Билет 8
Что такое абстрактная машина и в чем заключается ее взаимодействие с пользователем?
Из каких функциональных узлов и блоков состоит простейший микропроцессор?
1. Абстрактная машина — объект, способный выполнить обработку информации.
Взаимодействие пользователя с абстрактной машиной в диалоговом режиме можно представить как конъюнкцию (соединение) событий, инициируемых его действиями, с элементами интерфейса AM.
Каждое такое событие связывается с состоянием , в котором находится пользователь входе диалога, и выбираемой им командой на исполнение абстрактной машиной некоторого алгоритма, оперирующего с исходными данными, введенными пользователем или хранящимися в AM. Поскольку диалоговый режим подразумевает возможность выбора пользователем определенной команды (события) из множества возможных в данном состоянии, интерпретация AM происшедшего начинается с проверки, какое именно событие произошло, т. е. какой алгоритм необходимо исполнить. Для каждого конкретного состояния любое возможное в нем событие интерпретируется абстрактной машиной как выполнение одного из возможных для данного состояния условий, сигнализирующего о том, что произошло именно это событие и необходимо исполниь соответствующий ему алгоритм. Результат исполнения алгоритма предъявляется пользователю, при этом изменяется состояние, в котором он находится. Далее происходит новое событие, которое вновь интерпретируется AM с исполнением уже другого алгоритма .После чего пользователь оказывается в новом состоянии и т. д.
2 Микропроцессор — устройство, выполняющее алгоритмическую обработку информации, и, как правило, управление другими узлами компьютера или иной электронной системы. Представляет собой цифровую интегральную схему выполняющую последовательность инструкций — программу. Основные узлы микропроцессора:
Устройство управления, выполняющее роль арбитра над прочими узлами: анализ и декодирование потока инструкций, передача их в функциональные устройства, синхронизация узлов.
Одно или несколько исполнительных устройств, производящих обработку данных: арифметические, логические, сдвиговые операции, пересылки, операции над числами с плавающей запятой и пр.
Регистровый файл, выполняющий роль хранилища входных, промежуточных и выходных данных для обработки, а также хранилища управляющей информации.
Устройство ввода-вывода, обеспечивающее выборку инструкций из памяти, обмен данными с памятью и внешними устройствами.
Билет 9
Какие виды АИС выделяются при использовании различных классификационных признаков
Чем отличаются микропроцессоры CISC- и RISC-архитектуры?
1 1. Классификация по характеру обрабатываемой информации. В соответствии с этим признаком выделяют:
- документальные информационные системы;
- фактографические информационные системы [3].
В документальных автоматизированных информационных системах объектами обработки, хранения и поиска являются определенные документы (книги, статьи, патенты и прочие информационные материалы). Обработка информации обычно сводится к поиску документов, нужных пользователю. В ответ на запрос, сформулированный пользователем, система выдает соответствующие документы или их копии. В документальных информационных системах важное значение приобретают вопросы, связанные с оценкой содержания, смысла документа и запроса, с определением степени соответствия смысла (содержания) документа смыслу (содержанию) запроса. Для решения этих вопросов используются специальные способы организации информации и методы поиска, а также привлекаются различные логико-лингвистические средства.
Целевые функции определяются назначением данной информационной системы. От функций, выполняемых системой, зависят форма выходной информации, алгоритмы процессов ее обработки, а также характер, форма и способ взаимодействия пользователя с системой.
В соответствии с этим признаком выделяют:
1) информационно-справочные системы;
2) информационно-расчетные системы;
3) информационно-логические системы;
4) управленческие системы .
Информационно-справочные системы предназначены для удовлетворения информационных запросов пользователей. Характерная особенность таких систем - информация, найденная в соответствии с запросом, не используется непосредственно в рамках этой же системы, а выдается пользователю, который использует полученную информацию для любых необходимых ему целей (но не в рамках самой информационной системы). Примером информационно-справочных систем могут служить системы автоматизированного резервирования мест в пассажирском железнодорожном транспорте и в аэрофлоте. Эти системы являются также типичным примером оперативных информационных систем, так как практически каждое обращение в систему влечет за собой изменение текущего состояния информационного фонда (бронируются места, добавляются новые рейсы и т.п.).
В соответствии с запросом информационно-справочная система осуществляет поиск нужных сведений из числа тех, что хранятся в ее информационном фонде. Поиск - одна из основных операций в таких системах, поэтому они являются также информационно-поисковыми системами (ИПС).
3Классификация по видам процессов управления.
Автоматизированные информационные системы подразделяются на:
1) АИС управления технологическими процессами;
2) АИС организационного управления;
3) АИС управления организационно-технологическими процессами;
4) АИС научных исследований;
5) обучающие АИС .
АИС управления технологическими процессами - это человеко-машинные системы, обеспечивающие управление технологическими устройствами, станками, автоматическими линиями.
Для АИС организационного управления объектом служат производственно-хозяйственные, социально-экономические функциональные процессы, реализуемые на всех уровнях управления экономикой, в частности: банковские АИС; АИС фондового рынка; финансовые АИС; и страховые АИС; налоговые АИС; АИС таможенной службы; статистические АИС; АИС промышленных предприятий и организации и др.
4. Классификация по отраслевому и территориальному признаку.
В соответствии с этим признаком выделяют отраслевые, территориальные и межотраслевые АИС, которые одновременно являются системами организационного управления, но уже следующего, более высокого уровня иерархии.
Отраслевые АИС функционируют в сферах промышленного и агропромышленного комплексов, в строительстве, на транспорте. Эти системы решают задачи информационного обслуживания аппарата управления соответствующих ведомств.
Территориальные АИС предназначены для управления административно-территориальными районами. Деятельность территориальных систем направлена на качественное выполнение управленческих функций в регионе, формирование отчетности, выдачу оперативных сведений местным государственным и хозяйственным органам.
2. Двумя основными архитектурами набора команд, используемыми компьютерной промышленностью на современном этапе развития вычислительной техники (в соответствии с [2]) являются архитектуры CISC и RISC
RISC (Reduced (Restricted) Instruction Set Computer) – уменьшенный набор команд, которыми пользуется микропроцессор компьютера, содержащий только наиболее простые команды.
Эти процессоры обычно имеют набор однородных регистров универсального назначения, причем их число может быть большим. Система команд отличается относительной простотой, коды инструкций имеют четкую структуру, как правило, с фиксированной длиной. В результате аппаратная реализация такой архитектуры позволяет с небольшими затратами декодировать и выполнять эти инструкции за минимальное число тактов синхронизации. Определенные преимущества дает и унификация регистров.
Для CISC-процессоров характерно: сравнительно небольшое число регистров общего назначения; большое количество машинных команд, некоторые из которых нагружены семантически аналогично операторам высокоуровневых языков программирования и выполняются за много тактов; большое количество методов адресации; большое количество форматов команд различной разрядности; преобладание двухадресного формата команд; наличие команд обработки типа регистр-память
Основой архитектуры современных рабочих станций и серверов является архитектура компьютера с сокращенным набором команд (RISC – Reduced Instruction Set Computer). Зачатки этой архитектуры уходят своими корнями к компьютерам CDC6600, разработчики которых (Торнтон, Крэй и др.) осознали важность упрощения набора команд для построения быстрых вычислительных машин. Эту традицию упрощения архитектуры С. Крэй с успехом применил при создании широко известной серии суперкомпьютеров компании Cray Research. Однако окончательно понятие RISC в современном его понимании сформировалось на базе трех исследовательских проектов компьютеров: процессора 801 компании IBM, процессора RISC университета Беркли и процессора MIPS Стенфордского университета.