1.Архитектура эвм - уровни абстракции представления, аппаратная и программная части, основные элементы, поколения эвм.

Можно выделить 5 поколений ЭВМ, отличающихся элементной базой, технич. хар-ками и конструктивным исполнением. Каждой смене поколения со-ответствуют увеличение быстро-действия, повышение надёжно-сти и уменьшение стоимости ЭВМ.

К 1-му поколению (1952 г.) относятся ЭВМ БЭСМ-2; «Минск-1», «Урал-1» и др. В кач-ве осн-ных схемных деталей в этих машинах использовались электрон. лампы (до 18 тыс.), а электрический монтаж осуществлялся при помощи проводов.

Хар-стики ЭВМ 1-го поколения: быстродействие до 20000опер/с; малая скорость ввода исх. даных (20…30 чисел/с); большая мощ-ность источ-ков питания ( до 150 кВт ). Они размещались на пло-щади 170 м² и имели больш. мас-су. Такие технич. хар-стики были дост-чны для реш-я задач, по-став-ых в тот период времени. Для таких ЭВМ программы писа-лись в основном на языке машин.

Ко 2-му покол (1955-1965) относ ЭВМ «Минск-22», М-220 и др. Они построены на полупроводни

ковых приборах (потребляют в 10-20 раз меньше энергии, чем электрон лампы, малые размеры и более высокий срок службы) и печатных платах. На порядок во-зросла скорость обработки инф-ции. Недост-ком ЭВМ 2-го по-кол. явл. большое число схемных деталей. Для этих машин имелись трансляторы с алгоритмических языков.

К 3-му покол (1964) относ ЭВМ, построенные на интегральных микросхемах. Их быстродейс-вие повыс-сь до 5 млн. опер/с. Для орг-зации масового про-ва ср-ств выч. тех-ки была разработана Единая с-ма электрон-ых выч ма-шин (ЕС ЭВМ). Она реализована на микроэлектронной базе, что обеспеч-ет высокие эксплуатац-ые показатели и представл-ет со-бой семейство программно-сов-местимых машин.

К 4-му покол относ ЭВМ, построенные на больших интегр-ых схемах(БИС) и микропроц-ах.

(1971). Особенность микропроц – его ф-ции опр-ются гибкой программой, находящейся в ЗУ. Объединение микропроц-ра с па-мятью и устр-вами в/в позволяют получить микроЭВМ. Выпуск семейства программно-совмести-мых микро- и мини-ЭВМ явл. большим достижением. На их основе строят отдельные выч системы и мощные струк-ры для автоматизации и управления производством, разрабатывают персональные комп-ры

5-ое покол представл собой класс выч. техники, в кот. реализованы принципы искусств интеллекта. Такие ЭВМ позволяют решать задачи, точн. метод реш-я к-рых неизвестен. Для этого потребуются машины высокой производ-сти (св. 1 млрд. опер/с) и с большим объёмом памяти. В кач-ве элементной базы исп-зуют сверхбольшие интегральные микросхемы, для разработки к-рых требуются мощные с-мы автоматич-кого проектирования

Представление инф-ции в компьютере. Обрабатывает информацию только в числовом виде. Вся информация

2. Арифметич. Основы эвм. Типы данных, представление, перевод чисел. Коды чисел – прямой обратный дополнит.

Любая информация представляется в ЭВМ в виде двоичных кодов (двоичных) слов фиксированной или переменной длины. Отдельные элементы двоичного кода, имеющие значение 0 или 1, называются разрядами или битами. 8 бит составляет байт.

В двоичной системе любое число может быть представлено последовательностью двоичных цифр:

x=a_m a_m-1…a₁ a₀ a_-1 a_-2.. где a_i –либо 0 либо 1

Эта запись соответствует сумме степеней числа 2, взятых с указаными в ней коэффициентами:

x=a_m *2^m+ a_m-1 *2^m-1+ … + a₀*2⁰+ a_-1 *2^-1+… Например: двоичное число (1010)₂=1*2³+0*2²+1*2¹+

0*2⁰=10₁₀

Для представления чисел со знакомв ЭВМ применяют прямой обратный и дополнительный коды. Код трактуется как число без знака, а диапазон представляемых кодами чисел без знака разбивается на два поддиапазона. Один из них представляет положительные числа, а другой – отрицательные. Разбиение выполняется таким образом, чтобы принадлежность к поддиапазону определялась максимально просто. => значение старшего разряда указывает знак представляемых чисел.

Прямой код двоичного числа G, представляемого в n-разрядной сетке определяется так Gпр={G при G>=0;

{A+|G| при G<=0;где A- величина равная весу старшего разряда сетки (для дробей) A=1, а для целых чисел A=2^n-1)/ Диапазон представляемых прямым кодом чисел 0<=G<=A

Обратный код двоичного числа G представляемого в n-разрядной сетке определяется как

Gобр={ G при G>=0;

{ B-|G| при G<=0;где B- величина наибольшего числа без знака, размещающегося в n-разрядной сетке (для дробей B=2-2^-(n-1)), а для целых B=2ⁿ-1. Диапазон представляемых обратным кодом чисел такой же, как и у прямых кодов 0<=|G|<=A

Дополнительный код двоичного числа G представляемого в n-разрядной сетке определяется как

Gдоп={ G при G>=0

{ C-|G| при G<0, где C- величина равная весу разряда, следующнго за старшим разрядом используемой разрядной сетки (для дробей C=2, для целых чисел C=2ⁿ). Диапазон представляемых доп. кодом чисел отличен от диапазонов в первых двух кодах. Для положительных и отрицательных чисел поддиапазоны. Для положительных чисел 0<=G<=A, а для отрицательных 0<=|G|<=A.

Из определения доп. кода следует, что старший (знаковый) разряду кода положительного числа =0, а для кода отрицательного числа 1. В цифровых разрядах дополнительного кода положительного числа представляется модуль этого