- •Основные этапы развития вт. Механический этап развития вт
- •Основные этапы развития вт. Электромеханический этап развития вт
- •Основные этапы развития вт. Электронный этап развития вт
- •Основные этапы развития вт. Первое поколение эвм
- •Основные этапы развития вт. Второе поколение эвм.
- •Основные этапы развития вт. Третье поколение развития эвм.
- •Основные этапы развития вт. Четвертое поколение развития эвм
- •Арифметические основы построения эвм. Системы счисления, используемые в вт. Способы кодирования чисел в эвм. Арифметические операции в эвм. Сложение чисел в эвм.
- •Арифметические основы построения эвм. Формы представления чисел в эвм. Форма представления чисел с фиксированной запятой
- •Арифметические основы построения эвм. Формы представления чисел в эвм. Форма представления чисел с плавающей запятой.
- •Логические основы построения эвм. Понятие о логической функции.
- •Логические основы построения эвм. Основные логические функции.
- •Логические основы построения эвм. Логические элементы, используемые в эвм.
- •Логические основы построения эвм. Триггер.
- •Логические основы построения эвм. Сумматор
- •Архитектура и принципы построения эвм. Основные характеристики эвм. Структура технических средств эвм.
- •Архитектура и принципы построения эвм. Логически необходимые элементы эвм.
- •Классификация и архитектура вычислительных систем. Многомашинные вычислительные системы. Многопроцессорные вычислительные системы. Комплексирование в вычислительных системах
- •Персональные компьютеры и рабочие станции. Классификация пк по областям применения. Серверы. Мейнфреймы. Кластерные архитектуры.
- •Компьютер. Каноническая структура компьютера.
- •Устройство управления. Синхронный и асинхронный способы управления уу.
- •Устройство управления. Микропрограммная и аппаратная реализация устройства управления.
- •Функциональная и структурная организация процессоров. Классификация процессоров. (cisc и risc)
- •Центральный процессор. Структура и организация центрального процессора. Влияние на работу процессора адресности команд и способа адресации.
- •Внутренняя конфигурация процессора 8086
- •Классы сигналов прерывания. Приоритеты прерывания. Обработка программного прерывания. Векторная система прерываний. Распределение прерываний в пк на базе процессора х86
- •Организация памяти пк. Иерархия памяти. Организация кэш-памяти.
- •Организация оперативной памяти (ram). Типы и классификация оп. Адресация информации и обработка адресов.
- •Организация виртуальной памяти. Страничная организация памяти. Сегментация памяти.
- •Стек. Понятие стека.
- •Организация ввода-вывода. Шина. Шины данных. Шины адреса. Шины управления. Bios.
- •Организация ввода-вывода. Системные и локальные шины.
- •Организация ввода-вывода. Шины ввода-вывода. Шина agp Шина usb Шины ide и scsi
- •История появления микропроцессоров.
- •Основные технические характеристики микропроцессоров.
- •Микропроцессоры 8086-80486
- •Обзор процессоров других фирм, отличных от Intel
- •Модульная конструкция пк. Принцип открытой архитектуры.
- •Основные функции системы обмена информацией с внешними устройствами.
- •Организация сетей. Понятие о компьютерной сети.
- •Одноранговые сети
- •Сети на основе сервера.
- •Топология сети. Шина.
- •Концентраторы.
Классификация и архитектура вычислительных систем. Многомашинные вычислительные системы. Многопроцессорные вычислительные системы. Комплексирование в вычислительных системах
ВС-это совокупность и взаимосвязанность процессоров или ЭВМ, периферии и ПО предназначенная для решения задач пользователя.
Классификация вычислительных систем
Одним из наиболее распространенных способов классификации является систематика Флинна :
SISD (Single Instruction, Single Data) – системы, в которых существует одиночный поток команд и одиночный поток данных; к данному типу систем можно отнести обычные последовательные ЭВМ;
SIMD (Single Instruction, Multiple Data) – системы c одиночным потоком команд и множественным потоком данных; подобный класс составляют многопроцессорные вычислительные системы, в которых в каждый момент времени может выполняться одна и та же команда для обработки нескольких информационных элементов; подобной архитектурой обладают, например, многопроцессорные системы с единым устройством управления; данный подход широко использовался в предшествующие годы, в последнее время его применение ограничено, в основном, созданием специализированных систем;
MISD (Multiple Instruction, Single Data) – системы, в которых существует множественный поток команд и одиночный поток данных; относительно данного типа систем нет единого мнения – ряд специалистов говорят, что примеров конкретных ЭВМ, соответствующих данному типу вычислительных систем, не существует, и введение подобного класса предпринимается для полноты системы классификации; другие же относят к данному типу, например, систолические вычислительные системы или системы с конвейерной обработкой данных;
MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data) – системы c множественным потоком команд и множественным потоком данных; к подобному классу систем относится большинство параллельных многопроцессорных вычислительных систем.
Следует отметить, что хотя систематика Флинна широко используется при конкретизации типов компьютерных систем, такая классификация приводит к тому, что практически все виды параллельных систем (несмотря на их существенную разнородность) относятся к одной группе MIMD.
Многомашинная ВС (ММС) содержит несколько ЭВМ, каждая из которых имеет свою ОП и работает под управлением своей операционной системы, а также средства обмена информацией между машинами. Реализация обмена информацией происходит, в конечном счете, путем взаимодействия операционных систем машин между собой. Это ухудшает динамические характеристики процессов межмашинного обмена данными. Применение многомашинных систем позволяет повысить надежность вычислительных комплексов. При отказе в одной машине обработку данных может продолжать другая машина комплекса. Однако можно заметить, что при этом оборудование комплекса недостаточно эффективно используется для этой цели. Достаточно выйти из строя одной ЭВМ,как система становиться не работоспособной.
Вычислительная система называется многопроцессорной(МПС), если она содержит несколько процессоров, работающих с общей ОП (общее поле оперативной памяти) и управляется одной общей операционной системой. Часто в МПС организуется общее поле внешней памяти.
В МПС по сравнению с ММС достигается более быстрый обмен информацией между процессорами и поэтому может быть получена более высокая производительность, более быстрая реакция на ситуации, возникающие внутри системы и в ее внешней среде, и более высокие надежность и живучесть, так как система сохраняет работоспособность, пока работоспособны хотя бы по одному модулю каждого типа устройств.
Многопроцессорные системы представляют собой основной путь построения ВС сверхвысокой производительности. При создании таких ВС возникает много сложных проблем, к которым в первую очередь следует отнести распараллеливание вычислительного процесса (программ) для эффективной загрузки процессоров системы, преодоление конфликтов при попытках нескольких процессоров использовать один и тот же ресурс системы (например, некоторый модуль памяти) и уменьшение влияния конфликтов на производительность системы, осуществление быстродействующих экономичных по аппаратурным затратам межмодульных связей. Указанные вопросы необходимо учитывать при выборе структуры МПС.
На основе многопроцессорности и модульного принципа построения других устройств системы возможно создание отказоустойчивых систем, или, другими словами, систем повышенной живучести.