загрузка...
загрузка...
На головну

Структура і принципи функціонування ЕОМ

  1. A. Структура комерційних листів
  2. I. Поняття, основні принципи, цілі, завдання та напрями забезпечення безпеки дорожнього руху.
  3. I. Структурні принципи
  4. II. Принципи можливого науково-теоретичного підходу до рефлексії
  5. II. принципи професіоналізму
  6. II. принципи процесу
  7. II. СТРУКТУРА сучасних комп'ютерів

Більш ніж за півстоліття розвитку обчислювальних засобів прогрес в апаратній реалізації ЕОМ і їх технічних характеристик перевершив усі сподівання, і поки не помітно зниження його темпів. Незважаючи на те, що сучасні ЕОМ зовні не мають нічого спільного з першими моделями, основоположні ідеї, закладені в них і пов'язані з поняттям алгоритму, розробленим Аланом Тьюрингом, а також архітектурної реалізацією, запропонованої Джоном фон Нейманом, поки не зазнали корінних змін (за винятком систем паралельної обробки інформації).

Будь-яка ЕОМ неймановской архітектури містить наступні основні пристрої:

· Арифметико-логічний пристрій (АЛП);

· Пристрій управління (УУ)

· Пристрій (ЗУ);

· Пристрої введення-виведення (УВВ);

· Пульт управління (ПУ).

У сучасних ЕОМ АЛУ і УУ об'єднані в загальне пристрій, який називається центральним процесором. Узагальнена логічна структура ЕОМ представлена ??на рис. 1.3.

Мал. 1.3. Узагальнена логічна структура ЕОМ

процесор, абомікропроцесор, є основним пристроєм ЕОМ. Він призначений для виконання обчисленні по зберігається в пристрої програмою і забезпечення загального управління ЕОМ. Швидкодію ЕОМ в значній мірі визначається швидкістю роботи процесора. Для її збільшення процесор використовує власну нам'яти невеликого обсягу, іменовану місцевої або сверхоперативной, що в деяких випадках виключає необхідність звернення до пристрою зберігання даних ЕОМ.

Обчислювальний процес повинен бути попередньо представлений для ЕОМ у вигляді програми - послідовності інструкцій (команд), записаних в порядку виконання. У процесі виконання програми ЕОМ вибирає чергову команду, розшифровує її, визначає, які дії і над якими операндами слід виконати. Цю функцію здійснює УУ. Воно ж поміщає обрані з ЗУ операнди в АЛУ, де вони і обробляються. Саме АЛУ працює під управлінням УУ.

Оброблювані дані і виконувана програма повинні знаходитися в пристрої -пам'яті ЕОМ, куди вони вводяться через пристрій введення. Ємність пам'яті вимірюється в величинах, кратних байту. Пам'ять являє собою складну структуру, побудовану за ієрархічним принципом, і включає в себе пристрої, що запам'ятовують різних типів. Функціонально вона ділиться на дві частини: внутрішню і зовнішню.

Внутрішня, абоосновна пам'ять - Це пристрій, що запам'ятовує, безпосередньо пов'язане з процесором і призначений для зберігання виконуваних програм і даних, що безпосередньо беруть участь в обчисленнях. Звернення до внутрішньої пам'яті ЕОМ здійснюється з високою швидкодією, але вона має обмежений обсяг, який визначається системою адресації машини.

Внутрішня пам'ять, в свою чергу, ділиться на оперативну (ОЗУ) и постійну (ПЗУ) пам'ять.Оперативна пам'ять, за обсягом складова "більшу частину внутрішньої пам'яті, служить для прийому, зберігання и видачі інформації. При виключенні живлення ЕОМ вміст оперативної пам'яті в більшості випадків втрачається.Постійна пам'ять забезпечує зберігання и видачу інформації. На відміну від вмісту оперативної пам'яті, вміст постійної заповнюється при виготовленні ЕОМ і не може бути змінено в звичайних умовах експлуатації. В постійній пам'яті зберігаються часто використовувані (універсальні) програми, і дані, наприклад, деякі програми операційної системи, програми тестування обладнання ЕОМ і ін. При виключенні живлення вміст постійної пам'яті зберігається.

зовнішня пам'ять (ВЗУ) призначена для розміщення великих обсягів інформації та обміну нею з оперативною пам'яттю. Для побудови зовнішньої пам'яті використовують енергонезалежні носії інформації (диски і стрічки), які до того ж є переносяться. Ємність цієї пам'яті практично не має обмежень, а для звернення до неї потрібно більше часу, ніж до внутрішньої.

Зовнішні запам'ятовуючі пристрої конструктивно відокремлені від центральних пристроїв ЕОМ (процесора і внутрішньої пам'яті), мають власне управління і виконують запити процесора без його безпосереднього втручання. Як ВЗП використовують накопичувачі на магнітних та оптичних дисках, а також накопичувачі на магнітних стрічках.

ВЗП за принципами функціонування поділяються на пристрою прямого доступу (Накопичувачі на магнітних та оптичних дисках) і пристрою послідовного доступу (Накопичувачі на магнітних стрічках). Пристрої прямого доступу мають більшу швидкодію, тому вони є основними зовнішніми пристроями, що запам'ятовують, постійно використовуються в процесі функціонування ЕОМ. Пристрої послідовного доступу використовуються в основному для резервування інформації.

Пристрої введення-виведення служать відповідно для введення інформації в ЕОМ і виведення з неї, а також для забезпечення спілкування користувача з машиною. Процеси введення-виведення протікають з використанням внутрішньої пам'яті ЕОМ. Іноді пристрої введення-виведення називають периферійнимиабо зовнішніми пристроями ЕОМ. До них відносяться, зокрема, дисплеї (монітори), клавіатура, маніпулятори типу «миша», алфавітно-цифрові друкувальні пристрої (принтери), графічні, сканери та ін. Для управління зовнішніми пристроями (в тому числі і ВЗУ) і узгодження їх з системним інтерфейсом служать групові пристрої управління зовнішніми пристроями, адаптери або контролери.

системний інтерфейс - Це конструктивна частина ЕОМ, призначена для взаємодії її пристроїв і обміну інформацією між ними.

У великих, середніх і супер-ЕОМ в якості системного інтерфейсу використовуються складні пристрої, що мають вбудовані процесори введення-виведення, іменовані каналами. Такі пристрої забезпечують високу швидкість обміну даними між компонентами ЕОМ.

Відмінною особливістю малих ЕОМ є використання в якості системного інтерфейсу системних шин. Розрізняють ЕОМ з многошінной структурою і з загальною шиною. У перших для обміну інформацією між пристроями використовуються окремі групи шин, у другому випадку всі пристрої ЕОМ об'єднуються за допомогою однієї групи шин, в яку входять підмножини шин для передачі даних, адреси и керуючих сигналів. При такій організації системи шин обмін інформацією між процесором, пам'яттю і периферійними пристроями виконується за єдиним правилом, що спрощує взаємодію пристроїв машини.

Пульт керування служить для виконання оператором ЕОМ або системним програмістом системних операцій в ході управління обчислювальним процесом. Крім того, при технічному обслуговуванні ЕОМ за пультом управління працює інженерно-технічний персонал. Пульт управління конструктивно часто виконується разом з центральним процесором.

 




Інформатика .. 1 | Інформація та форми її подання | Поняття кількості інформації | Інформаційні процеси і технології | Поняття архітектури ЕОМ | Перспективи розвитку обчислювальних засобів | Види програмного забезпечення ЕОМ | Операційна система MS-DOS | Початкова завантаження MS-DOS | Файлова система MS-DOS |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати