шпора. 1. Архитектураэвм
 Скачать 114.22 Kb.
|
|
30. Подключение сетевых компонентов: типы используемых сетевых кабелей Существуют различные типы кабелей, которые удовлетворяют потребности всевозможных сетей, от малых до больших. Витая пара-это два перевитых вокруг друг друга изолированных медных провода. Несколько витых пар часто помещают в одну защитную оболочку. Их количество в таком кабеле может быть разным. Завивка проводов позволяет избавиться от электрических помех, наводимых соседними парами и другими источниками. Неэкранированная витая пара-широко используется в ЛВС, максимальная длина сегмента составляет 100 м.состоит из 4 витых пар медного провода. Категории UTP: 5 (до 100 Мбит/с), 6 (до 10 Гбит/с), 7а (до 40 Мбит/с).Одной из потенциальных проблем для всех типов кабелей являются перекрестные помехи (это электрические наводки, вызванные сигналами в смежных проводах). Неэкранированная витая пара особенно страдает от перекрестных помех. Для уменьшения их влияния используют экран.Экранированная витая пара- имеет медную оплетку, обеспечивает большую защиту от помех, чем неэкранированная витая пара, и может передавать сигналы с более высокой скоростью и на большие расстояния.Оптоволоконный кабель-цифровые данные распространяются по оптическим волокнам в виде модулированных световых импульсов. Это относительно надежный (защищенный) способ передачи, поскольку электрические сигналы при этом не передаются, оптоволоконный кабель нельзя вскрыть и перехватить данные, от чего не застрахован любой кабель, проводящий электрические сигналы.Оптоволоконные линии предназначены для перемещения больших объемов данных на очень высоких скоростях, так как сигнал в них практически не затухает и не искажается.Оптическое волокно - чрезвычайно тонкий стеклянный цилиндр, называемый жилой, покрытый слоем стекла, называемого оболочкой, с иным, чем у жилы, коэффициентом преломления. Каждое стеклянное оптоволокно передает сигналы только в одном направлении, поэтому кабель состоит из двух волокон с отдельными коннекторами.Передача по оптоволоконному кабелю не подвержена электрическим помехам и ведется на чрезвычайно высокой скорости (последний рекорд скорости - 255 Тбит/с). По оптоволоконному кабелю можно передавать световой импульс на многие километры.Коаксиа́льный ка́бель-состоит из расположенных центрального проводника и экрана, разделенных изоляционным материалом или воздушным промежутком.Достоинства:• Широкополосный кабель может использоваться для передачи речи, данных, радио, телевидения и видео.• Кабель относительно просто устанавливать.   • Коаксиальные кабели имеют доступную цену по сравнению с другими типами кабелей.Недостатки:• Он легко повреждается и иногда с ним трудно работать, особенно в случае толстого коаксиального кабеля. • С коаксиальным кабелем труднее работать, чем с кабелем на витой паре. • Коннекторы могут быть дорогими. • Коннекторы трудно устанавливать. 31. Представление чисел в ЭВМ в форме с фикс точкой.Машинным изображением числа называется его представление в разрядной сетке ЭВМ. Числа в ЭВМ могут быть представлены в 2-х формах: с фиксированной или плавающей точкой. При этом используется определенное число двоичных разрядов. Каждый разряд в ЭВМ реализуется некоторым техническим устройством. Триггер имеет 2 устойчивых состояния, которым приписывается 0 или 1. Представление чисел в форме с фиксированной точкой соответствует ест. Форме с фиксированной точкой в разрядной сетке выделяется строго определенное число разрядов для целой и дробной частей числа. Для знака числа 0 – «+», 1 – «-». Сама запятая никак не отображается, но ее место строго фиксировано т учитывается при выполнении всех операций с числами. Если точка находится перед старшим разрядом, то это дробные числа. Если точка находится после младшего разряда, то это целые числа.Достоинства:Простота логической и управляющей реализации операций над ними.Однако, велика вероятность переполнения разрядной сетки, поэтому используется для выполнения специальных задач, где известны диапазоны изменения чисел (чаще всего целых), а также для операций над двоичными числами. 32. Представление чисел в ЭВМ в форме с плавающей точкой.Машинным изображением числа называется его представление в разрядной сетке ЭВМ. Числа в ЭВМ могут быть представлены в 2-х формах: с фиксированной или плавающей точкой. При этом используется определенное число двоичных разрядов. Каждый разряд в ЭВМ реализуется некоторым техническим устройством. Триггер имеет 2 устойчивых состояния, которым приписывается 0 или 1. Основной формой представления чисел в ЭВМ является форма с плавающей точкой.  m – мантисса числа |m|<1 (дробное)p – порядок числа, всегда целоеВ разрядной сетке выделяется определенное количество разрядов для хранения мантиссы и порядка с их значениями.Основание системы счисления – 2 – нигде не хранится, но используется при вычислениях Для каждого числа существует множество нормальных форм, поэтому при увеличении порядка происходит сдвиг мантиссы, младшие разряды мантиссы могут выйти за пределы разрядной сетки. Это уменьшает точность представления числа. Для представления чисел с плавающей запятой используется нормализованная форма записи. Нормализованная форма – первая цифра мантиссы значащая.+:Диапазон представления чисел значительно шире, относительная погрешность ниже. Однако, устройство реализующее операции с такими числами характеризует большую сложность и меньшее быстродействие. Это объясняется необходимостью нормализации выравнивания порядков., на помощь процессору начиная с 386 серии пришел математический сопроцессор. 33. Принцип и режимы работы ЭВМ. Принципы функц-ния ЭВМ: перед началом решения задачи в ЗУ через УВВ запис-ся программа (в виде маш. кодов, команд) и подлежащие оьработке данные, с ЗУ последовательно считыв-ся коды команд,при отыскании очередного кода по нему опред-ся место нахождения соответств-х данных,данные извлекаются из ЗУ и процессор выполняет над ним предписанную командой операцию,результат записывается в ЗУ,находится код след-щей команды. Принцип прогр-го упр-ния работы ЭВМ основывается на:применение двоичных записей команд и числовых данныххранение данных в иерарх-ки организов-й памяти выполнение всех операций в едином АЛУ.Режимы работы ЭВМ: Однопрограммный: вып-ся не более одной программы пользователя, загрузка техн-х ср-в на 60%;Режим мультипрограммирования: одноврем-но выполняется несколько программ обработки данных, причем выполнение одной из программ осуществл-ся в вынужденные перерывы в выполнении других;Режим разделения времени: также мультипрогр-й режим, при котором ресурсы ЭВМ предоставляются каждой программе длительностью и последовательностью, которые опред-ся самой сис-мой с целью оптималтного использования всех рес-сов ЭВМ;Режим реального времени: обеспеч-ся взаимодействие ЭВМ с внешними по отношению к ней процессами в темпе, соизмеримом со скоростью протекания всех процессов.Режим пакетной обработки: выполнение опред-ной совокупности заданий, при котором эти задания выполн-ся автоматически без синхронизации с событиями, происходящими вне ЭВМ. 34. Принципы построения ЭВМ. иерархическая орг-ция структуры ЭВМ, ее памяти и ПО,возможность мультипрограммной работы, блочно-модульное построение (обеспечивает высокую эксплуатационную технологичность и возможность наращивания ресурсов), использование унифицированной элементной базы, техническая и программная преемственность, надежный внутренний и удобный пользовательский интерфейс (внутренний интерфейс – это совокупность средств и правил, обеспечивающих взаимодействие устройств ЭВМ и/или программ; пользовательский интерфейс – совокупность техн-х и прогр-х средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя и ЭВМ), высокая эргономичность – дизайн, безопасность, удобство в эксплуатации. 35. Принципы работы и типы протоколов. Протокол-набор правил и процедур, регулирующий порядок реализации некоторой связи.Условия функционирования:1.одновременно существует много протоколов, каждый участвуя в реализации связи обладает своими преимуществами и недостатками. 2..протоколы работают на разных уровнях модели OSI. Ф-и протокола определяет уровень, на котором он работает. 3.несколько протоколов, работая одновременно образуют стек или набор протоколов. В совокупности протоколы определяют полный набор функций и возможностей стека Коммуникационные задачи, которые возложены на сеть, позволяют выделять 3 типа протокола:1. прикладные – SMTP, FTP, SNMP-протокол инт. для мониторинга сети и ее протоколов и др2..транспортные – TCP-протокол для гарантированной доставки данных разбитых на последующие фрагменты, UDP – протокол для негарантированной доставки данных.3.сетевые – IP – инт. протокол для обмена пакетами, IPX, NET WARE 36. Сетевая архитектура Ethernet– промышленный стандарт определяющий способ связи и передачи информации между сетевыми устройствами и отвечающий эталонной модели взаимодействия открытых систем (OSI).Самая распространенная в настоящее время сетевая архитектура. Топология – линейная (общая шина, звезда, смешанная).Скорость передачи данных 10 или 100 Мбит/сек.Стандарт на 10 Мбит/сек: 1)10Base T2)10Base 23)10Base 54)10Base FL Base – обозначает немодулированную передачу;Т - витая пара;2 – тонкий коаксиальный кабель;5 – толстый коаксиальный кабель;FL – оптоволоконный кабель. 37. Сетевая архитектура Token Ring- разработано фирмойIBM в середине 80-х г. Топология– кольцо, но может быть и смешанная.Метод доступа – с передачей маркером.Кабельная система – витая пара. Скорость передачи данных 4 и 16 Мбит/сек, не модулированная передача.Формат кадра имеет вид:1.стартовый разделитель(начало) 2.управление доступом, указывает на то, что передается маркер 3.упраление кадром4,5.алрес приемника и источника.6.собственные данные.7.CRC 8.конечный разделитель(о конце) 9.статус кадра.Компьютер, который первый начал работу наделяется системой Token Ring основными функциями:он осуществляет текущий контроль за работой все сети (мониторинг-с помощью уведомлений, которые каждые 7 сек. посылает ответственный компьютер. Если рабочая станция не отвечает на уведомление полученного от ближайшего компьютера, то последний извещает об этом сеть отправителя, по этой информации осуществляется переконфигурирование сети без остановки ее работы.) -проверяет корректность отправки и получение кадров, отслеживая кадры проходящие по кольцу более 1-го раза. -следит за тем, чтобы в кольце одновременно находился только 1 маркер. 38. Система команд ЭВМ.Команда – это совокупность сведений (в виде двоичного кода), которые необходимы процессору ЭВМ для вып-ния требуемого действия.Команда сод-т сведения о типе операции, адрес-ю инф-ю о местонахождении обрабатыв-х данных (операнды), о месте хранения инф-ции.В формат команды входит код операции (определяет действие команды), адреса операндов, результат.Различают одно-, двух-, трехадресные команды по кол-ву адресов в формате ком-ды.Множество реализованных маш-х действий образуют сис-му команд, выбор которой определяет область и эффективность применения ЭВМ. По функц-му назначению в сис-ме команд различают следующие группы: Команды передачи данных (обмен кодами м/у регистрами процессора, проц-ром и памятью, м/у проц-ром и периферий-ми устр-вами)Команды обработки данных (арифм-кие, лог-кие, сдвига), Команды передачи упр-ния (безуслов-го и услов-го перехода),Дополнительные команды (останов, сброс, диагностика). 39. Системное программное обеспечение вычислительных систем. ОС предназначена для упр-ния процессом обработки прог-мы пользователя от момента поступления их в сис-му до до выдачи рез-тов, а также для распр-ния рес-сов ЭВМ м/у прог-ми и пользователями. В ОС входит комплекс прог-м упр-ния заданиями (планировщик), который обеспечивает прохождение потока заданий через ЭВМ и вып-т анализ входного потока заданий, форм-т ситемную очередь на выполнение, вып-т команды операторов и передает упр-ние прог-ме, упр-щей задачами.Прог-ма упр-ния задачами (супервизор) обеспечив-т процесс их выполнения в различных режимах работы ЭВМ и реализует распр-ние ОП м/у задачаим, перекл-т упр-ние с одной задачи на другую, обеспеч-т защиту задач, запуск операции в/в.Прог-ма упр-ния данными обеспечивает эффективность орг-ции данных, их идентификацию, каталогизацию, хранение и выборку. Операционная оболочка – программа-настройка к ОС, обеспечивающая доступ пользователей к командам и рес-сам ОС путем более удобного интерфейса. Системные програмы сод-т прогр-е средства, предназначенные для реализации операц-х алгоритмов в виде некоторой последов-ти распознаваемых ЭВМ инструкций (коды, команды). Систем-е утилиты – прог-мы, расширяющие возмож-ти ОС и операц-х оболочек в части подкл-ния новых периф-х устройств и упр-ния рес-сами комп-ра (Norton Utilities). Ср-ва контроля и диагностики – совокуп-ть программно-аппаратных ср-в ЭВМ для обнаружения ошибок в процессе работы комп-ра. 40. Системные ресурсы ЭВМ: каналы прямого доступа к оперативной памяти. Правильная совместная работа устройств и систем ВС, характеризуется корректным разделением общих системных ресурсов, основными из которых являются: - линии запросов на прерывания(IRQ) -каналы прямого доступа к памяти (DNA) - базовые адреса портов ввода/вывода. Некорректное совместное использование этих ресурсов ведет к конфликту. Для устранения этих проблем осуществляют программно- аппаратную настройку ПЭВМ. Эффективная работа может быть в след. случаях:-мах возможная загрузка процессора мгновенная реакция процессора на любой требующий внимания запрос. Передача данных в режиме прямого доступа к памяти требуется при обмене данными между оперативной и высоко скоростными устройствами. В режиме прямого доступа периферийное устройство связано с оперативной памятью непосредственно через канал прямого доступа, а не через процессор. Современные компьютеры имеют 7 каналов, и только DMA-2 зарезервирован для обмена данными с дисководами гибких дисков, одновременно использование не возможно, контролирует – контроллер прямого доступа. 41. Системные ресурсы ЭВМ: линии запросов на прерывание. Правильная совместная работа устройств и систем ВС, характеризуется корректным разделением общих системных ресурсов, основными из которых являются: - линии запросов на прерывания(IRQ) -каналы прямого доступа к памяти (DNA) - базовые адреса портов ввода/вывода. Некорректное совместное использование этих ресурсов ведет к конфликту. Для устранения этих проблем осуществляют программно- аппаратную настройку ПЭВМ. Эффективная работа может быть в след. случаях:-мах возможная загрузка процессора - мгновенная реакция процессора на любой требующий внимания запрос. Система прерываний позволяет компьютеру приостановить текущие действия и переключиться на другие более актуальные. Каждому компоненту компьютера может потребоваться внимание процессора, выделяется особый номер прерывания, по которому процессор узнает те или иные устройства. В IBM совместных компьютеров 2 вида прерываний: 1-аппаратное.2- программное . устройство шлет сигнал процессору, процессор прекращает выполнять текущую команду и переключается на другую, соответствующую данному прерыванию.Для обслуживания прерываний служит таблица векторов прерываний, содержащаяся в первых ячейках памяти компьютера.Вектор прерываний – полный адрес памяти той процедуры, которая вызывается при появлении соответствующего запроса на прерывание.Управление прерываниями осуществляется специальным контроллером прерываний. Обычно каждый контроллер имеет 8 входных линий, всего аппаратных прерываний 16.Каждая линия имеет свой приоритет. Высший приоритет IRQ 0 идет линия от тактового генератора. Каждой линии IRQ соответствует вектор прерываний, указывающий местонахождение процедуры обслуживания запроса на прерывания в постоянной памяти BIOS. 42. Системы счисления, используемые в ЭВМ. Правила перевода чисел из одной позиционной системы в другую. Система счисления – совокупность приемов и правил отображения чисел цифровыми символами.Виды сис-м счисления:непозиционная (римская сис-ма счисл-я),позиционная (арабская сис-ма счисл-я).В отличие от непозиционной сис-мы счисления в позиц-ной сис-ме значение символа зависит от его положения в ряду цифр, изображаемых число.Основание позиц-ной сис-мы счисл-я – кол-во символов, исползуемых для изобр-ния числа. Позиц-ная сис-ма более удобна для вычислений.Сис-мы счисления: двоичная,восьмеричная,16-тиричная,10-тиричная.Двоичная сис-ма счисл-я – основная для использования в ЭВМ благодаря удобству технической реализации, простоте предст-ния чисел и выполнения арифм-х операций. 10111=1*24 +0*23 +1*22 +1*2 +1*20 =23 43. Способы адресации в ЭВМ. Адресный код - это информация о адресе операнда, содержащаяся в команде. Исполнительный адресок - это номер ячейки памяти, к которой делается фактическое обращение.В современных ЭВМ адресный код, обычно, не совпадает с исполнительным адресом.Выбор методов адресации, формирования исполнительного адреса и преобразования адресов является одним из важных вопросцев разработки ЭВМ. Разглядим методы адресации, используемые в современных ЭВМ:1) Подразумеваемый операнд.В команде может не содержаться явных указаний о операнде; в данном случае операнд предполагается и практически задается кодом операции команды. 2) Подразумеваемый адресок. В команде может не содержаться явных указаний о адресе участвующего в операции операнда либо адресе, по которому должен быть расположен итог операции, но этот адресок предполагается.3) Конкретная адресация.В команде содержится не адресок операнда, а конкретно сам операнд. При конкретной адресации не требуется обращения к памяти для подборки операнда и ячейки памяти для его хранения. Это содействует уменьшению времени выполнения программы и занимаемо го ею размера памяти. Конкретная адресация комфортна для хранения различного рода констант.4) Ровная адресация. В адресной части команды быть может конкретно указан испол нительный адресок. 5) Относительная (базисная) адресация. Относительная адресация дозволяет при наименьшей длине адресно го кода команды обеспечить доступ к хоть какой ячейке памяти6) Укороченная адресация. в команде задаются лишь младшие разряды адресов, а старшие разря ды при всем этом предполагаются нулевыми.7) Косвенная адресация.Адресный код команды в данном случае показывает адресок ячейки памяти, в какой находится адресок операнда либо команды. Косвенная адресация обширно употребляется в малых и микроЭВМ, имеющих короткое ма шинное слово, для преодоления ограничений недлинного формата команды (вместе употребляются регистровая и косвенная адресация). 8) Адресация слов переменной длины. традиционно реализуется методом указания в команде местоположения в памяти начала слова и его длины.9) Стековая адресация. Стек представляет собой группу поочередно пронумерован ных регистров либо ячеек памяти, снабженных указателем стека, в каком автоматом при записи и считывании устанавливается номер крайней занятой ячейки стека (вершины стека). При операции записи заносимое в стек слово помещается в последующую по порядку вольную ячейку стека, а при считывании из стека извле кается крайнее поступившее в него слово.10) Автоинкрементная и автодекрементная адресации. При автоинкрементной адресации поначалу содержимое регистра употребляется как адресок операнда, а потом получает приращение, равное числу б в элементе массива. При автодекрементной адресации поначалу содержимое указанного в команде регистра уменьшает ся на число б в элементе массива, а потом употребляется как адресок операнда.11) Индексация. Для выполнения индексации вводятся так именуемые индексные регистры. |