рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Библиографический список

Библиографический список - раздел История, Память ЭВМ: История развития ЭВМ 1. Большая Советская Энциклопедия 2. Головкин Б.а. Параллельные Вычи...

1. Большая Советская энциклопедия

2. Головкин Б.А. Параллельные вычислительные системы.-М.:Наука.- 1980.

3. Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы.-М.:Энергия.-1991.

4. Краковяк С. Основы организации и функционирования ОС ЭВМ.- М.:Мир.-1988.

5. Беляев С.Н., Козырева Г.М. и др. Вычислительные машины, комплексы и сети: Учебник / под ред. А.П. Пятибратова. – М.: Финансы и статистика, 1991.

6. Пятибратов А.П., Гудыко Л.П., Кириченко А.А. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Учебник / Под ред. А.П. Пятибратова. - М.: Финансы и статистика, 1998.

7. Водяхо А.И., Горнец Н.Н., Пузанков Д.В. Высокопроизводительные системы обработки данных: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. шк., 1997.

8. Компьютерные системы и сети. Учеб. пособие /В.П. Косарев и др. - М.: Финансы и статистика, 1999.

9. Protić J., Tomašević M., Milutinović V. Distributed Shared Memory: Concepts and Systems.// IEEE Parallel & Distributed Technology.-1996.-V.4, No.2.- P.63-79.

10. Cheriton D.R. Preliminary thoughts on problem-oriented shared memory: A decentralized approach to distributed systems.// Oper. Syst. Rev.-1985.-V.19(4).-P.26-33.

11. Li К., Hudak P. Memory Coherence in Shared Virtual Memory Systems.// ACM Trans. Computer Systems.-1989.-V.7, No.4.-P.321-359.

12. http://encycl.yandex.ru/cgi-bin/art.pl?art=bse/00077/31000.htm&encpage=bse

13. http://www.hpc.nw.ru/KOI/COURSES/

14. http://cultura.baikal.ru/sib4/PAGE2_1/pokolen.html

15. http://www.rubrikon.ru/qe.asp?qtype=4&rq=4&id=2&aid={36BE9B08-68DC-4C22-8860-7A9C0B68797F}

16. http://zgpuchita.ru/virtlib/students/diploms/hist_vt/index.html


СОДЕРЖАНИЕ

введение 3

1. общие сведения 5

1.1. Технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ 5

1.2. История развития ЭВМ 7

1.3. Классификация ЭВМ 10

1.3.1. Классификация ЭВМ по назначению 10

1.3.2. Классификация ЭВМ по функциональным возможностям и размерам 12

Функциональная и структурная организация ЭВМ 17

1.1.3. Связь между функциональной и структурной организацией ЭВМ 17

1.1.4. Обобщенная структура ЭВМ и пути её развития 18

1.1.4.1. Обрабатывающая подсистема 20

1.1.4.2. Подсистема памяти 21

1.1.4.3. Подсистема ввода-вывода 21

1.1.4.4. Подсистема управления и обслуживания 22

2. Архитектуры ЭВМ 22

SISD-компьютеры 24

2.1.1. Компьютеры с CISC архитектурой 24

2.1.2. Компьютеры с RISC архитектурой 25

2.1.3. Компьютеры с суперскалярной обработкой 25

SIMD-компьютеры 26

2.1.4. Матричная архитектура 27

2.1.5. Векторно-конвейерная архитектура 28

2.1.6. ММХ технология 28

MISD компьютеры 29

MIMD компьютеры 30

2.1.7. Многопроцессорные вычислительные системы 31

2.1.7.1. Многопроцессорные вычислительные системы с общей шиной. 32

2.1.7.2. Многопроцессорные вычислительные системы с многовходовыми модулями ОП. 33

2.1.8. Многомашинные вычислительные системы (ММВС) 33

2.1.8.1. Многомашинные комплексы 34

2.1.8.2. ММР архитектура 36

3. Структура и форматы команд ЭВМ 37

Форматы команд ЭВМ 37

Способы адресации 40

3.1.1. Классификация способов адресации по наличию адресной информации в команде 41

3.1.2. Классификация способов адресации по кратности обращения в память 42

3.1.3. Классификация по способу формирования исполнительных адресов ячеек памяти 44

3.1.3.1. Относительная адресация 44

3.1.3.2. Стековая адресация 47

4. Типы данных 47

Данные со знаком 47

Данные без знака 48

Данные в формате с плавающей точкой 48

Двоично-десятичные данные 49

Данные типа строка 49

Символьные данные 50

Данные типа указатель 50

Теги и дескрипторы. Самоопределяемые данные 51

5. ПРОЦЕССОРЫ. ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР 53

Логическая структура ЦП 54

Структурная схема процессора 55

Характеристики процессора 58

Регистровые структуры центрального процессора 59

5.1.1. Основные функциональные регистры 60

5.1.2. Регистры процессора обработки чисел с плавающей точкой 62

5.1.3. Системные регистры 62

5.1.4. Регистры отладки и тестирования 63

Назначение и Классификация ЦУУ 63

УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ ЦП 65

5.1.5. ЦУУ с жесткой логикой. 65

5.1.6. ЦУУ с микропрограммной логикой 67

5.1.7. Процедура выполнения команд 71

6. ЯЗЫК МИКРООПЕРАЦИЙ 72

Описание слов, регистров и шин 73

Описание массива данных и памяти. 73

Описание микроопераций 74

Условные микрооператоры. 76

7. АРИФМЕТИКО-ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО 78

Структура алу 78

Сумматоры 79

Классификация АЛУ 80

Методы повышения быстродействия АЛУ 84

8. ПАМЯТЬ ЭВМ 84

Организация внутренней памяти процессора. 87

Оперативная память и методы управления ОП 91

8.1.1. Методы управления памятью без использования дискового пространства (без использования внешней памяти). 92

8.1.1.1. Распределение памяти фиксированными разделами. 92

8.1.1.2. Размещение памяти с перемещаемыми разделами. 95

Организация виртуальной памяти. 96

8.1.2. Страничное распределение. 97

8.1.3. Сегментное распределение. 100

8.1.4. Странично - сегментное распределение. 102

8.1.5. Свопинг 104

Методы повышения пропускной способности ОП. 105

8.1.6. Выборка широким словом. 105

8.1.7. Расслоение сообщений. 106

Методы организации кэш-памяти 109

8.1.8. Типовая структура кэш-памяти 110

8.1.9. Способы размещения данных в кэш-памяти. 111

8.1.9.1. Прямое распределение. 111

8.1.9.2. Полностью ассоциативное распределение. 112

8.1.9.3. Частично ассоциативное распределение. 114

8.1.9.4. Распределение секторов. 115

8.1.10. Методы обновления строк в основной памяти 117

Системы внешней памяти 117

9. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ПРЕРЫВАНИЯ ПРОГРАММ 118

Характеристики системы прерываний 120

Программно-управляемый приоритет прерывающих программ 123

Организация перехода к прерывающей программе 125

10. подСИСТЕМА ВВОДА/ВЫВОДА 125

Принципы организации подсистемы ввода/вывода 125

Каналы ввода-вывода 127

Интерфейсы ввода-вывода 129

10.1.1. Классификация интерфейсов 129

10.1.2. ТИПЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТНЫХ ШИН 132

11. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ 134

Общие положения 135

Классификация ВС 136

Понятие открытой системы 138

Кластерные структуры 139

12. Библиографический список 140

 


* теория классификации и систематизации сложноорганизованных областей действительности, имеющих обычно иерархическое строение ©2001 "Большая Российская энциклопедия"

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Память ЭВМ: История развития ЭВМ

Идея автоматизации процесса обработки данных заложена в принцип действия ЭВМ которая фактически воспроизводит процесс ручного механического... ЭВМ это совокупность технических и программных средств предназначенных для... Алгоритм набор правил позволяющий решить любую конкретную задачу из определенного класса С помощью алгоритма задают...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Библиографический список

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ
Основным техническим параметром ЭВМ является ее быстродействие.Быстродействие ЭВМ - среднестатистическое число операций (кроме операций ввода, вывода и обращения к внешним запомина

Третье поколение (1964-1976)
Характеризуется широким применением интегральных схем (ИС) с многослойным печатным монтажом. ИС (кристалл) - это законченный функциональный блок, соответствующий сложной транзисторной схеме,

Пятое поколение (настоящее время)
Зарождается в недрах четвёртого поколения ЭВМ и в значительной мере определяется результатами работы Японского комитета по научным исследованиям в области ЭВМ. Согласно этому проекту ЭВМ пятого пок

Связь между функциональной и структурной организацией ЭВМ
Существуют два взгляда на построение и функционирование ЭВМ. Первый - взгляд пользователя, не интересующегося технической реализацией ЭВМ и озабоченного только получением некоторого набора функций

Обрабатывающая подсистема
Развитие обрабатывающей подсистемы в большей степени, чем всех остальных подсистем, идет по пути разделения функций и повышения специализации составляющих ее устройств. Создаются специальные средст

Подсистема памяти
Подсистема памяти современных компьютеров имеет иерархическую структуру, состоящую из нескольких уровней: ¨ сверхоперативный уровень (локальная память процессора, кэш-память первого и

Подсистема управления и обслуживания
Подсистема управления и обслуживания - это совокупность аппаратно-программных средств, предназначенных для обеспечения максимальной производительности, заданной надежности, ремонтопригодности, удоб

Архитектуры ЭВМ
Под архитектурой ЭВМ понимается функциональная и структурная организация машины, определяющая методы кодирования данных, состав, назначение, принципы взаимодействия технических сре

SISD-компьютеры
         

Компьютеры с CISC архитектурой
Компьютеры с CISC(Complex Instruction Set Computer) архитектурой имеют комплексную (полную) систему команд, под управлением которой выполняются всевозможные операц

Компьютеры с суперскалярной обработкой
Еще одной разновидностью однопотоковой архитектуры является суперскалярная обработка. Смысл этого термина заключается в том, что в аппаратуру процессора закладываются средства, поз

SIMD-компьютеры
SIMD (Single Instruction Stream - Multiple Data Stream) или ОКМД - один поток команд и множество потоков данных. SIMD компьютеры состоят из одного командного процессора (управляюще

Матричная архитектура
Суть матричной структуры заключается в том, что имеется множество процессорных элементов, исполняющих одну и ту же команду над различными элементами вектора (потоков данных), объед

ММХ технология
Еще одним примером SIMD-архитектуры является технология ММХ, которая существенно улучшила архитектуру микропроцессоров фирмы Intel. Технология MMX представляет собой компромиссное

MISD компьютеры
        Рис.2.4. MISD

MIMD компьютеры
        Рис. 2.5. MIM

Многопроцессорные вычислительные системы
Сильно-связанные вычислительные системыили многопроцессорные вычислительные системы (МПВС) основаны на объединении процессоров на общем поле оперативной памяти. Это поле называется разделяемой памя

Многопроцессорные вычислительные системы с общей шиной.
В МПВС с общей шиной(Shared Memory Proccessing – мультипроцессоры с разделением памяти, SMP-архитектура) все функциональные модули (процессоры П1, П2, ..., ПМ, модули памяти МП1, МП2, .... МПК, уст

Многопроцессорные вычислительные системы с многовходовыми модулями ОП.
В МПВС с многовходовыми модулями ОП или симметричных МПВС взаимные соединения выполняются с помощью индивидуальных шин, подключающих каждый процессор и каждое устройство ввода-вывода к отдельному в

Многомашинные комплексы
Вычислительные системы со слабой связью или распределенные вычислительные системы, как правило, представляются многомашинными комплексами, в которых отдельные компьютеры объединяют

ММР архитектура
Другим примером реализации слабосвязанной архитектуры являются системы с массовым параллелизмом (МРР), состоящие из десятков, сотен, а иногда и тысяч процессорных узлов. Строгой гр

Структура и форматы команд ЭВМ
Обработка информации в ЭВМ осуществляется путём программного управления. Программа представляет собой алгоритм обработки информации, записанной в виде последовательности к

Форматы команд ЭВМ
В команде, как правило, содержатся не сами операнды, а информация объект адресах ячеек памяти или регистрах, в которых они находятся. Код команды можно представить состоящим из нескольких полей, ка

Способы адресации
Существует два различных принципа поиска операндов в памяти: ассоциативный и адресный. Ассоциативный поиск операнда (поиск по содержанию ячейки) предполагает просмотр соде

Относительная адресация
Базирование способом суммирования.В команде адресный код Ак разделяется на две составляющие: Аб - адрес регистра в регистровой памяти , в котором хранится баз

Теги и дескрипторы. Самоопределяемые данные
Одним из эффективных средств совершенствования архитектуры современных ЭВМ является теговая организация памяти, при которой каждое хранящееся в памяти (или регистре) слово снабжается указателем - т

Логическая структура ЦП
Организация центрального процессора (ЦП) определяется архитектурой и принципами работы ЭВМ (состав и форматы команд, представление чисел, способы адресации, общая организация машины и её основные э

Характеристики процессора
Говоря о внутренней архитектуре процессора, не следует забывать и о его характеристиках, главная из которых – производительность, то есть число итераций, выполняемых за одну секунд

Регистровые структуры центрального процессора
Набор регистров и их структуры рассмотрим на примере процессоров Intel с CISC-архитектурой. Можно выделить следующие группы регистров: 1. Основные функциональные регистры (

Основные функциональные регистры
Содержимое этих регистров определяется текущей задачей, т.е. в эти регистры автоматически загружается новое значение при переключении задач. Регистры общего назначения.Вос

ЦУУ с жесткой логикой.
Управляющее устройство с жесткой логикой (аппаратный тип) – представляет собой логическую схему, вернее совокупность логических схем, вырабатывающих распределенные во времени функциональные управля

ЦУУ с микропрограммной логикой
В управляющих автоматах с микропрограммной логикой каждой выполняемой машинной операции ставится в соответствие совокупность хранимых в памяти слов – микрокоманд. Последов

Процедура выполнения команд
Стандартные фазы работы ЦП включают в себя: ¨ выборку команды, вычисление адреса и выборку операндов, ¨ выполнение команды и запись результатов, ¨ обработку п

ЯЗЫК МИКРООПЕРАЦИЙ
Микрокоманда – совокупность микроопераций, выполняемых параллельно во времени. Микрооперация - элементарная функциональная операция, производящая какое-либо элементарное д

Описание слов, регистров и шин
Описание n-разрядного слова на языке микроопераций содержит его название - идентификатор и разрядный указатель. Разрядный указатель состоит из номеров старшего и младшего разрядов слова, разделенны

Описание микроопераций
Микрооперация осуществляет некоторое элементарное преобразование над данными. Это преобразование может быть логическим (выполняется над операндом поразрядно), арифметическим или функциональным.

АРИФМЕТИКО-ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО
АЛУ – одна из основных функциональных частей процессора, осуществляющая непосредственное преобразование информации. Все операции, выполняемые в АЛУ, можно разделить на сле

Структура алу
Обобщенная структурная схема АЛУ (рис. 7.1) включает: - блок регистров для приема и размещения операндов и результатов; - операционный блок, в котором осуществляется преобразовани

Сумматоры
Сумматоры АЛУ делятся: ¨ по типу использования для суммирования базовых элементов (комбинационные и накапливающие); ¨ по способу осуществления операции суммирования (после

Методы повышения быстродействия АЛУ
Одним из таких методов является реализация принципа локального параллелизма. Суть этого принципа – в распараллеливании во времени алгоритма выполняемой отдельно команды на ряд неза

ПАМЯТЬ ЭВМ
Память – один из блоков ЭВМ, состоящий из ЗУ и предназначенный для запоминания, хранения и выдачи информации (алгоритма обработки данных и самих данных). Основными характе

Организация внутренней памяти процессора.
В архитектуре современных ЭВМ стал стандартным прием организации регистров общего назначения в виде СОЗУ с прямой адресацией (адреса регистров размещаются в команде). В машинах с коротким словом, в

Оперативная память и методы управления ОП
Оперативная память (system memory) - имеет относительно небольшую емкость - от 8 до 128 Мбайт (в некоторых машинах - больше). Количество и быстродействие оперативной памяти оказыва

Организация виртуальной памяти.
Виртуальная память возникла как средство решения проблемы размещения в ОП программ, размер которых значительно превышает имеющуюся в наличии свободную память. Виртуальным

Страничное распределение.
Рис. 8.9. Страничное распределение памяти Виртуальное адресное пространство каждого процесса (пр.1 и пр.2, см. рис. 8.9)

Сегментное распределение.
При страничной организации памяти ВА – пространство процесса делится на механически равные части. Это не позволяет дифференцировать способы доступа к разным частям программы (сегментам), а это свой

Странично - сегментное распределение.
Данный метод сочетает в себе достоинства обоих подходов, представляя собой их комбинацию. Всё виртуальное адресное пространство процесса делится на сегменты, а каждый сегмент – на страницы. ОП при

Свопинг
Разновидностью виртуальной памяти является свопинг. Для того, чтобы задача могла начать выполняться, она должна быть загружена в ОП, объем которой ограничен. На рис. 8.14 показан

Выборка широким словом.
Прямой способ сокращения числа обращений к ОП состоит в организации. выборки широким словом. При выборке широким словом за одно обращение к ОП производится одновременное считывание (или запись) нес

Расслоение сообщений.
Другой способ повышения пропускной способности ОП связан с построением памяти, состоящей на физическом уровне из нескольких модулей (банков) с автономными схемами адресации, записи и чтения. При эт

Типовая структура кэш-памяти
Рассмотрим типовую структуру кэш-памяти (рис. 8.18), включающую основные блоки, которые обеспечивают её взаимодействие с ОП и центральным процессором.  

Прямое распределение.
При прямом распределении место хранения строк в кэш-памяти однозначно определяется по адресу строки. Структура кэш-памяти с прямым распределением показана на рис. 8.19.

Полностью ассоциативное распределение.
При таком способе размещения данных каждая строка основной памяти может быть размещена на месте любой строки кэш-памяти. Структура кэш-памяти с полностью ассоциативным распределением выглядит как п

Частично ассоциативное распределение.
При данном способе размещения, несколько соседних строк (фиксированное число, не менее двух) из 128 строк кэш-памяти образуют структуру называемую группой. Структура кэш-памяти, основанная на испол

Распределение секторов.
По этому способу основная память разбивается на секторы, состоящие из фиксированного числа строк, кэш-память также разбивается на секторы, состоящие из такого же числа строк. Допустим, в секторе 16

Методы обновления строк в основной памяти
В таблице 8.1. приведены условия сохранения и обновления информации в ячейках кэш-памяти и основной памяти. Если процессору требуется информация из некоторой ячейки основной памяти, а копи

Системы внешней памяти
Системы внешней памяти - это hard disc, то есть жесткий диск, floppy disc, то есть гибкий диск или дискета, CD-ROM и некоторые другие. Жесткий диск, или винчестер (

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ПРЕРЫВАНИЯ ПРОГРАММ
Во время работы ЭВМ внутри нее самой или во внешней среде (в объекте, управляемом ЭВМ) могут возникнуть события, требующие немедленных ответных действий. Прерывание программы

Характеристики системы прерываний
Для оценки эффективности систем прерываний могут быть использованы следующие характеристики: Общее число запросов прерывания (входов в систему прерываний).

Программно-управляемый приоритет прерывающих программ
Относительная степень важности программ, их частота повторения, относительная степень срочности в ходе вычислительного процесса могут меняться, требуя установления новых приоритетных соотношений. П

Организация перехода к прерывающей программе
Вектор начального состояния прерывающей программы называют вектором прерывания.Он содержит всю необходимую информацию для перехода к прерывающей программе, в том числе ее начальный

Каналы ввода-вывода
Для разделения функций управления центральным процессором и периферийными устройствами в состав ЭВМ включаются дополнительные устройства - каналы ввода-вывода (КВВ), задачей которых является обеспе

ТИПЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНДАРТНЫХ ШИН
Типы и характеристики стандартных шин, используемых в настоящее время, приведены в таблице 10.1. Табл. 10.1 Характеристики стандартных шин. Тип/

Общие положения
Вычислительные системы относятся к категории сложных систем. При рассмотрении вопросов, связанных с их построением и функционированием, выделяют элементы системы и подсистемы как составные части ст

Понятие открытой системы
Широкое распространение информационно-вычислительных систем в самых разных областях современной жизни: промышленности, финансах, образовании и культуре, - делает актуальным вопрос о создании некото

Кластерные структуры
Кластерные структуры или просто кластеры являются самым дешевым способом наращивания производительности уже инсталлированных компьютеров. Кластер представляет собой набор

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги