1. Поколения вычислительных машин. 5

• Название: 1. Поколения вычислительных машин. 5
• Дата: 30.05.2022
• Размер: 2.93 Mb.
• Имя файла: ovs_voprosy.docx
• Тип: Документы; #557969
• страница: 16 из 38

45. Память и запоминающие устройства. Иерархия запоминающих устройств (ЗУ). Виды и характеристики ЗУ: адресная, стековая и ассоциативная организация памяти.

В большинстве современных ПК используется следующая иерархия памяти:

1. Регистры процессора, организованные в регистровый файл — наиболее быстрый доступ (порядка 1 такта), но размером лишь в несколько сотен или, редко, тысяч байт.

2. Кэш процессора 1го уровня (L1) — время доступа порядка нескольких тактов, размером в десятки килобайт

3. Кэш процессора 2го уровня (L2) — большее время доступа (от 2 до 10 раз медленнее L1), около полумегабайта или более

4. Кэш процессора 3го уровня (L3) — время доступа около сотни тактов, размером в несколько мегабайт (в массовых процессорах используется недавно)

5. ОЗУ системы — время доступа от сотен до, возможно, тысячи тактов, но огромные размеры в несколько гигабайт, вплоть до сотен. Время доступа к ОЗУ может варьироваться для разных его частей в случае комплексов класса NUMA (с неоднородным доступом в память)

6. Дисковое хранилище — многие миллионы тактов, если данные не были закэшированны или забуферизованны заранее, размеры до нескольких терабайт

7. Третичная память — задержки до нескольких секунд или минут, но практически неограниченные объёмы (ленточные библиотеки).

Адресная память. В памяти с адресной организацией разме­щение и поиск информации в ЗМ основаны на использовании адреса хранения слова (числа, команды и т. п.), адресом служит номер ячейки ЗМ, в которой это слово размещается.

Ассоциативная память. В памяти этого типа поиск нужной информации производится не по адресу, а по ее содержанию (по ассоциативному признаку). При этом поиск по ассоциативному признаку (или последовательно по отдельным разрядам этого признака) происходит параллельно во времени для всех ячеек запоминающего массива. Во многих случаях ассоциативный поиск позволяет существенно упростить и ускорить обработку данных. Это достигается за счет того, что в памяти этого типа операция считывания информации совмещена с выполнением ряда логических операций.

Стековая память, так же как и ассоциативная, является без­адресной. В стековой памяти (рис. 4.4) ячейки образуют одно­мерный массив, в котором соседние ячейки связаны друг с дру­гом разрядными цепями передачи слов. Запись нового слова производится в верхнюю ячейку (ячейку 0), при этом все ранее записанные слова (включая слово, находившееся в ячейке 0), сдвигаются вниз, в соседние ячейки с большими на 1 номера­ми. Считывание возможно только из верхней (нулевой) ячейки памяти, при этом, если производится считывание с удалением, все остальные слова в памяти сдвигаются вверх, в соседние ячейки с большими номерами. В этой памяти порядок считыва­ния слов соответствует правилу: последним поступил — первым обслуживается. В ряде устройств рассматриваемого типа пре­дусматривается также операция простого считывания слова из нулевой ячейки (без его удаления и сдвига слова в памяти). Иногда стековая память снабжается счетчиком стека СчСт, по­казывающим количество занесенных в память слов. Сигнал СчСт = 0 соответствует пустому, стеку, СчСт = N — 1 — заполненному стеку.

46. Сигналы. Объем информации. Количество информации и энтропия. Свойства информации

Сигнал – это физический процесс, отражающий передаваемое сообщение и распространяющийся в определенном направлении. (Например, аналоговые и цифровые; график некоторой функции – это аналоговый сигнал.)

Если ячейка памяти способна, в зависимости от внешнего воздействия, принимать одно из двух состояний(«0» и «1») она обладает минимальной информационной ёмкостью.

Информационная ёмкость одной ячейки памяти, способной находиться в двух различных состояниях, принята за единицу измерения количества информации - 1 бит.

Энтропия - мера неопределенности, выраженная в битах. Так же энтропию можно рассматривать как меру равномерности распределения случайной величины.

Основные свойства информации:

Объективность

Полнота

Достоверность

Адекватность

Доступность

Актуальность информации

47. Назначение и основные характеристики компьютерных сетей.

Компьютерная сеть представляет собой систему распределенной обработки информации, состоящую как минимум из двух компьютеров, взаимодействующих между собой с помощью специальных средств связи.

Все компьютерные сети имеют одно назначение - обеспечение совместного доступа к общим ресурсам.

Ресурсы:

1. аппаратные

2. программные

3. информационные.

Характеристики:

1. Производительность сети определяет объем передаваемых данных и время, требуемое на их передачу. Для оценки производительности используются числовые характеристики – время реакции сети, средняя пропускная способность, максимально возможная пропускная способность, задержка передачи.

2. Надежность (отказоустойчивость)

3. Безопасность означает невозможность несанкционированного доступа к данным и обеспечение надежности и устойчивости к преднамеренным разрушающим действиям.

4. Расширяемость – возможность сравнительно легкого добавления новых элементов сети.

5. Масштабируемость – возможность значительного наращивания размеров сети, в том числе путем увеличения числа сегментов.

6. Прозрачность – возможность использования ресурсов сети одним и тем же способом, независимо от их фактического размещения – на локальном компьютере или в сети.

7. Поддержка различных видов трафика – возможность совмещения функций различных сетей, например, телевизионной, телефонной, компьютерной.

8. Управляемость – возможность централизованного обнаружения и устранения неполадок, распределения ресурсов и полномочий между пользователями.

9. Совместимость – возможность взаимодействия с различным оборудованием и программным обеспечением.