- •Билет №1. Что такое эвм.Классы эвм.
- •Классы эвм
- •Билет №2.Принципы построения эвм
- •Билет №3. Опишите классическую структуру эвм и укажите свойства каждого блока
- •Билет №4. Архитектура программного обеспечения эвм
- •6. Основные функциональные характеристики:
- •Билет №7. Организация процессов. Назначение блоков.
- •Сегментные регистры
- •Билет №9.Система команд процессоров
- •Билет №10. Архитектурные способы повышения производительности микропроцессоров
- •Билет №11. Что такое архитектура процессора?
- •Билет №12. Общие принципы взаимодействия процессора и озу.
- •Билет №13. Классификация запоминающих устройств.
- •Билет №14. Организация памяти первого уровня.
- •Билет №17. Организация стековых(магазинных) запоминающих устройств.
- •Билет №18. Организация памяти 2-го уровня.
- •Билет №19. Способы организации передачи данных между памятью и ВнУ.
- •Билет №23. Проблема физической передачи данных по линиям связи.
- •Билет №24. Виды и характеристики топологий вычислительной сети.
- •Билет №26. Физическая и логическая структуризация вычислительной сети.
Билет №17. Организация стековых(магазинных) запоминающих устройств.
Стековая организация ЗУ широко используется при построении систем прерываний, а также при программировании алгоритмов типов данных типа вектор или массив. Исторически сложилось 2 типа: магазинная память и стековая память.
Магазинная реализуется на основе сдвиговых регистров, при чтении или записи информации производится сдвиг всех ячеек памяти, что является недостатком и требует больших затрат оборудования. Количество регистров ограниченно, что может привести к переполнению стека.
Стековая обычно организуется с подвижным указателем вершины стека. Сама запоминающая часть обычно находится в ОП.
Билет №18. Организация памяти 2-го уровня.
Основная память обычно организуется на основе микросхем динамического типа, основная особенность которых – разрушение информации при чтении и следовательно – необходимость её регенерации, что увеличивает время обращения уменьшает быстродействие. Ещё одной особенностью ОП является многоблочная организация. Связано с тем, что ёмкость основных микросхем памяти ограничена и для построения памяти необходимого объёма используются несколько микросхем. Многоблочная память рассматривается как единое целое, быстродействие которой определяется временем обращения к конкретному блоку памяти. Время не зависит от количества блоков, поэтому можно её наращивать без уменьшения производительности. Каждый момент времен схема поддерживает лишь одно обращение к памяти, но т.к. каждый блок памяти автономен, то на деле память может обслуживать n обращений одновременно. В связи с этим используется расслоение обращений к оперативной памяти. Делается это таким образом, чтобы очередное обращение обслуживалось свободным блоком. Это достигается добавление двух буферных регистров и способом разделения адреса.
Билет №19. Способы организации передачи данных между памятью и ВнУ.
Внешняя память – обычно дисковая, работающая под управлением ОС. Обычно в состав внешнего ЗУ входят носители информации, привод и контроллер.
Твердотельные накопители – ЗУ на основе микросхем памяти (SSD) содержит управляющий контроллер и не содержит механических частей.
Недостатки SSD:
-
Ограниченное количество циклов перезаписи (примерно 100 тысяч раз)
-
Цена объема информации SSD диска
Преимущества:
-
Отсутствие движущихся частей
-
Высокая скорость чтения/записи
-
Низкое энергопотребление
-
Отсутствие шума
-
Высокая механическая стойкость
-
Широкий диапазон рабочих температур
-
Малые габариты
-
Стабильность времени считывания файлов
Билет №20. Что такое вычислительная система.
Вычислительная система – сложная динамическая система, состоящая из аппаратного и программного обеспечения. Простейшей вычислительной системой может являться микроконтроллер. Аппаратные и программные части находятся во взаимодействии.
Билет №21. Вычислительная сеть.
Вычислительная сеть – вычислительный комплекс ЭВМ, включающий территориально раздельную систему ПК и их терминалов, объединенных в единую систему.
Проблемы:
-
Основное отличие сетевых линий от внутренних – то, что протяжённость сетевых линий намного больше, чем внутренних.
-
Количество проводов линий связи
-
Взаимная синхронизация приёмника и передатчика
Билет №22. Классификация вычислительных сетей.
В зависимости от расстояний между связываемыми узлами различают вычислительные сети:
• Глобальные сети(Wide Area Network — WAN) — сети, объединяющие тысячи узлов, удаленность которых может достигать нескольких тысяч километров. Глобальные сети объединяют абонентов, которые могут находиться в разных странах и на разных континентах. В связи с большой сложностью такие сети имеют иерархическую структуру.
• Региональные сети(Metropolitan Area Network — MAN) — сети, объединяющие абонентов района, города, области. Удаленность абонентов обычно составляет десятки— сотни километров.
• Локальные сети(Local Area Network — LAN) — сети, объединяющие до нескольких сотен узлов, удаление которых не превышает нескольких километров. Обычно локальные ВС создают в пределах одного здания.
• Системные сети(Storage or system Area Network — SAN) — это высокопроизводительные ВС, объединяющие до нескольких сотен узлов, с длиной связей до100 м, располагаемые чаще всего в специальном машинном зале.
Различают интегрированные сети, неинтегрированные сети и подсети. Интегрированная вычислительная сеть(интерсеть) представляет собой взаимосвязанную совокупность многих вычислительных сетей, которые в интерсети называются подсетями.
В зависимости от топологии соединений узлов различают сети шинной (магистральной), кольцевой, звездной, иерархической, произвольной структуры.
Среди ЛВС наиболее распространены(рис. 1.1):
• шинная(bus) - локальная сеть, в которой связь между любыми двумя станциями устанавливается через один общий путь и данные, передаваемые любой станцией, одновременно становятся доступными для всех других станций, подключенных к этой же среде передачи данных(последнее свойство называют широковещательностью);
• кольцевая(ring) - узлы связаны кольцевой линией передачи данных(к каждому узлу подходят только две линии); данные, проходя по кольцу, поочередно становятся доступными всем узлам сети;
• звездная(star) - имеется центральный узел, от которого расходятся линии передачи данных к каждому из остальных узлов. В зависимости от способа управления различают сети:
• "клиент/сервер" - в них выделяется один или несколько узлов(их название- серверы), выполняющих в сети управляющие или специальные обслуживающие функции, а остальные узлы(клиенты) являются терминальными, в них работают пользователи. Сети клиент/сервер различаются по характеру распределения функций между серверами, другими словами по типам серверов(например, файл-серверы, серверы баз данных). При специализации серверов по определенным приложениям имеем сеть распределенных вычислений. Такие сети отличают также от централизованных систем, построенных на мэйнфреймах;
• одноранговые- в них все узлы равноправны; поскольку в общем случае под клиентом понимается объект(устройство или программа), запрашивающий некоторые услуги, а под сервером- объект, предоставляющий эти услуги, то каждый узел в одноранговых сетях может выполнять функции и клиента, и сервера.
В зависимости от типа ЭВМ разделяют на:
одинаковые или неодинаковые ЭВМ применяют в сети, различают сети однотипных ЭВМ, называемые однородными, и разнотипных ЭВМ- неоднородные(гетерогенные). В крупных автоматизированных системах, как правило, сети оказываются неоднородными.
Сети также различают в зависимости от используемых в них протоколов и по способам коммутации:
• с коммутацией каналов– установление непосредственного физического соединения между отправителем и получателем из нескольких последовательно соединённых каналов. Образуется на весь сеанс связи. Затем может разрушиться.
• с коммутацией сообщений. Передача в виде дискретных порций между источником и получателем. При передаче сообщений указывается адрес. Передача осуществляется через центры коммутации каналов(ЦКС), которые передают сообщение по свободным в данный момент времени каналам. В ЦКС осуществляется промежуточное хранение в памяти, контроль ошибок, преобразование форматов данных и т.п. Таким образом, СПД с КС устанавливает виртуальный канал, устраняет недостатки СПД с КК. Однако, сложно в диалоговом режиме.
• с коммутацией пакетов. Сообщение делится на пакеты фиксированной длины (например, 1 Кб), каждый сопровождается адресом отправителя, адресом получателя и номером пакета в сообщении. Пакеты передаются по сети как независимые сообщения. В пункте назначения осуществляется накопление пакетов и формирование исходного сообщения. Пакеты одного сообщения могут передаваться одновременно по различным маршрутам. Это повышает надёжность передачи сообщения, уменьшает вероятность ошибок и время занятости повторными передачами. Сочетает преимущества КК и КС. По видам связи и режимам работы сетей передачи сообщений. Связь может быть односторонней(симплексной), с попеременной передачей информации в обоих направлениях(полудуплексной) или одновременной в обоих направлениях(дуплексной). Первоначальными видами сообщений могут быть голос, изображения, текст, данные. Для передачи звука традиционно используется телефон, изображений- телевидение, текста- телеграф(телетайп), данных- вычислительные сети. Передача документов (текста) может быть кодовой или факсимильной. Для передачи в единой среде звука, изображений и данных применяют сети, называемые сетями интегрального обслуживания.
По методу доступа сети разделяют на:
• Случайный(при децентрализованном управлении) – все станции равноправны. Каждая может обратиться в любое время. Возможны конфликты. Сокращение конфликтов– предварительное прослушивание шины. Если занята– станция возобновляет попытку занять шину. Применяется лишь в незагруженных сетях. Низкий КПД канала.
• Детерминированный– определённое время выхода в сеть. Могут быть приоритеты.
o Маркерный метод. Передачу производит только абонент, у которого есть в данный момент времени маркер. Остальные работают на приём. Передачу маркера от станции к станции задаёт управляющая станция сети. Получивший маркер абонент выдаёт в шину кадр информации. Если кадра нет, то сразу передаёт маркер другому абоненту согласно установленному правилу. Смену правила передачи маркера производит управляющая станция сети.
o Метод деления на временные интервалы. Применяется в кольцевых сетях. Осуществляется передача кадрами фиксированной длины. В кольцевом канале управляющая сигналами станция выделяет временные сегменты фиксированной длины. Сегменты циркулируют по кольцу. Каждая станция может поместить свой кадр данных в один из них, который помечен как свободный. Сегмент становится занятым. После доставки адресату сегмент освобождается.