Шпоры информатика и методика преподавания информатики

Апаратне та програмне забезпечення загального призначення.

 1. Базові принципи побудови ЕОМ, теорія Дж. Неймана. Характеристика ІВМ РС.

Електронна обчислювальна машина — це пристрій, що виконує операції введення інформації, оброблення її за певною програмою, виведення одержаних результатів у формі, придатній для сприйняття людиною.

За кожну з названих операцій відповідають спеціальні блоки електронної обчислювальної машини (ЕОМ): пристрій введення, центральний процесор (ЦП), пристрій виведення. Всі ці блоки складаються з окремих дрібніших пристроїв. Зокрема, в ЦП можуть входити арифметико-логічний пристрій (АЛП), оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗП) у вигляді регістрів і внутрішньої кеш-пам'яті, керуючий пристрій (КП).

Пристрій введення, як правило, теж не є однією конструктивною одиницею. Оскільки види інформації, що вводиться, різноманітні, джерел може бути кілька. Це стосується і пристрою виведення.

Арифметика-логічний пристрій — блок ЕОМ, де відбувається перетворення даних за командами програми: арифметичні дії над числами, перетворення кодів, порівняння слів та ін.

Оперативний запам'ятовуючий пристрій («пам'ять») — блок ЕОМ, призначений для розміщення програм, а також тимчасового зберігання деяких вхідних даних і проміжних результатів. ОЗП здатний записувати (зчитувати) елементи програм і даних у довільне місце пам'яті (і довільного місця пам'яті), має високу швидкодію. Довільне місце означає можливість звернутися до заданої адреси (до конкретної ділянки пам'яті) без перегляду попередніх.

Так з'явилися багатопроцесорні ЕОМ, в яких кілька процесорів працюють одночасно, а це означає, що продуктивність комп'ютера дорівнює сумі продуктивностей процесорів. Такий комп'ютер має багатопроцесорну архітектуру. У потужних комп'ютерах для складних інженерних розрахунків і САПР, а також для виконання робіт, пов'язаних з комп'ютерною графікою, часто встановлюють два або чотири процесори. В надпотужних ЕОМ (такі машини можуть, наприклад, моделювати ядерні реакції зі швидкістю природного процесу, передбачати погоду в глобальному масштабі) кількість процесорів досягає кількох десятків

Швидкість роботи комп'ютера істотно залежить від швидкодії ОЗП. Тому постійно ведуться пошуки елементів для ОЗП, які потребували б якомога менше часу на операції читання-запису. Але разом із швидкодією різко зростає вартість елементів пам'яті, тому побудова ОЗП потрібної ємності на швидких елементах неприйнятна економічно. Проблема вирішується побудовою багаторівневої пам'яті. ОЗП складається з двох-трьох частин: основна частина великої ємності будується на відносно повільних (більш дешевих) елементах, а додаткова (кеш-пам'ять) складається зі швидкодійних елементів. Дані, до яких АЛП звертається найчастіше, містяться в кеш-пам'яті; більший обсяг оперативної інформації зберігається в основній пам'яті. Розподілом інформації між складовими частинами ОЗП керує спеціальний блок процесора. Ємність ОЗП і кеш-пам'яті належить до найважливіших характеристик ЕОМ.

Раніше роботою пристроїв введення-виведення керував ЦП, що займало в нього чимало часу. Архітектура сучасних ЕОМ передбачає передачу більшості функцій керування периферійними пристроями спеціалізованим процесорам, що розвантажує ЦП і підвищує його продуктивність.

Описаний принцип побудови ЕОМ носить назву архітектури фон Неймана — американського вченого Дж. фон Неймана (1903—1957), який її запропонував. Архітектуру ЕОМ визначають такі принципи:

І. Принцип програмного керування. Забезпечує автоматизацію процесу обчислень на ЕОМ. Згідно з цим принципом, запропонованим англійським математиком Ч. Беббіджем (1792—1871) у 1833 p. , для розв'язання кожної задачі складається програма, що визначає послідовність дій ЕОМ. Ефективність програмного керування є високою тоді, коли задача розв'язується за тією самою програмою багато разів (хоч і за різних початкових даних). Якщо задача виконується один раз,

<< 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 >>

Похожие работы

Рефераты

Курсовые

Дипломные