Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
із спеціальності „Комп’ютерні системи та мережі (КС)” *
Компьютер представляет собой устройство, способное исполнять четко определенную последовательность операций, предписанную программой. Понятие «компьютер» является более широким, чем «электронно-вычислительная машина «(ЭВМ)», поскольку в последнем явный акцент делается на вычисления.
Персональный компьютер (ПК) характерен тем, что им может пользоваться один человек, не прибегая к помощи бригады обслуживающего персонала и не отводя под него специального зала с поддержанием климата, мощной системой электропитания и прочими атрибутами больших вычислительных машин. Этот компьютер обычно сильно ориентирован на интерактивное взаимодействие с одним пользователем (в играх иногда и с двумя), причём взаимодействие происходит через множество сред общения - от алфавитно-цифрового и графического диалога с помощью дисплея, клавиатуры и мыши до устройств виртуальной реальности, в которой пока не задействованы, наверное, только запахи. Когда используется аббревиатура РС (Personal Computer), подразумевается ПК, совместимый с самым массовым семейством персональных компьютеров фирмы IBM и их клонов. РС может быть использован и коллективно: возможности многих компьютеров этого семейства позволяют использовать их и в качестве серверов в сетях или локальных многотерминальных системах. Таким образом, можно объяснить словосочетание РС-сервер, которое неявно предполагает повышенную мощность (скорость вычислений, объем оперативной и внешней памяти) и особое конструктивное исполнение (просторный корпус) компьютера.
СЛОВА І СЛОВОСПОЛУЧЕННЯ
(не звертаючись)
*Література: М. Гук Інтерфейси ПК. – С.- Петербург, 1998
В общих чертах работу компьютнра можно описать так. Вначале с помощью какого-либо внешнего устройства в память компьютера вводится
программа. Устройство управления считывает содержимое ячейки памяти, где находится первая инструкция программы, и организует её выполнение. Эта команда может задавать выполнение арифметических или логических операций или запись их результатов в память, или вывод данных из памяти на внешнее устройство.
Как правило, после выполнения одной команды устройство управления начинает выполнять команду из ячейки памяти, которая находится непосредственно за только что выполненной командой. Однако этот порядок может быть изменён с помощью команд передачи управления. Эти команды указывают устройству управления, что ему следует продолжить выполнение программы, начиная с команды, содержащейся в некоторой другой ячейке памяти. Такой переход может выполняться не всегда, а только при выполнении некоторых условий. Это позволяет использовать одни и те же последовательности команд в программе много раз, выполнять различные команды в зависимости от выполнения определённых условий. Таким образом, управляющее устройство выполняет инструкции программы автоматически, т. е. без вмешательства человека.
СЛОВА І СЛОВОСПОЛУЧЕННЯ
Персональные компьютеры могут объединяться в сети, что позволяет десяткам и сотням пользователей легко обмениваться информацией и одновременно получать доступ к общим базам данных. Средства электронной почты позволяют пользователям компьютеров с помощью обычной телефонной сети посылать текстовые и факсимильные сообщения в другие города и страны и получать информацию из крупных банков данных.
Однако возможности персональных компьютеров по обработке информации всё же ограничены. Наиболее часто проявляющиеся ограничения - по объёму обрабатываемой иформации и по скорости вычислений. Поэтому, несмотря на то, что область применения персональных компьютеров очень широка, имеются задачи, которые лучше решать на более мощных ЭВМ.
При обработке больших объёмов информации часто оказывается наиболее целесообразным совместное использование компьютеров разного уровня, где на каждом уровне решаются те задачи, которые соответствуют его возможностям.
Память компьютера предназначена для кратковременного и долговременного хранения информации - кодов команд и данных. Информация в памяти компьютера хранится в двоичных кодах, каждый бит - элементарная ячейка памяти - может принимать значение «0» или «1». Каждая ячейка памяти имеет свой адрес однозначно её индефицирующий в определённой системе координат. Минимальной адресуемой единицей хранения информации в памяти обычно является байт, состоящий, как правило, из 8 бит.
Для подсистемы памяти важными параметрами являются следующие:
объём хранимой информации. Максимальный (в принципе неограниченный) объём хранят ленточные и дисковые устройства со сменными носителями, за ними идут дисковые накопители, и завершает этот ряд оперативная память;
время доступа - усреднённая задержка начала обмена полезной информацией относительно появления запроса на данные. Минимальное время доступа имеет оперативная память, за ней идёт дисковая и после неё - ленточная;
скорость обмена при передаче потока данных (после задержки на время доступа). Максимальную скорость обмена имеет оперативная память, за ней идёт дисковая и после неё - ленточная;
удельная стоимость хранения единицы данных - цена накопителя (с носителями), отнесённая к единице хранения (байту или мегабайту). Минимальную стоимость хранения имеют ленточные устройства со сменными носителями, их догоняют дисковые накопители, а самая дорогая - оперативная память.
Кроме этих параметров имеется и ряд других характеристик - энергонезависимость (способность сохранения информации при отключении внешнего питания), устойчивость к внешним воздействиям, время хранения, конструктивные особенности (размер, вес) и т. п.
Персональный компьютер может предоставлять свои ресурсы (например, дисковое пространство, принтеры или модемы) другим компьютерам, для которых он будет являться невыделенным сервером. В компьютерной сети рабочей станцией (Work Station) называют компьютер пользователя (как противоположность серверу). Однако рабочая станция может быть и отдельно стоящим (Standalone Computer), но особенно мощным компьютером (его подключение к сети, конечно же, не исключается). В этом случае часто подразумевается архитектура, отличающаяся от IBM PC-совместимой (например, компьютер на RISC-процессоре). Для мощного IBM PC-совместимого компьютера применяют англоязызчный термин High End PC, которому короткого русского аналога пока нет.
Любой компьютер имеет три основные составные части: процессор, память и периферийные устройства. Они взаимодействуют между собой с помощью шин, стандартизация которых делает архитектуру компьютеров открытой.
Процессор является основным «мозговым узлом», в задачу которого входит исполнение программного кода, находящегося в памяти. В настоящее время под словом «процессор» подразумевают микропроцессор - микросхему, которая кроме собственно процессора, может содержать и другие узлы - например, кэш-память.
Память компьютера предназначена для кратковременного и долговременного хранения информации - кодов команд и данных.
Процессор в определённой последовательности выбирает из памяти инструкции и исполняет их. Инструкции процессора предназначены для пересылки, обработки и анализа данных, расположенных в пространствах памяти и портов ввода/вывода, а также организации ветвлений и переходов в вычислительном процессе. В компьютере обязательно должен присутствовать центральный процессор (CPU - Central Processing Unit), который исполняет основную программу. В многопроцессорной системе функции центрального процессора распределяются между несколькими обычно идентичными процессорами для повышения общей производительности системы, а один из них назначается главным. В помощь центральному процессору в компьютер часто вводят сопроцессоры, ориентированные на эффективное исполнение каких-либо специфических функций. Широко распространены математические сопроцессоры, эффективно обрабатывающие числовые данные в формате с плавающей точкой; графические сопроцессоры, выполняющие геометрические построения и обработку графических изображений; сопроцессоры ввода-вывода, разгружающие центральный процессор от несложных, но многочисленных операций взаимодействия с периферийными устройствами. Возможны и другие сопроцессоры, однако все они несамостоятельны - исполнение основного вычислительного процесса осуществляется центральным процессором, который в соответствии с программой выдаёт «задания» сопроцессорам на исполнение их «партий».
Список устройств, делающих компьютер «вещью для нас», практически неограничен. Сюда входят устройства ввода - клавиатура, манипуляторы «мышь», «трекбол», джойстики, сканеры, устройства оцифровки звука и видеоизображений; устройства вывода - алфавитно-цифровые и графические мониторы, принтеры, плоттеры, акустические системы и прочие устройства в великом множестве их разновидностей; коммуникационные устройства - модемы, адаптеры локальных и глобальных сетей. Сюда же часто относят дисковые и ленточные устройства хранения информации, но по выполняемым функциям, их всё-таки лучше включать в подсистему памяти. Кроме того, к компьютеру можно подключать датчики и исполнительные устройства технологического оборудования, различные приборы - все, что в конечном итоге может вырабатывать электрические сигналы и (или) ими управляться.
Периферийные устройства подключаются к компьютеру через внешние интерфейсы или с помощью специализированных адаптеров или контроллеров, встраиваемых в системную плату или размещаемых на платах (картах) расширения. Адаптер является средством сопряжения какого-либо устройства с какой-либо шиной компьютера. Контроллер служит тем же целям сопряжения, но при этом подразумевается его некоторая активность - способность к самостоятельным действиям после получения команд от обслуживающей его программы. Сложный контролер может иметь в своём составе и собственный процессор. Для взаимодействия с программой (с помощью процессора или сопроцессоров) адаптеры и контроллеры периферийных устройств обычно имеют регистры ввода и вывода, которые могут располагаться либо в адресном пространстве памяти, либо в специальном пространстве портов ввода/вывода.
Для процесора непосредственно доступной является внутренняя память, доступ к которой осуществляется по адресу, заданному программой. Для внутренней памяти характерен одномерный адрес, который представляет собой одно двоичное число определённой разрядности.
Внутренняя память подразделяется на оперативную, информация в которой может изменяться процессором в любой момент времени, и постоянную, информацию которой процесор может только считывать. Обращение к ячейкам оперативной памяти может происходить в любом порядке, причём как по чтению, так и по записи, и такую оперативную память называют памятью с произвольным доступом - Random Access Memory (Ram) - в отличие от постоянной памяти (Read Only Memory, Rom).
Внешняя память адресуется более сложным образом - каждая её ячейка имеет свой адрес внутри некоторого блока, который, в свою очередь, имеет многомерный адрес. Во время физических операций обмена данными блок может быть считан или записан только целиком. В случае одиночного дискового накопителя адрес блока будет трёхмерным: номер поверхности (головки), номер цилиндра и номер сектора. В современных накопителях этот трёхмерный адрес часто заменяют линейным номером - логическим адресом блока, а его преобразованием в физический адрес занимается внутренний контроллер накопителя.
нагромаджувач
(з чим?)
Корпуса типа Tower могут иметь разные размеры, в зависимости от которых их устанавливают на стол или рядом со столом на полу или какой-нибудь подставке. При напольной установке могут возникнуть проблемы с длиной кабелей подключения клавиатуры и монитора, но эти проблемы разрешимы с помощью специальных удлинителей. Не возбраняется укладка корпуса Tower на стол горизонтально, что позволяет поставить на него не очень тяжёлый монитор. Однако при этом, в отличие от корпуса Desktop, отсеки для накопителей окажутся расположенными вертикально. В таком положении трудности возникнут с использованием CD-ROM: считывать информацию он, скорее всего, будет нормально, но смена дисков станет почти невозможным делом.
Корпус Mini-Tower является самой маленькой башней - он имеет высоту около 35 см, ширину 17-18см (чуть шире 5" отсека), глубину около 40 см и всего два отсека формата 5". Из трёх-четырёх отсеков 3" на лицевую панель могут выводиться всего два. Корпус Mini-Tower несколько больше - он имеет высоту около 40 см и по крайней мере три отсека формата 5".
Корпус Big-Tower имеет высоту около 60 см и пять-шесть отсеков формата 5". Эти корпуса обычно шире (для устойчивости и лучшего охлаждения внутренних устройств). Есть и более ёмкие корпуса - Super Big-Tower и другие, предназначенные для компьютеров-серверов.
Компьютер может обрабатывать только информацию, представленную в числовой форме. Вся другая информация (например, звук, изображение) для обработки на компьютере должна быть преобразована в цифровую форму. Например, чтобы перевести в цифровую форму звук, можно через небольшие промежутки времени измерять интенсивность звука на определённых частотах, представляя результаты каждого измерения в числовой форме. С помощью программ для компьютера можно выполнить преобразование полученной информации, например «наложить» друг на друга звуки от разных источников. После этого результат можно преобразовать обратно в звуковую форму.
Аналогичным образом на компьютере можно обрабатывать и текстовую информацию. При вводе в компьютер каждая буква кодируется определённым числом, а при выводе на внешние устройства для восприятия человеком по этим числам строятся соответствующие изображения букв. Соответствие между набором букв и числами называется кодировкой символов.
Как правило, все числа в компьютере представляются с помощью нулей и единиц. Иными словами, компьютеры обычно работают в двоичной системе счисления, так как при этом их устройство получается более простым.
числовій формі
одержаної (отриманої) інформації
Изначально системный блок ставился на стол горизонтально, и этот тип корпуса называется Desktop (настольный). Корпуса были довольно громоздкие, но со временем за счёт уменьшения площади системной платы удалось сократить их длину. Так появился формат корпуса (и системной платы) Baby-AT («Детка»), а традиционные корпуса и платы получили титул Full-AT («полноразмеренные»).
В настоящее время под корпусом Desktop подразумевается корпус длиной около 35 см (чуть длиннее, чем Baby).
Сверху на настольные корпуса часто устанавливают монитор (хотя при этом его экран оказывается слишком высоко), а перед корпусом располагается клавиатура. Вся эта композиция занимает слишком много места, особенно в глубину, и на обычном столе помещается плохо (от этого и появилась новая «компьютерная» мебель). Позже догадались поставить корпус, слегка изменив расположение отсеков внешних устройств. Так появился тип корпуса Tower (башня), наиболее популярный в наше время. В него можно устанавливать системные платы и карты расширения тех же форматов, что и в Desktop, но конструктивно он лучше и удобнее за счёт наличия жесткого скелета-шасси. Недавно был принят новый стандарт на конструктив системной платы и корпуса - АТХ. Этот конструктив появился в связи с тенденцией расположения максимального числа периферийных контроллеров на системной плате, что привело к затруднению вывода их внешних разъёмов. Кроме того, формат АТХ наводит порядок и во внутренних соединениях системного блока, а также имеет другой интерфейс блока питания. Системную плату АТХ можно без проблем установить только в корпус АТХ, а любые «гибридные» варианты проблематичны.
відсіків зовнішніх пристроїв
(встановлювати)/установити (встановити)
Коммуникационные средства позволяют компьютерам выполнять обмен информацией, который может происходить в разных видах - эмуляция терминалов, обмен файлами, сообщениями, использование дискового пространства файл-сервера, обмен факсимильными сообщениями, голосовая связь по компьютерной сети, приём видеоизображений и т. п. Многообразие использования коммуникаций в большей степени определяется программным обеспечением, но оно, естественно, опирается на некоторые аппаратные средства.
Первые IBM PC имели для коммуникаций последовательный порт, к которому можно было подключать внешние модемы. Эти средства обеспечивают связь на неограниченное расстояние по обычной телефонной сети, но имеют пропускную способность, сильно ограниченную той же телефонной сетью. Для высокопроизводительного обмена, но на ограниченном расстоянии, развивались несколько направлений реализации локальных сетей, адаптеры которых широко используются в РС.
Во многих задачах оказывается недостаточной вычислительная мощность персональных компьютеров. Например, расчёт механической прочности конструкции из нескольких сотен элементов можно сделать и на персональном компьютере, но если надо рассчитать прочность конструкции из сотен тысяч элементов, то потребуется уже большая ЭВМ или суперЭВМ.
Другим примером является компьютерное производство видеофильмов. Персональный компьютер вполне можно использовать для создания реалистичных картин (обычно в играх) на экране. Но для создания реалистичных фильмов и специальных видеоэффектов требуется выполнить гигантский объём вычислений, который нереализуем на персональных компьютерах. Поэтому профессиональные студии вынуждены приобретать специализированные компьютеры, предназначенные для создания видеофильмов. Эти компьютеры стоят в десятки раз дороже IBM PC - совместимых компьютеров, но позволяют создавать видеопродукцию во много раз быстрее. Они специально созданы так, чтобы очень быстро выполнять именно те операции, которые используются при создании движущихся трёхмерных изображений.
зображення
Видеосистема PC ориентирована на растровый метод вывода изображения. Растровый метод подразумевает, что некий рисующий инструмент, способный оставлять видимый след, сканирует всю поверхность, на которую выводится изображение. Траектория движения инструмента постоянна и не зависит от выводимого изображения, но инструмент может рисовать, а может и не рисовать отдельные точки траектории.
Видимым изображением являются оставленные им точки. В случае видеомонитора инструментом является луч, сканирующий экран и вызывающий его свечение. Каждая строка разбивается на некоторое количество точек, засветкой каждой из которых может управлять устройство, формирующее изображение (например, графическая карта).
Луч видеомонитора сканирует экран с частотой, которая не должна позволять глазу видеть мерцание изображения. Видеомонитор является растровым устройством вывода динамически изменяемых изображений.
Альтернатива растровым устройствам - векторные устройства вывода изображений. В этих устройствах инструмент рисует только изображаемые фигуры, и его траектория определяется выводимым изображением. К векторным устройствам вывода статических изображений относятся плоттеры. Изображение состоит из графических примитивов, которыми могут быть векторы, дуги, окружности.
видимий слід
світіння
Если же затребованная область в данный момент не отображена в физической памяти, операционная система реализует замещение страниц, называемое свопингом. Виртуальную память поддерживают процессоры, работающие в защищённом режиме, начиная с 80286, но реально её широко стали использовать только в операционных системах и оболочках для 32-разрядных процессоров. Виртуальная память используется лишь при наличии дополнительной памяти, а её максимальный объём определяется размером файла подкачки.
СЛОВА І СЛОВОСПОЛУЧЕННЯ
простору пам´яті
надається програмі як оперативна
Динамическая память получила своё название от принципа действия её запоминающих ячеек, которые выполнены в виде конденсаторов, образованных элементами полупроводниковых микросхем. С некоторым упрощением описания физических процессов можно сказать, что при записи логической единицы в ячейку конденсатор заряжается, а при записи нуля - разряжается. Схема считывания разряжает через себя этот конденсатор, и, если заряд был ненулевым, выставляет на своём выходе единичное значение, и подзаряжает конденсатор до прежнего значения.
При отсутствии обращения к ячейке со временем конденсатор разряжается и информация теряется, потому такая память требует постоянного периодического подзаряда конденсаторов, т. е. память может работать только в динамическом режиме. Этим она принципиально отличается от статической памяти, выполненой на триггерных ячейках и хранящей информацию при отсутствии обращений сколь угодно долго. Благодаря простоте ячейки динамической памяти на одном кристалле удаётся размещать миллионы ячеек и получать самую дешевую полупроводниковую память высокого быстродействия с умеренным энергопотреблением. Расплатой за низкую стоимость являються некоторые сложности в управлении динамической памятью.
СЛОВА І СЛОВОСПОЛУЧЕННЯ
найменування)
К внешней памяти относятся устройства, позволяющие автономно сохранять информацию для последующего её использования независимо от состояния компьютера. По методу доступа к информации устройства внешней памяти разделяются на устройства с прямым и последовательным доступом. Характерной особенностью внешней памяти является то, что её устройства оперируют блоками информации, но не байтами или словами.
Эти блоки обачно имеют фиксированный размер, но в некоторых случаях размер может быть переменным. Прямой доступ подразумевает возможность обращения к блокам по их адресам в произвольном порядке.
Устройствами с прямым доступом являються дисковые накопители. В памяти с последовательным доступом каждый блок информации тоже может иметь свой адрес, но для обращения к нему устройство хранения должно сначала найти некоторый указатель начала тома, после чого последовательным холостым чтением блока за блоком дойти до требуемого места и только тогда производить сами операции обмена данными. Конечно, для обращения к следующему блоку каждый раз возвращаться к началу необязательно – текущую позицию может хранить управляющая программа. Однако необходимость последовательного сканирования блоков – неотъемлемое свойство этих устройств.
СЛОВА І СЛОВОСПОЛУЧЕННЯ
Проектировщики фирмы INTEL обошли это ограничение использованием дополнительного контура, выполненного на 3.1 миллионах транзисторов Pentium процессора (для сравнения, INTEL1486 содержит 1.2 миллиона транзисторов), создающих раздельное внутреннее кэширование програмного кода и данных. Это улучшает производительность посредством исключения конфликтов на шине и делает двойное кэширование доступным чаще, чем это было возможно ранее. Например, во время фазы предварительной подготовки используется код команды, полученный из кэша команд. В случае наличия одного блока кэш-памяти, возможен конфликт между процессом предварительной подготовки команды и доступом к данным.
СЛОВА І СЛОВОСПОЛУЧЕННЯ
виключення конфліктів
Многочисленные нововведения - характерная особенность Pentium процессора в виде уникального сочетания высокой производительности, совместимости, интеграции данных и наращиваемости. Это включает:
суперсклярную архитектуру;
раздельное кэширование программного кода и данных;
блок предсказания правильного адреса перехода;
высокопроизводительный блок вычислений с плавающей запятой;
расширенную 64-битовую шину данных;
поддержку многопроцессорного режима работы;
средства задания размера страницы памяти;
средства обнаружения ошибок и функциональной избыточности;
управление производительностью;
наращиваемость с помощью Intel OverDrive процессора.
СЛОВА І СЛОВОСПОЛУЧЕННЯ
В свою очередь MESI-протокол позволяет данным в кэш-памяти и внешней памяти совпадать - великолепное решение в усовершенствованных мультипроцессорных системах, где различные процессоры могут использовать для работы одни и те же данные.
Рекомендуемый объём общей кэш-памяти для настольных систем, основанных на Pentium процессоре, равен 128-256 К, а для серверов - 256 К и выше.
Блок предсказания правильного адреса перехода - это следующее великолепное решение для вычислений, увеличивающее производительность посредством полного заполнения конвееров командами, основанное на предварительном определении правильного набора команд, которые должны быть выполнены. Pentium процессор - это первый и единственный РС-совместимый процессор, использующий блок предсказания, который до этого традиционно был связан с вычислительными платформами больших ЭВМ.
продуктивність
Для лучшего понимания этой концепции, рассмотрим типичное программное приложение. После выполнения каждого программного цикла, программа выполняет соответствующую проверку для определения, необходимо ли возвратиться в начало цикла или выйти и продолжить выполнение следующего шага. Эти два решения, или пути, называют предсказанием адреса перехода. Блок предсказания правильного адреса перехода прогнозирует, какая ветвь программы будет затребована, основываясь на допущении, что предыдущая ветвь, которая была пройдена, будет использоваться снова. Pentium процессор выполняет предсказание правильного адреса перехода, используя специальный буфер предсказания перехода (ВТВ). В отличие от альтернативной архитектуры, это программно-шаблонное нововведение даёт возможность для перекомпилирования программного кода, увеличивая при этом скорость и производительность существующего прикладного программного обеспечения.
програмного коду
Имея более широкую шину данных, Pentium процессор обеспечивает ковееризацию шинных циклов, что способствует увеличению пропускной способности шины. Конвееризация шинных циклов позволяет второму циклу стартовать раньше завершения выполнения первого цикла. Это даёт подсистеме памяти больше времени для декодирования адреса, что позволяет использовать более медленные и менее дорогостоящие компоненты памяти, уменьшая в результате общую стоимость системы. Ускорение процессов чтения и записи, параллелизм адреса и данных, а также декодирование в течение одного цикла - всё вместе позволяет улучшить пропускную способность и повышает возможности системы.
(що?)
Выгода для конечных пользователей - это более высокие достоинства и высокая производительность, и всё это благодаря хорошему взаимодействию с Pentium процессором, пользовательской системой и прикладным программным обеспечением.
Давая возможность разработчикам проектировать системы с управлением энергопотреблением, защитой и другими свойствами, Pentium процессор поддерживает режим управления системой (SMM), подобный режиму архитектуры Intel SL.
Вместе со всем, что сделано нового для 32-битовой микропроцессорной архитектуры фирмы Intel, Pentium процессор сконструирован для лёгкой наращиваемости с использованием архитектуры наращивания фирмы Intel. Эти нововведения защищают инвестиции пользователей посредством наращивания производительности, которая помогает поддерживать уровень продуктивности систем, основанных на архитектуре процессоров фирмы Intel, больше, чем продолжительность жизни отдельных компонентов.
Управление производительностью - особенность Pentium процессора, что позволяет разработчикам систем и прикладных расширений оптимизировать свои аппаратные и программные средства посредством определения потенциально узкого места для программного кода, а разработчики могут наблюдать и считать такты для внутренних событий процессора, таких, как производительность чтения и записи данных, кэширование совпадений и выпадений, прерываний и использования шины. Это позволяет им измерять эффективность, которую имеет код в двойной архитектуре Pentium процессора и в своих продуктах и выполнять тонкую настройку своих приложений или систем для достижения оптимальной производительности.
Технология наращивания делает возможным использовать преимущества большинства процессоров усовершенствованной технологии в уже существующих системах с помощью простой инсталляции средства однокристального наращивания производительности. Например, первое средство наращивания - это OverDrive процессор, разработанный для процессоров Intel1486 SX и Intel1486 DX, использующий технологию простого удвоения тактовой частоты, использованную при разработке микропроцессоров Intel1486 DX.
Посредством наращивания одного из этих дополнительных процессоров в сокет, расположенный возле центрального микропроцессора на большинстве материнских платах Intel1486, пользователи могут увеличить общую производительность системы более чем на 70% практически для всех программных приложений.
шляхом (чого?)
Возможно использование одного из указанных механизмов или их одновременное использование. Адрес, используемый в программе, называется логическим адресом. Устройство сегментации преобразует логический адрес в некоторый промежуточный адрес несегментированного адресного пространства, называемый линейным. Устройство замещения страниц преобразует полученный линейный адрес в физический.
Реально память может представлять собой единое адресное пространство, похожее на физическую память. Или, она может представлять собой набор из одного или более независимых пространств памяти, называемых сегментами.
Сегменты могут быть использованы специально для хранения кода программы (команд), данных или стека. Фактически, каждая конкретная программа может использовать до 16383 сегментов различной длины и различного назначения. Сегментация может быть использована для повышения надёжности программ и систем. Например, размещение стека программы и её кода в различных сегментах позволяет избежать наложения данных и кода в случае переполнения стека.
Память на шине процессора i489 называется физической памятью. Она организована как последовательность 8-ми битовых байтов. Каждому байту соответствует уникальный адрес, называемый физическим, который может находиться в интервале от 0 до 2**32-1 (4 Гбайт). Диспетчер памяти - это аппаратный механизм для надёжного и эффективного использования памяти. При использовании данного механизма, прикладные программы не используют прямой адресации к физической памяти, а адресуются к некоторой модели памяти, называемой виртуальной памятью.
Диспетчер памяти поддерживает сегментацию и замещение страниц (подкачку). Сегментация - это механизм, обеспечивающий разбиение памяти на отдельные независимые адресные пространства. Подкачка - это механизм поддержки модели большого адресного пространства ОЗУ, реально использующий меньший объём ОЗУ и некоторое дисковое пространство.
розбиття (розбивання) пам΄яті
Вне зависимости от того, используется много сегментов или нет, логический адрес трактуется как смещение в сегменте и согласно этому преобразуется в линейный. Каждый сегмент имеет дискриптор, который содержит его базовый адрес и максимальный размер. Если смещение меньше размера и нет препятствий для чтения сегмента, линейный адрес получается сложением базового адреса и смещения.
Линейный адрес, выработанный устройством сегментации, используется непосредственно как физический адрес, если 31-ый бит регистра CRO очищен. Данный бит регистра указывает, используется или не используется механизм подкачки страниц. Если же данный бит не очищен, для преобразования линейного адреса в физический используется устройство подкачки страниц.
Устройство подкачки страниц обеспечивает другой уровень организации памяти. Оно разбивает линейное адресное пространство на блоки фиксированной длины (4Кбайт), называемые страницами. Логическое адресное пространство отображается в линейное адресное пространство, которое отображается на несколько страниц. Страницы могут находиться как в памяти, так и на диске. При обращении программы по логическому адресу, он транслируется в адрес на странице памяти, или генерируется исключение (если данная страница олтсутствует в памяти). При возникновении исключения, управление передаётся операционной системе, которая должна попытаться считать нужную страницу с диска и обновить таблицу страниц. После этого работа программы, которая вызвала исключение, возобновляется без генерации исключения.
Несегментированная модель - это самая простая модель памяти. Несмотря на то, что не существует бита режима или управляющего регистра, которые позволяли бы включать и выключать механизм сегментации, необходимый эффект достигается отображением всех сегментов в единое линейное адресное пространство. В результате этого все операции с памятью обращаются к общему пространству памяти.
В плоской модели сегменты могут покрывать весь 4-х гигабайтный диапазон физических адресов или только те адреса, которые отображаются на физическую память. Преимущество минимального адресного пространства заключается в том, что оно обеспечивает минимальный уровень аппаратной защиты от программных ошибок. Исключение составляет случай, когда логический адрес указывает на адрес несуществующей памяти.
Если команда управляет ветвлением программы, буфер ВТВ запоминает команду и адрес, на который необходимо перейти, и предсказывает, какая ветвь команд в следующий момент будет использоваться. Когда буфер содержит правильное предсказание, переход выполняется без задержки.
Наростающая волна 32-разрядных программных приложений включает много интенсивно вычисляющих, графически ориентиро-программ, которые занимают много процессорных ресурсов на выполнение операций с плавающей запятой, обеспечивающих матеметические вычисления.
Поскольку требования к персональным компьютерам со стороны программного обеспечения по вычислениям с плавающей запятой постоянно возростают, удовлетворить эти потребности могут усовершенствования в микропроцессорной технологии. Процессор Intel 1486DX, например, был первым микропроцессором, интегрированным на одной подложке с математическим сопроцессором. Предыдущие семейства процессоров фирмы INTEL, при необходимости использования вычислений с плавающей запятой, использовали внешний математический сопроцессор.
співпроцесор
Выполнение раздельного кэширования для команд и данных исключает такие конфликты, давая возможность обеим командам выполняться одновременно. Кэш-память программного кода и данных Pentium процессора содержит по 8 КВ информации каждая, и каждая организована как набор двухканального ассоциативного кэша - предназначенная для записи только предварительно просмотренного специфицированного 32-байтного сегмента, причём быстрее, чем внешний кэш.
Все эти особенности расширения производительности потребовали использования 64-битовой внутренней шины данных, которая обеспечивает возможность двойного кэширования и суперсклярной конвеерной обработки одновременно с загрузкой следующих данных. Кэш данных имеет два интерфейса, по одному для каждого из конвееров, что позволяет ему обеспечивать данными две отдельные инструкции в течение одного машинного цикла. После того, как данные достаются из КЭШа, они записываются в главную память в режиме обратной записи.
Pentium процессор - это идеал для наростающей волны мультипроцессорных систем, а также высочайший уровень производительности и вычислительной мощности в области современных вычислительных средств. Мультипроцессорные приложения, которые соединяют два или более Pentium процессоров, хорошо обслуживаются посредством усовершенствованной архитектуры кристаллов, раздельно встроенным кэшированием программного кода и данных, а также наборами микросхем для управления внешней кэш-памятью и утончёнными средствами контроля целостности данных.
Как обсуждалось ранее, Pentium процессор поддерживает упорядоченный кэш с его MESI протоколом. Когда один процессор получает доступ к данным, которые кэшируются в другом процессоре, он имеет возможность приёма правильных данных. И если данные модифицировались, все процессоры получают возможность доступа к приёму данных в модифицированном виде.
ТЕКСТ № 34
Новейший Pentium процессор фирмы INTEL также определяет, какие команды распознаются системой в соответствии с используемым способом программирования. Это строго определённо подсказывает, каким образом программному обеспечению, разработанному для однопроцессорной системы, корректно работать в многопроцессорном окружении.
Pentium процессор предлагает опции поддержки любой из традиционных размеров страниц памяти - 4 КВ или более широкие, 4 МВ страницы. Эта опция позволяет производить вычисление частоты свопинга страниц в комплексных графических приложениях, буферах фреймов, а также ядер операционных систем, где увеличенный размер страницы сейчас позволяет пользователям перепланировать шире первоначально громоздкие объекты. Увеличение страниц даёт результат в виде повышения производительности, причём всё это отражается на прикладном программном обеспечении.
ТЕКСТ № 35
Хорошая защита данных и обеспечение их целостности посредством внутренних средств становится крайне важным в приложениях, критичным к потерям данных благодаря распространению современного окружения клиент-серверов. Pentium процессор содержит два усовершенствования, традиционно присущих проектированию класса больших ЭВМ: внутреннее определение ошибок и контроль за счёт функциональной избыточности (FCR), – это позволяет обеспечить целостность данных развивающихся сегодня систем, базирующихся на настольных компьютерах.
Внутреннее определение ошибок дополняет битом чётности внутренний код и кэширование данных, сдвиговую ассоциативную таблицу страниц, микрокод, а также целевой буфер перехода, помогая определять ошибки таким образом, что это остаётся незаметным и для пользователя, и для системы.
УКЛАДАЧ – ст. викл. Алтухов В. М.
ЗМІСТ
Деякі особливості перекладу науково-технічних текстів
/автор - доц. Лазарєва Л. К./-----------------------------------------------------------3-11
Тексти із спеціальності "Економічна кібернетика (ЕКІ* )
/ укладач - доц. Мачай Т.О./ -------------------------------------------------------12-37
Тексти із спеціальності "Програмне забезпечення автоматизованих систем"(ПC*)
/ укладач - доц. Мачай Т.О./ -------------------------------------------------------38-57
Тексти із спеціальності "Комп’ютерні системи та мережі" (КС*)
/укладач - ст.викл. Алтухов В.М./--------------------------------------------------58-81
PAGE 3