6.Принцип программного управления. Функциональная и структурная организация компьтера.

6.1. Органиация открытой компьютерной архитектуры

Проектирование любого устройства (не обязательно компьютера) начинается с разработки некоторых базовых принципов, на которых будет построена вся система. Этот своеобразный фундамент будущей системы принято называть "архитектурой".

Разрабатывая персональный компьютер, сотрудники IBM создали, так называемую, "открытую архитектуру", которая оказалось настолько эффективной, что лежит в основе современных ПК и по сей день. Основополагающие принципы открытой архитектуры следующие:

• конструкция предусматривает возможность расширения системы;

• использование технических решений и технологий не требует лицензионных затрат;

• в процессе эксплуатации возможно изменение базового состава системы самим пользователем.

Такая "самонастраивающаяся" система оказалась очень удачным решением. Посудите сами, поскольку система в начале работы сама может определять свою конфигурацию (какие компоненты в данный момент подключены к системе), то пользователю не составляет большого труда самостоятельно настраивать эту самую конфигурацию. В этом состоит принципиальное отличие IBM-совместимых компьютеров и Macintosh, которые построены на закрытой архитектуре. Т.к., последние содержат фиксированный набор компонентов, а сведения о конфигурации закладываются в систему изготовителем, то для внесения каких-либо изменений пользователь должен обращаться в сервисный центр, который выполнит перенастройку конфигурации. Согласитесь, это довольно неудобно и хлопотно.

Основы открытой архитектуры

В качестве центрального процессора используются микропроцессоры серии x86 фирмы Intel, их аналоги, а также программно-совместимые с ними процессоры других фирм.

• Система имеет BIOS - программное средство поддержки определенного набора компонентов.

• Регламентирована процедура начального запуска системы.

• Память организована в виде нескольких блоков, имеющих различные свойства.

• Задействован механизм конфигурирования.

• ПК имеет системный реестр и КМОП-память для хранения сведений о конфигурации системы.

• Реализована система прерываний и прямого доступа к памяти.

• Всем устройствам компьютера выделены "свои" адреса.

• Для ввода информации и вывода ее на экран монитора задействована специальная система кодировок.

6.2.Схема с общей шиной

При организации ЭВМ на основе общей шины (ОШ) взаимодействие между ееустройствами осуществляется через общую шину, к которой подключены всеустройства, входящие в состав ЭВМ.

Рисунок-Структура ЭВМ на основе Общей шины

ПЗУ(оперативная память, постоянное запоминающее устройство)

Взаимодействие между всеми устройствами ЭВМ осуществляется в режиме

разделения времени общей шины (т.е. поочередно). Такой способ не обеспечивает

(принципиально) высокой пропускной способности, ввиду чего производительность

ЭВМ ниже, чем при наличии локальных шин между различными устройствами ЭВМ.

Однако простота реализации и возможность построения ОШ с высокой пропускной

способностью обеспечили широкое использования такой структуры в персональных

ЭВМ (ПК) и микропроцессорных системах (МПС).

2 вариант(ЭТОТ ЛУЧШЕ)

Показано три устройства – процессор и два ОЗУ(оперативное запоминающее устройство, “оперативка”)

Видно, что в составе этой шины выделяется три группы линий (которые есть не что иное, как самые обычные электрические проводники) – "шина управления", по которой процессор подаёт сигналы управления, "шина данных", по которой передаются двоичные числа, которые считаются "данными" и "шина адреса", по которой передаются такие же числа, но они считаются "адресом". Разрядность шины (число линий, по которым одновременно передаются биты) обычно совпадает с разрядностью самого процессора. Так, у 32-хразрядного процессора обычно же и 32-хразрядная шина, хотя можно построить и иную конфигурацию.