2.Мультипрограммная эвм
состоит из ОЗУ, разделенного на n автономных секций, УОИ (. Обработки info), селекторного (СК) и мультиплексного (МК) каналов ввода/вывода местных устройств управления, соединенных с внешними устройствами (ВУ) (дисководы). Чтобы была обеспечена возможность параллельной работы процессора и ВУ, последние должны иметь технические средства для автономного функционирования и связи с ОЗУ. С этой целью вводятся унифицированные каналы ввода/вывода. ВУ связываются с этими каналами через собственные местные средства управления (МУУ). Это дает возможность регулировать работу процессора как селекторный канал связывает процессор и ОП с быстродействующими ВУ.
Мультиплексный канал – может одновременно обслуживать несколько медленно действующих У.
Система прерывания – используется для своевременного включения необходимых устройств, принимает сигналы, отмечающие моменты окончания операций в устройствах ЭВМ, прекращает выполнение программ, обеспечивает и передает управление программе, обеспечивает работу другого устройства.
Для защиты программ от В воздействия Мпрограмм ЭВМ оснащается средствами защитной памяти, позволяющей каждой программе обращаться только к собственной области памяти, что исключает возможность искажения info.
Супервизор – распределяет ресурсы ЭВМ и постоянно хранится в ее памяти.
Структуры и принципы строения малых ЭВМ.
Небольшая длина слов, ограничен объем команд, меньше объем ОП.
Структура. Основа – магистраль 9общая шина, к которой подсоединяются устройства машины). В малых ЭВМ (микроЭВМ) обмен info между устройствами осуществляется через общую магистраль (шину), поэтому структура таких ЭВМ называется магистрально-модульной.
В состав распределенных вычислительных систем входит устройство телеобработки, абонентские пункты, мультиплексоры передачи данных (МПД), аппаратура передачи данных. Периферийные устройства, предназначенные для дистанционного подключения к цифровой вычислительной системе, обеспечивают одновременную работу с ними под управление вычислительной системы.
Интерфейс – совокупность средств и правил, обеспечивающих взаимодействие устройств ЭВМ или программ.
3. Представление info в эвм.
Системы счисления.
Системы счисления – совокупность приемов и правил изображения чисел цифровыми знаками:
Непозиционные – системы, в которых значение символа не зависит от его положения в числе. Возникла раньше позиционной и связана с римскими числами. Для записи промежуточных чисел существует правило: каждый меньший знак, поставленный справа от большего прибавляется к его значению, а слева вычитается из него. Основным недостатком является большое количество различных знаков и сложность выполнения арифметических операций.
Позиционные – системы, в которых значение символа зависит от его места в ряду цифр, изображающих конкретное число. В этом смысле ПСС является более удобной для вычислительных процессов. Они получили наибольшее распространение.
Основной базис (основание) ПСС – количество знаков или символов, используемых в разрядах для изображения числа в данной с. сч. Для общего случая ПСС справедливо равенство:
X(q)=anqn+an-1qn-1+..+anq1+a0q0+a-1q-1+..+amq-m=Eni=-maiqi
Где q-основание ПСС-целое положит. число,
X(q)-произвольное число, записанное в с. сч. с основанием q;
a(i)-коэффициент ряда(цифры с. сч.);
n и m-количество целых и дробных разрядов.
На практике используется в виде:
Возможно множество ПСС, т. к. за основание выбирается любое число.
2 с.с. для записи используется 0 и 1. q=2. В данной с.с. любое число представляется последовательностью двоичных чисел. Эта запись соответствует сумме степеней цифры 2 взятых с указанным в ней коэффициентами.
Вес разряда числа в позиц. с.с м\б выражен как:
Pi=qi\q0
Если q0 =1, то следующ разряд будет иметь вес:
Pi+1=qi+1
Длина числа – количество разрядов (позиций) в записи числа.
Длина разрядной сетки – термин, используемый для определения длины числа. В разных с.сч. различна.
Выбор системы сч.
От того, какая с. сч. будет использоваться в ЭВМ, зависит скорость вычислительного процесса, емкость памяти, сложность алгоритмов вычисления сложных операций.
При выборе с. сч. учитываются такие понятия, как длина числа и количество устойчивых состояний функциональных элементов (для изображения чисел) от основания с. сч.
Так, при 10 с.сч., функциональный элемент должен иметь 10 устойчивых состояний, при 2 с.сч.-2. Кроме этого, любая операционная система и с.сч. в ней должна обладать простотой выполнения логических и арифметических операций.
2 с.сч. наиболее распространена в современных ЭВМ. Эта популярность обусловлена тем, что элементы ЭВМ способны находиться в одном из двух устойчивых состояний. Такие элементы называют двухпозиционными.
Правила двоичной арифметики:
1-001 4-100
3-011 5-101 137,4510-001011111,1001012
7-111,
Правила перехода из одной с.сч. в др. целых чисел.
Пусть необходимо перевести число х в с.сч. с основанием р. Перевод осущ.: целая часть числа делится на новое основание р. Полученный от деления первый остаток является целой частью числа с основанием р. В результате определим второй остаток, равный следующей после младшей, и т.д. до тех пор, пока не получим целое частное меньше делителя. Последнее частное дает старшую цифру с основанием р.
Н:19110-2778
Перевод дробных чисел.
Необходимо перевести правильную дробь х с основанием у в с.сч. с основанием р. Исходное число умножаем на новое основание р, полученная при этом целая часть произведения является первой искомой цифрой. Дробную часть произведения снова умножаем на р.
Формы представления чисел в ЭВМ.
Числа в ЭВМ могут быть представлены с фиксированной запятой или с плавающей точкой. При этом используется определенное количество 2-10; 2 или 10 разрядов. Разряд в ЭВМ является некоторым техническим устройством, например, тригиром, двум различным состояниям которого соответствует 0 или 1.
Если числа представлены с фиксированной точкой –естественной формой записи- то это соответствует обычной форме представления. При представлении чисел с ф. Точкой, положение т-ки фиксируется в определенном месте относительно разрядов чисел. Обычно подразумевается, что т-ка находится или перед старшим разрядом или после младшего. В первом случае это дробные числа, во втором – целые.
Если значения чисел превышают верхнюю границу диапазона, то говорят, что произошло переполнение разрядной сетки. Достоинство формы представления чисел с ф. Т-кой в том, что ее применение приводит к значительному упрощению логических управляющих схем ЭВМ. Это связано с простотой управления операциями и с формой представления числа. Как при представлении чисел с ф. Т-кой можно вычитать и складывать их без предварительного выравнивания. Т. к. одноименные разряды всех хранящихся в машине чисел занимают постоянные и одинаковые позиции. Однако, при подготовке задач к решению необходимо следить за тем, чтобы перед сложением и вычитанием исходные числа имели одинаковые масштабы и представления данных. Кроме этого, следует учитывать диапазон изменения величин, используемых в процессе решения задач.
Другой формой представления является числа с плавающей точкой. Число записывается в разрядную сетку в виде групп двух цифр. Одна группа соответствует порядку числа, другая – мантиссе. Обобщенная формула:
X=qpM
Где q-основание, p-порядок числа (целое число), M-мантисса (дробное число).
Порядок р вместе со знаком указывает истинное положение точки в числе х.
Мантисса<1, ее знак соответствует знаку числа. Значение р определяет положение точки в числе. С изменением порядка точка плавает в изображении числа. Знак порядка определяет принадлежность числа к области целых или дробных чисел.