рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Магистрально-модульный принцип построения компьютера

Работа сделанна в 2000 году

Магистрально-модульный принцип построения компьютера - раздел Программирование, - 2000 год - Экзаменационные билеты по информатике 2000- 2001 учебный год Магистрально-Модульный Принцип Построения Компьютера. В Основу Архитектуры Со...

Магистрально-модульный принцип построения компьютера. В основу архитектуры современных персональных компьютеров положен магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию.

Модульная организация компьютера опирается на магистральный шинный принцип обмена информацией между модулями.

Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по трем многоразрядным шинам многопроводным линиям, соединяющим все модули шине данных, шине адресов и шине управления. Разрядность шины данных связана с разрядностью процессора имеются 8 16 32 64-разрядные процессоры. Данные по шине данных могут передаваться от процессора к какому-либо устройству, либо, наоборот, от устройства к процессору, т. е. шина данных является двунаправленной.

К основным режимам работы процессора с использованием шины данных можно отнести следующие запись чтение данных из оперативной памяти, запись чтение данных из внешней памяти, чтение данных с устройства ввода, пересылка данных на устройство вывода. Выбор абонента по обмену данными производит процессор, который формирует код адреса данного устройства, а для оперативной памяти код адреса ячейки памяти.

Код адреса передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении от процессора к оперативной памяти и устройствам, т. е. шина адреса является однонаправленной. Разрядность шины адреса определяет объем адресуемой процессором памяти. Имеются 16 20 24- и 32-разрядные шины адреса. Каждой шине соответствует свое адресное пространство, т. е. максимальный объем адресуемой памяти 216 64 Кб 220 1 Мб 224 16 Мб 232 4 Гб В персональных компьютерах величина адресного пространства процессора и величина фактически установленной оперативной памяти практически всегда различаются.

В первых отечественных персональных компьютерах величина адресного пространства была иногда меньше, чем величина реально установленной в компьютере оперативной памяти. Обеспечение доступа к такой памяти происходило на основе поочередного так называемого постраничного подключения дополнительных блоков памяти к адресному пространству.

В современных персональных компьютерах с 32-разрядной шиной адреса величина адресуемой памяти составляет 4 Гб, а величина фактически установленной оперативной памяти значительно меньше и составляет обычно 16 или 32 Мб. По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией ввод вывод, и сигналы, синхронизирующие взаимодействие устройств, участвующих в обмене информацией. Аппаратно на системных платах реализуются шины различных типов.

В компьютерах РС 286 использовалась шина ISA Industry Standard Architecture, имевшая 16-разрядную шину данных и 24-разрядную шину адреса. В компьютерах РС 386 и РС 486 используется шина EISA Extended Industry Standard Architecture, имеющая 32-разрядные шины данных и адреса. В компьютерах PC Pentium используется шина PCI Peripheral Component Interconnect, имеющая 64-разрядную шину данных и 32-разрядную шину адреса. Подключение отдельных модулей компьютера к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью контроллеров, адаптеров устройств видеоадаптер, контроллер жестких дисков и т. д а на программном уровне обеспечивается загрузкой в оперативную память драйверов устройств, которые обычно входят в состав операционной системы.

Контроллер жестких дисков обычно находится на системной плате. Существуют различные типы контроллеров жестких дисков, которые различаются по количеству подключаемых дисков, скорости обмена информацией, максимальной емкости диска и др. Тип Количество устройств Скорость обмена Макс. емкость IDE 2 1Мб С 540Мб EIDE 2 2 3-4 Мб с 8Г6 SCSI 8 5-10 Мб с 8Г6 IDE - Integrated Device Electronics EIDE - Enhanced Integrated Device Electronics SCSI - Small Computers System Interface В стандартный набор контроллеров, разъемы которых имеются на системном блоке компьютера, обычно входят - видеоадаптер с помощью него обычно подключается дисплей - последовательный порт СОМ1 с помощью него обычно подключается мышь - последовательный порт COM2 с помощью него обычно подключается модем - параллельный порт с помощью него обычно подключается принтер - контроллер клавиатуры.

Через последовательный порт единовременно может передаваться 1 бит данных в одном направлении, причем данные от процессора к периферийному устройству и в обратную сторону, от периферийного устройства к процессору, передаются по разным проводам. Максимальная дальность передачи составляет обычно несколько десятков метров, а скорость до 115 200 бод. Устройства подключаются к этому порту через стандартный разъем RS-232. Через параллельный порт может передаваться в одном направлении одновременно 8 бит данных.

К этому порту устройства подключаются через разъем Centronics.

Максимальное удаление принимающего устройства обычно не должно превышать 3 м. Подключение других периферийных устройств требует установки в компьютер дополнительных адаптеров плат. Технология объектно-ориентированного программирования. Объекты и их свойства.

Объектно-ориентированное программирование ООП - это метод программирования, при использовании которого главными элементами программ являются объекты. Такой подход объективно обусловлен тем, что окружающий нас мир состоит из целостных объектов, которые обладают определенными свойствами и поведением. Ранее при использовании технологии структурного программирования предусматривалось расчленение объекта, описание его свойств отдельно от поведения. В технологии объектно-ориентированного программирования объекты сохраняют свою целостность, все свойства объекта и его поведение описываются внутри самого объекта.

В основе объектно-ориентированного подхода лежат три понятия инкапсуляция объединение данных с процедурами и функциями в рамках единого целого - объекта наследование возможность построения иерархии объектов с использованием наследования их характеристик полиморфизм задание одного имени действию, которое передается вверх и вниз по иерархии объектов, с реализацией этого действия способом, соответствующим каждому объекту в иерархии.

Инкапсуляция. В объектно-ориентированном программировании объект представляет собой запись, которая служит оболочкой для соединения связанных между собой данных и процедур. Другими словами, объект обладает определенными свойствами и поведением. Рассмотрим в качестве примера кнопку - типичный объект, присутствующий в интерфейсе большого количества программ. Кнопка обладает определенным поведением она может быть нажата, после нажатия на кнопку будут происходить определенные события и т. д. Соединение таких свойств и поведения в одном объекте и называется инкапсуляцией.

Наследование. Объекты могут наследовать свойства и поведение от других объектов, которые называются родительскими объектами. Это понятие можно хорошо проиллюстрировать опять на примере интерфейсной кнопки. Возьмем в качестве родительского объекта самую простую квадратную кнопку серого цвета с надписью Кнопка, при нажатий на которую запускается определенная процедура.

На основе этой кнопки можно создать множество кнопок, обладающих различными размерами, цветами и надписями. Нажатие на каждую такую кнопку будет вызывать свою особенную процедуру. Таким образом, все это множество кнопок унаследует свои свойства и поведение от родительского объекта, простой кнопки. Полиморфизм - это слово из греческого языка, означающее много форм. Перечень интерфейсных кнопок различных типов простая кнопка, радиокнопка, кнопка-переключатель и т. д. представляет собой хороший пример полиморфизма.

Каждый тип объекта в этом перечне представляет собой различный тип интерфейсной кнопки. Можно описать метод для каждой кнопки, который изобразит этот объект на экране. В терминах объектно-ориентированного программирования можно сказать, что все эти типы кнопок имеют способность изображения самих себя на экране. Однако способ процедура, которым каждая кнопка должна изображать себя на экране, является различным для каждого типа кнопки.

Простая кнопка рисуется на экране с помощью процедуры вывод изображения простой кнопки, радиокнопка рисуется на экране с помощью процедуры вывод изображения радиокнопки и т. д. Таким образом, существует единственное для всего перечня интерфейсных кнопок действие вывод изображения кнопки на экран, которое реализуется специфическим для каждой кнопки способом. Это и является проявлением полиморфизма. В системах объектно-ориентированного программирования обычно используется графический интерфейс, который позволяет визуализировать процесс программирования. Появляется возможность создавать объекты, задавать им свойства и поведение с помощью мыши. Объектно-ориентированное программирование по своей сути - это создание приложений из объектов, подобно тому, как из блоков и различных деталей строятся дома. Одни объекты приходится полностью создавать самостоятельно, тогда как другие можно позаимствовать в готовом виде из разнообразных библиотек.

Наиболее распространенными системами объектно-ориентированного визуального программирования являются Microsoft Visual Basic и Borland Delphi.

Катализатором широкого распространения объектно-ориентированного программирования стала технология World Wide Web. Практически все новейшие разработки для этой системы выполняются с помощью объектно-ориентированных языков например, языка Java. Объект - элементарная единица в объектно-ориентированном программировании, заключающая в себе как описывающие объект данные, так и средства обработки этих данных.

Класс - обобщенное описание набора объектов, обладающих некоторыми одинаковыми методами и структурами данных. Подкласс - более подробное описание, относящееся к какому-либо специализированному подмножеству набора объектов, описанного классом. Иногда подклассы называют также производными или дочерними классами. Наследование - механизм автоматического включения в состав различных классов, подклассов и объектов одних и тех же методов и структур данных.

Билет 2 Основные характеристики разрядность, адресное пространство и др. процессора компьютера. Процессор компьютера предназначен для обработки информации. Каждый процессор имеет определенный набор базовых операций команд, например, одной из таких операций является операция сложения двоичных чисел. Технически процессор реализуется на большой интегральной схеме, структура которой постоянно усложняется, и количество функциональных элементов типа диод или транзистор на ней постоянно возрастает от 30 тысяч в процессоре 8086 до 5 миллионов в процессоре Pentium II . Важнейшей характеристикой процессора, определяющей его быстродействие, является его тактовая частота.

От нее, в частности, зависит количество базовых операций, которые производит процессор в секунду. За 20 лет тактовая частота процессора увеличилась почти на два порядка от 4 МГц процессор 8086, 1978 г. до 300 МГц процессор Pentium II, 1997 г Другой характеристикой процессора, влияющей на его производительность, является разрядность.

В общем случае производительность процессора тем выше, чем больше его разрядность. В настоящее время используются 8 16 32- и 64-разрядные процессоры, причем практически все современные программы рассчитаны на 32- и 64-разрядные процессоры. Часто уточняют разрядность процессора и пишут, например, 16 20, что означает, что процессор имеет 16-разрядную шину данных и 20-разрядную шину адреса. Разрядность адресной шины определяет адресное пространство процессора, т. е. максимальный объем оперативной памяти, который может быть установлен в компьютере.

В первом отечественном персональном компьютере Агат 1985 г. был установлен процессор, имевший разрядность 8 16, соответственно его адресное пространство составляло 64 Кб. Современный процессор Pentium II имеет разрядность 64 32, т. е. его адресное пространство составляет 4 Гб. Производительность процессора является интегральной характеристикой, которая зависит от частоты процессора, его разрядности, а также особенностей архитектуры наличие кэш-памяти и др Производительность процессора нельзя вычислить, она определяется в процессе тестирования, т. е. определения скорости выполнения процессором определенных операций в какой-либо программной среде. Увеличение производительности процессоров может достигаться различными путями.

В частности, за счет введения дополнительных базовых операций. Так, в процессорах Pentium ММХ достигается большая производительность при работе с мультимедиа-приложениями программами для обработки графики, видео и звука. Тип процессора Частота МГц Разрядность шины данных Разрядность шины адреса Адресное пространство 8086 4-12 16 20 1Мб 80286 8-20 16 24 16Мб 80386 25-40 32 32 4Г6 80486 33-100 32 32 4Г6 Pentium 75-200 64 32 4Г6 Pentium II 200-300 64 32 4Г6 Системы программирования.

Интерпретация и компиляция. Имеются два основных подхода к реализации языков программирования компиляция и интерпретация. Компилятор переводит программу на языке программирования в машинный код последовательность команд и данных конкретного компьютера, на котором будет выполняться программа.

Исполнение этого кода осуществляется под управлением операционной системы и никак не зависит от компилятора. Интерпретатор же является собственно той системой, которая исполняет программу на языке программирования. Между этими двумя подходами имеется множество промежуточных вариантов существуют компиляторы, которые компилируют в интерактивном режиме, во время ввода программы. Существуют интерпретаторы, которые компилируют программу в промежуточный код. Вообще говоря, код, полученный компилятором, будет более эффективным, т. е. программа будет выполняться быстрее.

Но полное время, затраченное на проектирование, ввод текста и запуск на выполнение для компилирующей системы, может быть больше, чем для интерпретирующей. Кроме того, компилятор может точно указать место лишь синтаксической ошибки если же ошибка другого рода, то компилятор может предложить лишь сгенерированный код для определения места вероятной ошибки.

Интерпретатор же покажет ошибку в исходном тексте программы. В самом языке программирования, вообще говоря, не заложен способ его реализации, однако одни языки почти всегда компилируются, например C , другие, например Smalltalk, почти всегда интерпретируются, Java компилируется в байт-код и затем интерпретируется. Сейчас практически любая реализация языка представлена как среда разработки, которая включает 1 компилятор или интерпретатор 2 отладчик - специальную программу, которая облегчает процесс поиска ошибок пользуясь ею, разработчик может выполнять программу по шагам, отслеживать изменение значений переменных в процессе выполнения и др. 3 встроенный текстовый редактор 4 специальные средства для просмотра структуры программы, классов, модулей и проч. 5 библиотеку готовых модулей, классов, напри- Q для создания пользовательского интерфейса окна, кнопки и т. д В 80-е годы активно прорабатывалась идея визуального программирования, основной смысл которой состоит в том, чтобы процесс сборки программы осуществлялся на экране дисплея из программных конструкций - картинок.

В результате появились среды разработки 4-го поколения 4GL , в которых разрабатываемый программный продукт строится из готовых крупных блоков при помощи мыши. Примерами таких сред являются Delphi, Visual Age, Visual Java. Билет 3

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Экзаменационные билеты по информатике 2000- 2001 учебный год

Информация. Вероятностный подход к измерению количества информации. Билет 1. Понятие алгоритма. Свойства алгоритмов.

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Магистрально-модульный принцип построения компьютера

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:

Организация и основные характеристики памяти компьютера
Организация и основные характеристики памяти компьютера. Большое количество программ и данных, необходимых пользователю, долговременно хранятся во внешней памяти компьютера на гибких и жестк

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