шпора. 1. Архитектураэвм
 Скачать 114.22 Kb.
|
|
1.АрхитектураЭВМ - это многоуровневая иерархия аппаратурно-программных средств, из которых строится ЭВМ. Каждый уровнь допускает многовариантное построение и применение. Конкретная реализация уровней определяет особенности структурного построения ЭВМ. К основным характеристикам ЭВМ относятся: 1)Быстродействие-число команд, выполняемых за одну секунду.Сравнение по быстродействию различных типов ЭВМ, не обеспечивает достоверных оценок. 2)Производительность-объем работ, осуществляемых ЭВМ в единицу времени.3)Емкость запоминающих устройств4)Надежност-способность эвм выполнять ф-и в заданное время5)Точность-разрядность эвм6)Достоверность-вер-ть получения базовых результатов. Тест индекс iCOMP Учитываются четыре главных аспекта производительности: работа с целыми числами, с плавающей запятой, графикой и видео. Данные имеют 16- и 32-разрядной представление. 2. Топология "шина". Топология сети-способ соединения компьютеров в сеть.Топология включает множество правил, определяющие места размещения компьютеров, способы прокладки кабеля, способы размещения связующего оборудования. Топология шина предполагает использование одного кабеля, к которому подсоединены все рабочие станции.Общий кабель используется всеми станциями по очереди. Все сообщения, посылаемые отдельными рабочими станциями, принимаются и прослушиваются всеми остальными компьютерами, подключенными к сети. Из этого потока каждая рабочая станция отбирает адресованные только ей сообщения. +:1)простота настройки 2)относительная простота монтажа и дешевизна, если все рабочие станции расположены рядом; 3)выход из строя одной или нескольких рабочих станций никак не отражается на работе всей сети. –: 1)неполадки шины в любом месте приводят к неработоспособности сети; 2)сложность поиска неисправностей; 3)низкая производительность – в каждый момент времени только один компьютер может передавать данные в сеть, с увеличением числа рабочих станций производительность сети падает; 4)плохая масштабируемость – для добавления новых рабочих станций необходимо заменять участки существующей шины. Именно по топологии “шина” строились локальные сети на коаксиальном кабеле. В качестве шины выступали отрезки коаксиального кабеля, соединенные Т-коннекторами. Шина прокладывалась через все помещения и подходила к каждому компьютеру. Боковой вывод Т-коннектора вставлялся в разъем на сетевой карте. 3. Топология «звезда».Звезда – это топология локальной сети, где каждая рабочая станция присоединена к центральному устройству (коммутатору или маршрутизатору). Центральное устройство управляет движением пакетов в сети. Каждый компьютер через сетевую карту подключается к коммутатору отдельным кабелем.При необходимости можно объединить вместе несколько сетей с топологией “звезда” – в результате вы получите конфигурацию сети с древовидной топологией, распространенной в крупных компаниях. “звезда” на сегодняшний день стала основной при построении локальных сетей. +:1_выход из строя одной рабочей станции или повреждение ее кабеля не отражается на работе всей сети в целом; 2)отличная масштабируемость: для подключения новой рабочей станции достаточно проложить от коммутатора отдельный кабель;3)легкий поиск и устранение неисправностей и обрывов в сети;4)высокая производительность;5)простота настройки и администрирования;6)в сеть легко встраивается дополнительное оборудование. -: 1)выход из строя центрального коммутатора обернется неработоспособностью всей сети; 2)дополнительные затраты на сетевое оборудование – коммутатор; 3)число рабочих станций ограничено количеством портов в центральном коммутаторе.Звезда – самая распространенная топология для проводных и беспроводных сетей. Пример - сеть с кабелем типа витая пара, и коммутатором в качестве центрального устройства. 4. Топология «кольцо»- это топология локальной сети, в которой рабочие станции подключены последовательно друг к другу, образуя замкнутое кольцо. Данные передаются от одной рабочей станции к другой в одном направлении (по кругу). Каждый ПК работает как повторитель, ретранслируя сообщения к следующему ПК, Если компьютер получает данные, предназначенные для другого компьютера – он передает их дальше по кольцу, в ином случае они дальше не передаются. +:1)простота установки;2)практически полное отсутствие дополнительного оборудования;3)возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети. -:1)каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации; в случае выхода из строя хотя бы одной из них или обрыва кабеля – работа всей сети останавливается;2)подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, поскольку во время установки нового ПК кольцо должно быть разомкнуто;3)сложность конфигурирования и настройки;4)сложность поиска неисправностей. Кольцевая топология сети используется довольно редко. Основное применение она нашла в оптоволоконных сетях стандарта Token Ring. 5. Виды ЛВС. Одноранговые сети. По назначению ЛВС можно разделить на: 1)вычислительные 2)информационно-вычислительные 3)пользователей;информационные 4)информационно-поисковые 5)информационносоветующие-6)Информационно-управляющие . .Сеть без централизованного управления - одноранговыми сетями нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Функции управления сетью передаются от одной станции к другой. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать за просы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть. Пользователю сети доступны все периферийные устройства, подключен ные к другим станциям. Но отсутствие серверов в сети не позволяет администратору централизованно управлять ресурсами. Каждый компьютер, включенный в одно ранговую сеть, имеет свои собственные сетевые программные средства, а необхо димость прямого взаимодействия компьютеров друг с другом по мере расшире ния системы приводит к слишком большому количеству связей между рабочими станциями. Эффективно управлять такой системой практически невозможно. Достоинства - низкая стоимость;- высокая надежность.Недостатки:- возможность подключения небольшого числа рабочих станций.- сложность управления сетью;- трудности обновления и изменения программного обеспечения станций;- сложность обеспечения защиты информации. 6. Виды ЛВС. Сети типа «клиент-сервер». содержат:• серверы – мощные компьютеры, владеющие разделяемыми между пользователями сети ресурсами и управляющие доступом к ним клиентов; • клиенты – менее мощные компьютеры сети, владеющие неразделяемыми ресурсами и имеющие доступ к ресурсам серверов. Архитектура сети типа "клиент-сервер" оправдана, если:• в сети планируется работа с единым сетевым ресурсом, например, одновременная работа нескольких пользователей с общей базой данных, расположенной на сервере;• целесообразно сосредоточить все разделяемые сетевые ресурсы (например, сетевой принтер) в одном месте и не требуется общение рабочих станций между собой. Достоинства:• высокая производительность за счет разделения ресурсов сети; • возможность организации эффективной защиты данных;• эффективная организация резервного копирования данных; • способность поддерживать работу в сети сотен и тысяч пользователей;• хорошие возможности для расширения. Недостатки:• требуют постоянного квалифицированного обслуживания – администрирования. 7. Иерархичность структуры ПО. 1-й уровень (Внутреннее ПО): Обеспечивает взаимосвязь работы комп-ра с остальными прог-ми и обслуж-т аппарат-е модули вычислит-й сис-мы. Программно обслуживающие аппарат-е модули наз-ся драйверами.Самотестирование – прог-ма самопроверки, предназначенная для проверки функц-ния модулей вычисл-й сис-мы; при успешном ее завершении упр-е через прог-е прерывания передается прог-ме началльной загрузки,которая предназначена для считывания в оперативную память остальных компонентов ОС (1-й сектор, 1-я дорожка).2-й уровень (ОС):Предст-т набор прог-м упр-ния вычислит-й сис-мой. ОС сост-т из 2-х частей: 1)резидентная (вводится с помощью прог-мя начальной загрузки в опреатив-ю память ЭВМ и хранится там на протяжении всего сеанса работы) 2)транзитная часть (вып-т специфические функции форматирования дисков, копирования, удаления файлов. Прог-мы этой части хранятся во внешней памяти ЭВМ и загр-ся при необх-ти в оператив-ю память резидентной частью прог-мы).Интерфейс ОС, обеспечивающий взаимосвязь с приклад-ми прог-ми (уровень 3) и позволяющий пользователю вз-вовать с ОС, реал-ся через интерпретатор команд. Резидентная часть прог-мы ОС выполн-ся непосредственно интерпретатором. Для выполнения остальных командный процессор находит их на диске, загружает в оператив-ю память, после чего передает ей упр-ние. 8. Классификациятелеком вычисл сетей. Сети состоящие из программно-совместимых ЭВМ являются однородными. Если ЭВМ входящие в сеть программно не совместимы, то сеть неоднородна. По типу организации передачи данных:с коммутацией пакетов,каналов,сообщений, и смешанные системы. По характеру реализации функций:Выч. сети: предназначены для решения задач управления на основе выч. обработки исходной информации.информационные сети: предназначены для получения справочных данных по запросу пользователя.смешанные сети. По способу управления:с 1)децентрализованным управлением: ЭВМ входящая в состав сети включает полный набор программных средств для координации выполняемых сетевых операций. 2)централизованным управлением: есть ведущая машина.3)со смешанным управлением:в условиях смешанных сетей под централизованным управлением ведется решение задач, обладающих высшим приоритетом и как правило связано с обработкой больших V информации. По степени территориальной расредоточенности элементов сети: 1) глобальные 2)региональные –3)локальные 4)корпоративные. 9. Классификация ЭВМ. По областям применения: 1)Супер-ЭВМ – это уникальная сверхпроизводительная система, используемая для решения сложнейших задач, требующая гигантских объемов вычисления (военная промышленность, аэрокосмическая область);2)Сервер – это компьютер, предоставляющий свои ресурсы другим пользователям (файловые серверы, серверы печати, серверы БД);3)Профессиональная рабочая станция – специализированный высокопроизводительный компьютер, ориентированный на профессиональную деятельность в определенной области, как правило оснащен дополнительным оборудованием и специализир-м ПО; 4)ПК – компьютер, предназначенный для работы в условиях предприятия или дома. Настройка, обслуживание и установка ПО компьютеров такого класса м/т осуществляться пользователем без привлечения специалиста;5)Ноутбук – переносной компьютер, обладающий вычислительной мощью ПК и способный в течении некоторого промежутка времени работать без подключения к сети.6)Сетевой ПК –настройка, техническая поддержка и установка ПО осуществляются не конечным пользователем, централизованно.7)Терминал – обычно не имеет процессора для выполнения команд, а выполняет лишь операции по вводу и передаче команд более мощному компьютеру и выдает результат. 10. Конвейеризация вычислений. Система предсказания переходов. Конвейеризация - каждая последующая прог-ма начинает выполняться только после прохождения 1-й ступени конвейера предыдущй команды. Т. о. каждая команда разбивается на несколько ступеней. По очередному тактовому импульсу каждая команда перемещается на следующую ступень, выполненная команда покидает конвейер, а новая поступает на него. Предсказание переходов существенно повысило скорость работы процессора, т. к. в процессе ожидания условного перехода конвейер процессора практически работал в холостую, переходы встречаются 1 на каждые 6 команд. 11. Кэш-память процессора. Кэш-память процессора влияет на быстродействие материнской платы и HDD. Физически она представлена микросхемами статической памяти, обладающими существенно более высоким быстродействием, чем микросхема динамической памяти ОЗУ. Обмен данными м/у оператив-й памятью (опер-й и внешней) и процессором осуществляется через кэш-память. Координацию потока данных осуществляет кэш-контролер, который сообщает процессору есть ли в КЭШе необходимые данные.Кэш-память сос-т из 3-х осн-х элементов:1)кэш-память данных (Date RAM) (содержит данные),2)кэш-память адресов (Tag RAM) (содержит информацию о местонахождении данных),3)контролер кэш-памяти.Для согласования ск-ти работы ЦП и кэш-памяти в ЦП есть своя кэш-память 1-го уровня. Кэш-память винчестера обеспечивает синхронизацию времени доступа к данным на диске с быстродействием шины данных. 12. Логические операции в ЭВМ. Основные правила алгебры логики. 1Логическое отрицание (операция «не» или инверсия).2Логическое умножение (операция «и» или конъюнкция)3 Логическое сложение (операция «или» или дизъюнкция)Законы алгебры логики, для преобр-ния формул:1) двойной инверсии,2) переместительные,3) сочетательные,4) распределительные,5) подобия 6)правила операций с константами. 13. ЛВС: понятие, области использования, основные компоненты.ЛВС - совокупность компьютеров, расположенных на ограниченной территории и объединенных каналами связи для обмена информацией и распределенной обработки данных.Организация ЛВС позволяет решать следующие задачи:обмен информацией между абонентами сети, что позволяет перейти к электронному документообороту; Поддержка принятия управленческих решений,организация собственных информационных систем, содержащих автоматизированные банки данных; Коллективное использование ресурсов, таких, как высокоскоростные печатающие устройства, запоминающие устройства большой емкости, мощные средства обработки информации, прикладные программные системы, базы данных, базы знаний.К наиболее типичным областям применения ЛВС относятся следующие Обработка текстов-передача и обработка информации в сети, развернутой на предприятии обеспечивает реальный переход к «безбумажной» технологии Организация собственных информационных систем,содержащих автоматизированные БД-индивидуальные и общие, сосредоточенные и распределенные. Обмен информациеймежду рабочими станциями-важное средство сокращения до минимума бумажного документооборота. Обеспечение распределенной обработки данных,связанное с объединением АРМ всех специалистов данной организации в сеть. Несмотря на существенные различия в характере и объеме расчетов, проводимых на АРМ специалистами различного профиля, используемая при этом информация в рамках одной организации, как правило, находится в единой БД. Поэтому объединение таких АРМ в сеть является целесообразным и весьма эффективным решением. Поддержка принятия управленческих решений,предоставляющая руководителям и управленческому персоналу организации достоверную и оперативную информацию, необходимую для оценки ситуации и принятия правильных решений. Организация электронной почты— один из видов услуг ЛВС, позволяющих руководителям и всем сотрудникам предприятия оперативно получать всевозможные сведения, необходимые в его производственно-хозяйственной, коммерческой и торговой деятельности. 14. Математический сопроцессор: назначение, аппаратная реализация. Математический сопроцессор предназначен для выполнения арифм-х операций с плавающей точкой. Он ждет от ЦП команды на выполнение операции и формирования результатов, при этом скорость выполнения операций умножения и деления повышается на 80%. На всех процессорах выше 486-х сопроцессор интегрирован прямо в ЦП. Наличие сопроцессора необходимо для обработки графических изображений и чертежей, а также в научно-технических приложениях, связанных с большим объемом арифм-х операций. 15. Материнская плата современных ПЭВМ: основные элементы. Материнская плата - это основа компьютера. На ней собраны все основные внутренние компоненты ПК, а ее конфигурация определяет тип и вычислительные ресурсы компьютера, а также возможности модернизации и подкл-ния дополнит-х устройств.На матер-й плате установ-ны следующие элементы: 1.ЦП (с сис-й охлаждения),2.микросхема кэш-памяти,3.разъемы (слоты) для установки модулей оператив-й памяти,4.разъемы (слоты) для установки карт расширения (видеоадаптера, звук. карты, модемы), имеются разъемы для карт стандартов ISA, PCI, AGP,5.микросхема перепрограмми-руемой памяти (хранятся прог-мы BIOS, тестирование ЭВМ, загрузка ОС и начальные установки)6.разъемы для подкл-ния внешних накопителей (HDD, FDD, CD-ROM), 7.набор микросхем для упр-ния обменом данными м/у всеми компонентами ЭВМ (чипсет),8.аккумуляторная батарея для питания микросхемы, в которой хранятся текущие настройки BIOS и таймера, кварцевый генератор (тактовый генератор). Все компоненты матер-й платы связаны м/у собой сис-мой проводов, по которой происходит обмен информацией (шина). 16. доступ по приоритету запроса. Метод доступа – это набор правил, которые определяют, как компьютер должен отправлять и принимать данные по сетевому кабелю.Обычно несколько компьютеров в сети имеют совместный доступ к кабелю, однако, если два компьютера попытаются передавать данные одновременно, то их пакеты столкнутся и будут испорчены Задачи:1)Поместить данные в кабель без «столкновения с данными» уже передаваемыми по нему. 2)Принять данные с достаточной степенью уверенности в том, что при передаче они не были повреждены в результате коллизии. Существуют три основных методов доступа: 1)Множественный доступ с контролем несущей:2)Доступ с передачей маркера 3)Доступ по приоритету запроса |