Тема: Организация

Практическая работа № 7

Тема: Организация общей структуры компьютерной системы

Цель работы: углубление и закрепление теоретических знаний, приобретение навыков разработки узлов ЭВМ на структурном, функциональном и алгоритмическом уровнях.

Теоретическая часть:

Архитектура - понятие организации компьютера, включающее аппаратное построение, обработку данных, управление и связи в таких объектах, как процессоры, система памяти, графическая и звуковая подсистемы, набор шин компьютера, организация ввода/вывода, а также систему команд компьютера.

Структурная классификация отражает способ построения аппаратной части вычислительных систем, т.е. состав технических средств и связи между ними (рис. 1).
По рассматриваемому признаку компьютерные системы делятся на два класса: сосредоточенные и распределенные. У сосредоточенных систем все устройства располагаются в одном корпусе, на одном столе или в одном помещении. Длина каналов связи между устройствами мала, а время обмена информацией гораздо меньше, чем время решения задач. Среди таких систем одно машинные – наиболее простые и в настоящее время наиболее распространенные.

Другой тип сосредоточенных систем – комплексы. Они бывают двух видов: мультипроцессорные и многомашинные.

МПВК - мультипроцессорные вычислительные комплексы (multi-processor system,MPS), которые состоят из нескольких одинаковых процессоров и общих для всех процессоров внешних устройств, уст-ройств ввода-вывода и памяти.
ММВК – многомашинные вычислительные комплексы (Massively Parallel Processing, MPP), которые представляют собой несколько компьютеров, объединенные в единое целое.
распределенных вычислительных систем каналы, связывающие устройства, имеют большую длину (от нескольких сотен метров до

десятков и тысяч километров) Время обмена по этим каналам сравнимо со временем решения задач или превышает его.

Рис. 1.1. Классификация вычислительных систем по структуре

ВСТД – это вычислительная система с телекоммуникационным доступом (computer system with basic telecommunication access method, BTAM). Она предназначена для обработки информации, поступающей

систему по каналам связи. Средства обработки, как правило, сконцентрированы в одном компьютере. Поэтому ВСТД может быть отнесена к распределенным вычислительным системам в какой-то степени условно.

Сети компьютеров, в отличие от ВСТД, представляют собой полностью распределенные системы. По длине каналов связи и типам компьютеров, входящих в их состав, различают сети:
локальные (ЛВС) с длиной каналов порядка нескольких километров, функционирующие в рамках одного предприятия или организации и содержащие, в основном, персональные компьютеры и рабочие станции;
корпоративные, имеющие каналы длиной несколько десятков или сотен километров, построенные на базе мощных серверов, которые объединены высокоскоростной сетью передачи данных, и функционирующие в рамках одной крупной организации или их объединения;
коллективного пользования или глобальные сети с длиной каналов порядка нескольких сотен и тысяч километров. В них применяются телефонные, радио или спутниковые каналы связи. Примером таких сетей служат всемирные сети типа Internet и ей подобные.

Первые компьютеры использовали неймановскую архитектуру, базирующуюся на принципах: