1.Поняття архітектури еом
Архітектура комп'ютера — абстрактне уявлення або визначення обчислювальної системи як сукупності комплексу апаратних і програмних засобів з погляду програміста. Вважається, що програміст розробляє програми на машино залежній мові. По суті, архітектура — це інформація про функціональну (логічну) організацію комп'ютера.
Архітектура конкретно не визначає особливостей реалізації апаратної частини, часу виконання команд, ступеня паралелізму при здійсненні програми та інших аналогічних характеристик. Вона відображає аспекти структури комп’ютера, видимі для користувача, та інші параметри, зокрема: систему команд, режими адресації, формати даних, набір регістрів, доступних для користувача. Взагалі термін «архітектура» використовується для опису можливостей, які надає комп’ютер, а термін «організація» визначає, як ці можливості реалізуються.
Опис архітектури є певною моделлю комп’ютера, яка важлива не тільки для програміста, а й може бути використана як вихідна база для потенційного розробника при створенні нової мікро - ЕОМ. У такому випадку елементи архітектури трансформуються розробником у структуру мікро - ЕОМ, яка представлена певною логічною схемою, що є розгорнутим набором необхідних, пов'язаних між собою компонентів.
Характеристики еом.
До основних характеристик ЕОМ належать:
1. Операційні ресурси ЕОМ – це перелік можливостей ЕОМ. Сюди включаються:
1. Способи представлення інформації в ЕОМ;
2. Система команд ЕОМ;
3. Способи адресації.
Операційні ресурси ЕОМ напряму пов'язані з апаратними засобами, які характеризують ступінь пристосованості ЕОМ для вирішення тих або інших задач.
2. Об’єм пам'яті (зовнішня і основна). Основна пам'ять, якою б великою вона не була, завжди обмежена. Зовнішня пам'ять не обмежена. Для характеристики комп'ютера використовують об’єм основної пам'яті. Вимірюється в байтах (максимальна пам'ять 4Гб).
3. Швидкодія ЕОМ характеризує швидкість обробки інформації комп'ютером (число операцій в секунду (V), час виконання (τ=1/v)). Продуктивність ЕОМ залежить від:
1. Швидкодії процесора;
2. Класу вирішуваних задачі;
3. Порядку проходження задачі через ЕОМ.
4. Надійність ЕОМ. Надійність – властивість ЕОМ виконувати покладені на неї функції протягом заданого проміжку часу, необхідного для вирішення поставленої задачі. В процесі функціонування ЕОМ виникають відмови, пов'язані з несправністю окремих елементів або з'єднань між ними.
По характеру проявів відмови можуть бути:
1. Раптова відмова (механічне руйнування елементів)
2. Поступова відмова (деградація параметрів ЕОМ)
5. Показник вартості – сумарна вартість всього устаткування, що входить до складу ЕОМ. Якщо зростає кількість устаткування ЕОМ, то зрештою, ростиме не тільки вартість, але ростиме і її продуктивність.
3.Модульна структура еом
Використання розглянутих принципів і об'єднання в одному пристрої, названому центральним процесором (ЦП), АЛП і ПК, привели до видозміненої структури сучасної ЕОМ, зображеної на мал. 1.2.
Мал. 1.2. Модульна структура сучасної ЕОМ
Найпоширенішою є структура обчислювальної системи (ОС), що має дві або три (в більшості випадків) загальні магістралі (шини), до яких під керуванням пристроїв управління можуть по черзі підключатися вузли, що входять в систему (див. мал. 1.3).
Мал. 1.3. Тримагістральна організація ЕОМ
В приведеній на мал. 1.3 схемі, обробку інформації здійснює ЦП, що синхронізується тактовими імпульсами пристрою синхронізації. Обмін інформацією між МП і рештою блоків ОС здійснюється по трьох магістралях (шинах): адресній, даних і керуючій. Магістраль адреси (МА, ША) служить для передачі коду адреси, по якій проводиться звернення до пристроїв пам'яті уведення-виведення і інших зовнішніх пристроїв. Оброблювана інформація і результати обчислень передаються по магістралі даних (МД, ШД). Магістраль управління (МУ) передає управляючі сигнали на всі блоки ОС, настроюючи пристрої, що беруть участь у виконуваній команді, на потрібний режим роботи.
Використання у ОС трьох магістралей забезпечує високу швидкодію і спрощує процес обчислення. Можлива побудова ОС з однією або двома магістралями, по яких послідовно передаються код адреси і оброблювана інформація, але при цьому значно зростає час виконання команди і ускладнюється організація обміну інформацією між вузлами.