процессор
- •Логическая структура цп
- •Структурная схема процессора
- •Характеристики процессора
- •Регистровые структуры центрального процессора
- •Основные функциональные регистры
- •Регистры процессора обработки чисел с плавающей точкой
- •Системные регистры
- •Регистры отладки и тестирования
- •Назначение и Классификация цуу
- •Устройства управления цп
- •Цуу с жесткой логикой.
- •Цуу с микропрограммной логикой
- •Процедура выполнения команд
- •Язык микроопераций
- •Описание слов, регистров и шин
- •Описание массива данных и памяти.
- •Описание микроопераций
- •Условные микрооператоры.
- •Арифметико-логическое устройство
- •Структура алу
- •Сумматоры
- •Классификация алу
- •Методы повышения быстродействия алу
- •Память эвм
- •Организация внутренней памяти процессора.
- •Оперативная память и методы управления оп
- •Методы управления памятью без использования дискового пространства (без использования внешней памяти).
- •Распределение памяти фиксированными разделами.
- •Размещение памяти с перемещаемыми разделами.
- •Организация виртуальной памяти.
- •Страничное распределение.
- •Сегментное распределение.
- •Странично - сегментное распределение.
- •Свопинг
- •Методы повышения пропускной способности оп.
- •Выборка широким словом.
- •Расслоение сообщений.
- •Методы организации кэш-памяти
- •Типовая структура кэш-памяти
- •Способы размещения данных в кэш-памяти.
- •Прямое распределение.
- •Полностью ассоциативное распределение.
- •Частично ассоциативное распределение.
- •Распределение секторов.
- •Методы обновления строк в основной памяти
- •Системы внешней памяти
- •Общие принципы организации системы прерывания программ
- •Характеристики системы прерываний
- •Программно-управляемый приоритет прерывающих программ
- •Организация перехода к прерывающей программе
- •ПодСистема ввода/вывода Принципы организации подсистемы ввода/вывода
- •Каналы ввода-вывода
- •Интерфейсы ввода-вывода
- •Классификация интерфейсов
- •Типы и характеристики стандартных шин
- •Вычислительные системы
- •Общие положения
- •Классификация вс
- •Понятие открытой системы
- •Кластерные структуры
- •12. Библиографический список
- •Содержание
- •1. Общие сведения 5
- •2. Архитектуры эвм 22
- •3. Структура и форматы команд эвм 37
- •4. Типы данных 47
- •5. Процессоры. Центральный процессор 53
- •6. Язык микроопераций 72
- •7. Арифметико-логическое устройство 77
- •8. Память эвм 84
- •9. Общие принципы организации системы прерывания программ 118
- •10. ПодСистема ввода/вывода 125
- •11. Вычислительные системы 134
- •12. Библиографический список 140
Классификация эвм
Классификация эвм по назначению
По назначению ЭВМ можно разделить на три группы: универсальные (общего назначения),проблемно-ориентированные и специализированные.
Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых различных видов задач: научных, инженерно-технических, экономических, информационных, управленческих и других задач. В качестве универсальных ЭВМ используются различные типы компьютеров, начиная от супер-ЭВМ и кончая персональными ЭВМ. Решаемые на этих компьютерах задачи отличаются сложностью алгоритмов и объемами обрабатываемых данных. Причем одни универсальные ЭВМ могут работать в многопользовательском режиме (в вычислительных центрах коллективного пользования, в локальных компьютерных сетях и т.д.), другие - в однопользовательском режиме.
Табл.1.1.
Сравнительная характеристика ЭВМ различных поколений
|
Поколение ЭВМ |
Первое 1949- 1958 |
Второе 1959- 1963 |
Третье 1964-1976 |
Четвертое 1977-… |
Пятое … |
|
Элемент-ная база |
Электрон-ные лампы |
Транзисто-ры |
ИС малой и средней степени интеграции |
БИС, СБИС |
СБИС |
|
Производи-тельность ЦП |
До 105 оп/с |
До 106 оп/с |
До 107 оп/с |
Более 107 оп/с |
Более 108 оп/с (?) |
|
Тип ОЗУ |
Ферритовые сердечники |
Миниатюрные ферритовые сердечники |
Полупроводниковые на БИС |
Полупроводниковые на СБИС |
Полупроводниковые на СБИС |
|
Объем ОЗУ |
До 64 Кб |
До 512 Кб |
До 16 Мб |
Более 16 Мб |
Более ? Мб |
|
Характерные типы ЭВМ |
|
Малые, средние, большие, специальные |
Большие, средние, мини- и микро-ЭВМ |
Супер-ЭВМ, ПК, специальные, общие, сети |
Супер-ЭВМ, ПК, специальные, общие, сети |
|
Типичные модели |
EDSAC, ENIAC, БЭСМ |
RCA-501, IBM 7090 БЭСМ-6 |
IBM/360, PDP, ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ |
SX-2, IBM PC/XT/AT, PS/2,Cray, сети |
? |
|
Языки программирования |
Машинные коды |
+ ассемблеры |
+ процедурные ЯВУ |
+непроцедурные ЯВУ |
+ новые непроцедурные ЯВУ |
|
Характерное ПО |
Коды, автокоды, ассемблеры |
Языки программирования, диспетчеры, АСУ, |
ППП, СУБД, САПРы, ЯВУ, ОС |
Базы знаний, системы параллельного программирования |
Базы знаний, системы параллельного программирования |
|
Средства связи с пользователем |
Пульт управления и перфокарты |
Перфокарты и перфоленты |
Алфавитно-цифровые терминалы |
Монохромные, цветные дисплеи, клавиатура, мышь |
Устройства голосовой связи |
Проблемно-ориентированные ЭВМ служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами; регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных; выполнением расчетов по относительно несложным алгоритмам. На проблемно-ориентированных ЭВМ, в частности, создаются всевозможные управляющие вычислительные комплексы.
Специализированные ЭВМ используются для решения еще более узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация ЭВМ позволяет четко специализировать их структуру, во многих случаях существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы.