Вопросы к экзамену по эвм. ЭВМ. 1. Понятие алгоритма, программы, операции, команды, адреса
 Скачать 1.61 Mb.
|
7. Аппаратные и программные средства ВТ.  Процессор - основное устройство управления и обработки данных. Память – набор устройств для хранения информации, используемой в процессе работы машины. Внешние устройства обеспечивают взаимодействие машины с внешней средой (в том числе, с пользователями). Шины и протоколы связи реализуют физическую среду и алгоритмы обмена данными между различными устройствами. Операционные системы - основные средства управления выполнением программ и распределением ресурсов машины между процессами. Инструментальные ПС включают все средства, необходимые для разработки программ: редакторы, компиляторы, отладчики и др. Проблеммно-ориентированные ПС предназначены для определенной области применения: MathCAD (научные вычисления), AutoCAD(конструирование) и т.д. Системы промежуточного ПО (Middleware) - ПС, позволяющие реализовать определенную технологию разработки программных средств: DCOM, CORBA, RMI и др. Утилиты - сервисные средства, облегчающие взаимодействия пользователя и ЭВМ: архиваторы, программы форматирования, антивирусные программы и др. 8. Принципы построения систем управления с ЭВМ.Основным принципом построения всех современных ЭВМ является программное управление. В основе его лежит представление алгоритма решения любой задачи в виде программы вычислений. Стандартом для построения практически всех ЭВМ стал способ, описанный Дж. фон Нейманом в 1945 г. при построении еще первых образцов ЭВМ. Суть его заключается в следующем. Все вычисления, предписанные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов-команд. Каждая команда содержит указания на конкретную выполняемую операцию, место нахождения операндов (адреса операндов) и ряд служебных признаков. Операнды - переменные, значения которых участвуют в операциях преобразования данных. Список (массив) всех переменных (входных данных, промежуточных значении и результатов вычислений) является еще одним неотъемлемым элементом любой программы. Для доступа к программам, командам и операндам используются их адреса. В качестве адресов выступают номера ячеек памяти ЭВМ, предназначенных для хранения объектов. Различные типы объектов, размещенные в памяти ЭВМ, идентифицируются по контексту. Последовательность битов в формате, имеющая определенный смысл, называется полем. 9. Назначение и организация памяти ЭВМ.В компьютерах для хранения информации выделяют следующие основные типы памяти [107]: внутренняя память, кэш-память и внешняя память (рис. 4.3). Кроме того, в ЭВМ могут присутствовать различные специализированные виды памяти, характерные для тех или иных устройств вычислительной системы, например, видеопамять. Внутренняя память предназначена для оперативного хранения и обмена данными непосредственно участвующими в процессе обработки (оперативная память, кэш-память), а также для долговременного хранения информации о конфигурации ПК (энергонезависимая). Конструктивно она исполняется в виде интегральных схем (ИС) и подразделяется на два вида: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Кэш-память служит для хранения копий информации, используемой в текущих операциях обмена и являющееся буфером между устройствами с различным быстродействием. Обычно используется при обмене данными между микропроцессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью. Внешняя память используется для долговременного хранения больших объемов информации. 10. Иерархическая организация и сравнительные характеристики устройств памяти.Иерархическая память-это система памяти, состоящая как минимум из двух запоминающих устройств, отличающихся быстродействием и емкостью. По мере продвижения сверху вниз по иерархии меняются три параметра. Во-первых, увеличивается время доступа. Доступ к регистрам занимает несколько наносекунд, доступ к кэш-памяти - немного больше, доступ к основной памяти - несколько десятков наносекунд. Дальше идет большой разрыв: доступ к дискам занимает по крайней мере 10 мкс, а время доступа к магнитным лентам и оптическим дискам вообще может измеряться в секундах (поскольку эти накопители информации еще нужно поместить в соответствующее устройство). Во-вторых, растет объем памяти. Регистры могут содержать в лучшем случае 128 байт, кэш-память - несколько мегабайтов, основная память - десятки тысяч мегабайтов, магнитные диски - от нескольких единиц до нескольких десятков гигабайтов. Магнитные ленты и оптические диски хранятся автономно от компьютера, поэтому их совокупный объем ограничивается только финансовыми возможностями владельца. В третьих, увеличивается количество битов, которое вы получаете за 1 доллар. Стоимость объема основной памяти составляет несколько долларов за мегабайт1.  |