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
1)История развития вычислительной техники. 1 ПОКОЛЕНИЕ. 50-Е ГОДЫ. ЭВМ на электронно-вакуумных лампах. Для ввода данных использовались перфокарты и перфоленты, магнитные ленты и печатающие устройства. Эта вм выполняла 10-20 тыс. операций в секунду.2 ПОКОЛЕНИЕ.60-Е ГОДЫ. ЭВМ на дискретных полупроводниковых транзисторах. Комп-ы стали более надежными, быстродействие увеличилось, потребление энергии понизилось, ввод/вывод данных осуществлялся с помощью магнитных лент.3 ПОКОЛЕНИЕ.70-Е ГОДЫ. ЭВМ на полупроводниковых интегральных схемах. Присутствовало до 1000 компонентов на кристалле, появилась первая ОС и в 1971 г. Появился первый микропроцессор.4 ПОКОЛЕНИЕ.80-Е ГОДЫ. ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схемах. Появилась программа самозагрузки, обеспечивающая выгрузку по и ос.5 ПОКОЛЕНИЕ. ПОСЛЕ 1982 г. Супер ЭВМ.-пк- периферийное устройство и ПК- системный блок- материнка – микропроцессор- оперативка-видеокарта-звуковая карта- жесткий диск- приводы- куллер- ТВ тюнер – сетевая карта –блок питания.
2)Классификация ЭВМ по производительности и габаритным характеристикам .1.Супер ЭВМ 2.Большая ЭВМ 3.ЭВМ средней производительности 4.Малая ЭВМ (мини ЭВМ)
3)Физическое представление обрабатываемой информации. к=2I
4)Кодирование символьной информации. Код-совокупность знаков, символов и правил представления информации. Хар-ка: Униполярный код ( принимает значение= 0+1;0-1) Полярный код (принимает значение= +-1) Биполярный код (принимает значение= 1,0,-1) Кодируемые элементы входного алфавита наз. СИМВОЛАМИ. Кодирующие элементы выходного алфавита наз. ЗНАКАМИ. Количество знаков в выходном алфавите наз. ЗНАЧНОСТЬЮ, АРТНОСТЬЮ ИЛИ ИЧНОСТЬЮ. Количество знаков в кодирующей последовательности для одного символа наз. РАЗРЯДНОСТЬЮ КОДА. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ КОДОМ- наз. Код, в котором знаки следуют один за другим во времени. ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ КОДОМ наз. Код, в котором знаки одновременно передаются и в конце списка образуют единый символ.
5)Основные типы кодировки. 1.Код Бодо- 8-ми разрядный код. Принят европейским стандартом, для телеграфной связи2. Код М2 – международный 5-ти разрядный код телеграфной связи.3. ASC 2- стандартный 7-ми битовый код. Для передачи данных, поддерживающий 128 символов, включающих заглавные и строчные символы латинского алфавита, спец. Знаки и управляющие символы.4. Код EBCDIC- 8- ми разрядный код, выпущен компанией IBM.5. Код ASC-2-8- 8-ми разрядный код. Для внутреннего и внешнего представления в вс.6. Код Холлерита- 12 разрядный код, предложенный для ПК и использовавшийся для кодирования информации перед вводом в ЭВМ с перфокарт.7. Код Unicode- 16 разрядный код, охватывает 28 тыс. букв, знаков, слогов и иероглифов. Имеет 30 тыс. зарезервированных мест, использование этого резерва даст возможность каждому пользователю вводить свои знаки и символы, матем. И тех. Символы.
6)Типы и структуры данных
7)Кодирование текстовой информации. .Для кодирования одного символа используется кол-во информации. Равное 1 байту(= 8 бит). При помощи формул можно связать кол-во возможных событий К и кол-во информации I и можно вычислить сколько символов можно закодировать. к=2I
8)Кодирование графической информации. Растровое изображение (состоит из пикселей). Графическая информация на экране представлена в виде изображения, которое формируется из точек. Это только черные и белые точки. Белые-0, черные-1.. каждую из которых можно закодировать 1 битом. Цветовые модели:1.HSB- характерна 3-мя компонентами : цветом, насыщенностью, яркостью. 2.СМУК-Цвет за счёт суммирования пары остальных основных цветов. Основные цвета : голубой, пурпурный, желтый.3. RGB- любой цвет можно представить в виде комбинаций 3-ёх цветов : красный, зеленый, синий.Другие цвета и их оттенки получаются за счёт наличия или отсутствия этих составляющих.Кол-во бит, необходимое для кодирования одного оттенка наз. ГЛУБИНОЙ ЦВЕТА. К=2G- где к- это кол-во оттенков, G-глубина цвета. Скорость передачи 1 бита в 1 сек наз. 1 БОД.
9)Кодирование видеоинформации. Двоичн. Код изображения выводимого на экран хранится в видеопамяти. Видеопамять- электронное энергозависимое устройство. Размер видеопамяти зависит от разрешения дисплея и кол-ва цветов. Минимальный объем определяется так чтобы поместился 1 кадр изображения.K=2A, ГДЕ K- КОЛ-ВО ОТОБРАЖАЕМЫХ ЦВЕТОВ.А-КОЛ-ВО БИТ ДЛЯ КОДИРОВКИ.VMIN= MNa, гдеVMIN- объем видеопамяти, MN- разрешающая способность дисплея.
10) Кодирование аудиоинформации. . Звуковая карта преобразует аналоговый сигнал в дискретную фонограмму и наоборот: Схема записи звука: Звуковая волна-Микрофон- Переменный эл. Ток –Аудиоадаптер -Двоичный код- Память ПК Схема воспроизведения звука:Память ПК-Двоичный код-Аудиоадаптер-Переменный эл. Ток-Динамик-Звуковая волна. При двоичном кодировании аналогового звука сигнал дискредитируется, т.е. заменяется серией отдельных выборок. Качество двоичн. кодирования завит от кол-ва дискретных уровней и кол-ва выборок в сек. Кол-во битов необходимое для кодирования одного уровня звука наз. ГЛУБИНОЙ ЗВУКА. Объем моно аудио файла определяется по формулеVмоно = , где V- частота дискретизации, G-глубина звука, t-время.MN
11)Принципы (архитектура) фон Неймана. 1. Принцип программного управления. Из чего следует, что программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом, определенной последовательности. Выборка программы из памяти осуществляется с помощью СЧЕТЧИКА КОМАНД. Если после выполнения команды следует перейти не к следующей. А к какой-то другой, используется команды условного и безусловного переходов, которые заносятся в счетчик команд.2. Принцип однородности памяти. Все программы хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке - число, текст или команда. Над командами можно выполнять так же действия, как и над данными. Это открывает ряд возможностей. 3.Принцип адресности. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так. Чтобы к заполненным в них значениях можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен.
12)Центральное устройство. Характеристики центрального устройства. ЦУ- представляет основную компоненту ЭВМ, включает в себя микропроцессор и оперативку. Характеризуется следующими характеристиками:1)Длиной машинных слов( разрядностью, адресностью)2)Системой команд3)Объемом оперативки4)Быстродействием.
13)Типовая архитектура 1-го поколения – «Звезда». Архитектура «Звезда»- ЦУ соединено с ВУ-ми и управляет их работой- это классическая архитектура фон Неймана- где одно АЛУ, через которое проходит поток данных и одно УУ, через которое проходит потом команд.
14) Типовая архитектура 2,3-го поколения – «Иерархическая». .Иерархическая архитектура- ЦУ соединено с периферийным процессором, управляющим в свою очередь приводами, подключенными к группам ВУ.
15)Типовая архитектура 4-го поколения – «Магистральная». Магистральная архитектура- процессор и блок память взаимодействуют между собой и внешними устройствами, через внутренний канал, общий для всех устройств.
16)Реализация принципов фон Неймана в ПК. 1. ОП организована как совокупность машинных слов, фиксированной длины и разрядности.2. ОП образует единое адресное пространство. Адресность возрастает от младших к старшим.3.В ОП располагаются, как данные, так и программы.4. Команды выполняются в естественной последовательности, пока не встретится команда управления.5. ЦП может обращаться к любым адресам в ОП для выборки или записи в машинных ловах чисел или команд.
17)Структура центрального устройства.
|
Устройство управления |
||||||
|
СУММАТОР |
||||||
|
Регистр команд |
||||||
|
Регистр адреса |
||||||
|
Регистр адреса команд |
||||||
|
Индексный регистр |
||||||
|
Базисный регистр |
||||||
|
КОП |
ИР |
БР |
А1 |
А2 |
А3 |
…. |
|
ГЛАВНАЯ ПАМЯТЬ |
||||||
|
ЧИСЛО 1 |
||||||
|
ЧИСЛО 2 |
||||||
|
РАЗРЯДНОСТЬ |
18)Основные регистры центрального устройства. РЕГИСТР-это устройство , предназначенное для временного хранения данных с ограниченным размером.Регистр, накапливающий в себе данные наз. АККУМУЛЯТОРОМ.РЕГИСТР ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ- временно содержит данные, передаваемые или принимаемые из памяти.РЕГИСТР КОМАНД- служит для размещения текущей команды, которая находится в нем в течении цикла процессора.РЕГИСТР АДРЕССА КОМАНД- содержит адрес текущей команды.РЕГИСТР АДРЕСА ЧИСЛА- содержит адрес одного из разрядом, выполняемой команды.РЕГИСТОР ЧИСЛА- содержит разряд выполняемой команды.РЕГИСТР РЕЗУЛЬТАТА- предназначен для хранения результата выполнения команд.СУММАТОР- регистр, осуществляющий операцию сложения.
19)Классы команд. 1. Команды обработки данных :-логические : лог.сложение, лог. умножение, инверсия, лог. сравнение.-арифметические: сложение разрядов, вычитание, арифметическое сравнение- длинные операции: сложение- вычитанные с фиксированной точкой, умножение-деление с фиксированной точкой.2.Команды управлений: безусловный- условный переходы.3.Операция обращения к внешним устройствам.
20)Типовые структуры трех, двух и одноадресной команды.
|
КОП |
А1 |
А2 |
А3 |
+ 5 2 3
Где А2, А3 -адреса ячеек, где расположено 1,2 числа, участвующих в операции.
А1–адрес ячейки, куда следует поместить результат выполненной операции.
|
КОП |
А1 |
А2 |
А1- обычный адрес ячейки, где хранитсяпервое из чисел, участвующих в операции и куда после завершения помещается результат, А2 – обычный адрес ячейки, где хранится второе число.
|
КОП |
А1 |
А1 – в зависимости от команды в ней может хранится либо один адрес ячейки с числом, участвующей в операции, либо адрес куда следует поместить результат.
21)Классы процессоров. . CISC- это традиционная архитектура, в которой ЦП использует микропрограмму для выполнения набора команд. Для выполнения набора команд они могут иметь различную длину, методы адресации для декодирования и исполнения. RISC- процессор, функционирующий с сокращенным набором команд. Характеристика:1.упрощенным набором команд, имеющих одинаковую длину.2. большинство команд выполняются в один такт с процессором.3. отсутствие микропрограмм.4.взаимодействие с ОП, ограничиваются пересылкой данных5. резко уменьшилось число способов адресации памяти.6. используется конвертер команд, позволяющий обрабатывать несколько из них одновременно.7. применяется высокоскоростная память. MISC- процессор, работающий с min набором длинных команд. VLIW- процессор, работающий с системой команд сверхбольшой разрядностью.
22)Арифметико-логическое устройство. (АЛУ). Арифметико- логическое устройство- компонент процессора, выполняющий арифм. И логические операции на данными.
23)Конвейерная обработка команд.Конвейеризация осуществляет многопоточную параллельную обработку команд, так что в каждый момент одна из команд считывается , другая декодируется. Всего в обработке находится 5 программ.
Каждая часть устройства наз. Ступенью конвейера, а общее число ступеней- длиной линии конвейера и увеличение числа ступеней на линии увеличивается пропускная способность процессора при неизменяемой тактовой частоте.
Процессор с несколькими линиями конвейера получил название суперсколярных. Во многих вс, наряду с конвейером команд, используется конвейер данных.СРАУ- одна из самых высокопроизводительных вычислит. Конвейерных систем. Здесь имеется конвейер команд, и конвейер арифм. И лог.операций
24)Матричные и векторные процессоры. Матричный процессор имеет архитектуру, расчитанную на обработку числовых массивом. Архитектура процессора вкл в себя матрицу процессорных элементов. Векторный процессор обеспечивает программное выполнение операции над массивами данных векторов. Он хар-тсяспец. Архитектурой, построенной на группе параллельно работающих процессорных элементов.
25)Динамическое исполнение. Динамическое исполнение- совокупность технологий обработки данных в процессоре, обеспечивающая более эффективную работу процессора, за счет манипулирования данными, а не простого исполнения инструкции.Представляет собой комбинацию 3-ех методов обработки данных:1)Множественное предсказание ветвлений- предсказывает прохождение программы по нескольким ветвям.2)Анализ потока данных- анализирует и составляет график исполнения инструкций в оптимальной последовательности, независимо от порядка их следования в тексте программы.3)Спекулятивное исполнение. Повышает скорость выполнения, просматривая программу вперед и исполняя те инструкции, которые необходимы.
26)Метод планирование параллельной обработки – «Предикация». предикация- одновременное исполнение двух ветвей программы, вместо предсказания переходов.
27)Метод планирование параллельной обработки – «Опережающее чтение». . Опережающее чтение данных, т.е. загрузка данных в регистры с опереждение, до того, как определилось реальное ветвление программы.
28)Состав процессора. Процессор состоит:1. ядро- основное исполнительно устройство;2. предсказатель переходов- пытается угадать направление, ветвление программ и заранее загрузить инфу в блоке, по выборке и декодированию.3. буфер адреса переходов- обеспечивает предсказание переходов;4. кэш память первого уровня5. интерфейс шины- передает в процессор поток команд и данных, и наоброт.
29)Организация оперативной памяти. Характеристика ЗУ. Организация оп предназначена для хранения данных.Основные хар-ки ЗУ:1 емкость памяти2. методы доступа к данным3.быстродействие4.надежность работы- х-мая зависимостью от окр.среды и колебаний напряжения питания 5.стоймость единицы памяти
30)Адресное ЗУ. Байтовая адресация памяти. Адресное ЗУ- память состоит из многих миллионов ячеек, в каждой из которых содержится 1 бит информации. Для доступа к памяти, для записи или чтения эл. Необходимы адреса, определяющие их расположение в памяти. Адреса- числа от 0 до 2к -1. Байтовая адресация- память, в которой каждый байт имеет отдельный адрес. Сущ. 2 способа адресации байтов в словах: 1)В прямом порядке- с-ма адресации при которой байты адресуются справа налево так, что наименьший адрес имеет самый младший байт.2)В обратном порядке- противоположная с-ма адресации, при которой байты адресуются слева направо так, что самый старший байт имеет наименьший адрес.
31)Классификация памяти. 1. ОЗУ (ОП)- память, часть с-мы памяти ЭВМ, в которую процессор может обратиться за одну операцию. Предназначена для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения им операций. ОП передает процессору данные непосредственно либо через кэш память. Каждая ячейка ОП имеет свой индивидуальный адрес.2.ВЗУ3.СОЗУ(сверхоперативное ЗУ)4.Постоянное ЗУ- энергозависимая память, используется для хранения массива неизменяемых данных.
32)Динамическая память. Динамическая память- используется в качестве ОП общего назначения, для видеоадаптера. Микросхема памяти это типа представляет собой прямоугольный массив ячеек со вспомогательными логич.схемами, которые используют для чтения или записи данных, цепей регенерации, поддерживающих целостность данных.
33)Статическая память. Статистическая память- обычно применяется в качестве кэш памяти второго уровня, для кэширования основного объема ОЗУ. Стат.память по способу доступа к данным бывает: асинхронной- доступ к данным, который можно осуществлять в произвольный момент времени.Синхронная- обеспечивает доступ к данным не в произвольные моменты времени, а одновременно, с тактовыми импульсами.
34)Интерфейсы. Классификация интерфейсов. Связь у-в автоматизированных с-м друг с другом осуществляется с помощью средств сопряжения, которые наз. Интерфейсом.Интерфейс представляет собой совокупность линий и шин, сигналов, электронных схем и алгоритмов, предназначенных для осуществления обмена информацией между у-ми.Классификация:1.способ соединения( магистральный, радикальный, цепочный, комбинированный)2.способ передачи информации( параллельный. Последовательный, параллельно-последовательный)3.принцип обмена инфы (синхронный, асинхронный) 4.режим передачи информации( односторонняя, двусторонняя, двусторонняя-поочередная )
35)Внешние интерфейсы. 1)usb-бывают трех типов: разъем типа А(на компах), разъем типа B(находится на самом кабеле usb), мини usb. 2)fireWire(ilink)-кабель с 6-ти контактной вилкой на одном конце и 4х контактный на другом. Используется для подключения внешних жестких дисков, видео камер и тд. 3)тюльпан-порты для подключения видео/аудио адаптеров. 4)ps/2-разъем для подключения клавы и мыши. 5)vga-для подключения монитора(15-ти контактный интерфейс). 6)dvi-для монитора. Dvi-i-позволяет одновременно использовать, как цифровое, так и аналоговое подключение. Dvi-d и dvi-a- встречаются очень редко, только цифровое подключение. 7)rj45 для lan и isdn-сетевой интерфейс. 8)hdmi-цифровой мультимедийный интерфейс для не стандартных hdtv сигналов
36)Внутренние интерфейсы. 1)sata-последовательный интерфейс для подключения жесткого диска. 2)ide(ata)-параллельная шина для подключения приводов ( раньше подключались жесткие диски) 3)agp-слот с защелкой для подключения графических карт. 4)pci-express-последовательная шина для подключения графических карт, звуковых карт и тд. 5)pci и pci-x-параллельная шина для подключения переферии(граф.,звук. Карт) 6)разъем питания и стандарты atx-для питания устройств компьютера 7)сокет-разъем для подключения микропроцессора 8)ddr-для оперативки
37)ВС. Принципы построение ВС. Вычислительная система (ВС) - это взаимосвязанная совокупность аппаратных средств вычислительной техники и программного обеспечения, предназначенная для обработки информации.Иногда под ВС понимают совокупность технических средств ЭВМ, в которую входит не менее двух процессоров, связанных общностью управления и использования общесистемных ресурсов (память, периферийные устройства, программное обеспечение и т.п.).Основные принципы построения, закладываемые при создании ВС:возможность работы в разных режимах;модульность структуры технических и программных средств, что по зволяет совершенствовать и модернизировать вычислительные системы без коренных их переделок; унификация и стандартизация технических и программных решений иерархия в организации управления процессами;способность систем к адаптации, самонастройке и самоорганизации; обеспечение необходимым сервисом пользователей при выполнении вычислений.
38)Классификация ВС но методу Флина. 1.)SISD- одиночный поток команд и одиночный поток данных.
2.)MISD- множественный поток команд и одиночный поток данных.
3.)SIMD- одиночный поток команд и множественный поток данных.
4.) MIMD- множественный поток команд и множественный поток данных.
39)Классификация ВС по метопу Скиллирорна. процессор команд (IP - InstructionProcessor) - функциональное устройство, работающее, как интерпретатор команд; в системе, вообще говоря, может отсутствовать;
процессор данных (DP - DataProcessor) - функциональное устройство, работающее как преобразователь данных, в соответствии с арифметическими операциями;иерархия памяти (IM - InstructionMemory, DM - DataMemory) - запоминающее устройство, в котором хранятся данные и команды, пересылаемые между процессорами;
переключатель - абстрактное устройство, обеспечивающее связь между процессорами и памятью.
40)Уровни комплексирования ВС. .Сочетание различных уровней и методов обмена данными между модулями ВС наиболее полно представлено в универсальных суперЭВМ и больших ЭВМ, в которых сбалансирование использовались все методы достижения высокой производительности. В этих машинах предусматривались следующие уровни комплексирования:1)прямого управления (процессор - процессор);2) общей оперативной памяти;3) комплексируемых каналов ввода-вывода;4) устройств управления внешними устройствами (УВУ);5) общих внешних устройств.
Пять уровней комплексирования получили название логических потому, что они объединяют на каждом уровне разнотипную аппаратуру, имеющую сходные методы управления.
41)Ассиметричная мультипроцессорная обработка. Асимметричная мультипроцессорная обработка-
Архитектура суперкомпьютера, в которой каждый процессор имеет собственную оперативную память. При этом процессоры взаимодействуют между собой, передавая друг другу сообщения через общую шину или с использованием межпроцессорных связей. тип многопроцессорной обработки, который использовался до того, как была создана технология симметричного мультипроцессирования (SMP); также использовался как более дешевая альтернатива в системах, которые поддерживали SMP.
42)Симметричная мультипроцессорная обработка. Симметричная мультипроцессорная обработка-
Архитектура суперкомпьютера, в которой группа процессоров работает с общей оперативной памятью и пользуется общими внешними устройствами. При симметричной многопроцессорной обработке операционная система и приложения могут использовать любой доступный процессор.архитектура многопроцессорных компьютеров, в которой два или более одинаковых процессоров сравнимой производительности подключаются единообразно к общей памяти (и периферийным устройствам) и выполняют одни и те же функции.
43)Гибридная мультипроцессорная обработка. Основной особенностью гибридной архитектуры является неоднородность доступа к памяти. Суть этой архитектуры в том, что память является физически распределенной, но пользователь видит, как единой адресное пространство. Модули объединены с помощью высокоскоростного коммутатора.
44)PVP- архитектура ВС. Кластерная архитектура. PVP - параллельная архитектура с векторными процессорами. Основным признаком PVP-систем является наличие специальных векторно-конвейерных процессоров, в которых предусмотрены команды однотипной обработки векторов независимых данных, эффективно выполняющиеся на конвейерных функциональных устройствах. Кластерная архитектура. Кластер - группа взаимно соединенных вычислительных систем (узлов), работающих совместно и составляющих единый вычислительный ресурс, создавая иллюзию наличия единственной ВМ. Для связи узлов используется одна из стандартных сетевых технологий на базе шинной архитектуры или коммутатора.
45)Перспективные типы процессоров. (Ассоциативные процессоры, матричные процессоры) . Ассоциативные процессоры- ассоциативный способ обработки данных позволяет преодолеть многие ограничения присущие адресному доступу к памяти за счет задания некоторого критерия отбора и проведения трудоемких преобразований только над теми данными, которые удовлетворяют этому критерию В ассоциативных вычислительных системах информация на обработку поступает от ассоциативных запоминающих устройств, характеризующихся тем, что информация в них выбирается не по определенному адресу, а по ее содержимому. Матричные процессоры-наиболее распространенные из класса simd, наиболее приспособлены для решения задач характеризующихся параллелизмом независимых объектов или данных. Они имеют общее управляющее устройство генерирующее поток команд и большое число процессорных элементов, работающих параллельно и обрабатывающих каждая свой поток данных.
46)Перспективные типы процессоров. (Коммуникационные процессоры, потоковые процессоры. Коммуникационные процессоры- микросхемы являющиеся среднем между специализированными интегральными схемами и процессорами общего назначения. Коммуникационные процессорыпрограммируются, как обычные, но построены с учетом сетевых задач и оптимизированы для работы. Он имеет собственную память и оснащен внешними каналами для соединения с другими процессорными узлами. Потоковые процессоры- в основе которых лежит принцип обработки многих данных с помощью одной комманды-это позволяет выполнять одно и тоже действие над несколькими наборами чисел одновременно
47)Перспективные типы процессоров. (Процессоры баз данных, потоковые процессоры) Процессоры баз данных-этопрограммно аппаратный комплекс предназначен для выполнения всех функций системы управления базами данных. Потоковые процессоры- в основе которых лежит принцип обработки многих данных с помощью одной комманды-это позволяет выполнять одно и тоже действие над несколькими наборами чисел одновременно
48)Перспективные типы процессоров. (ЛПК и клеточные процессоры) Днк-в основе основного элемента процессора используются молекулы дизоксиягипонуклеиновой кислоты. Этот процесс характеризуется структурой и набором команд, где структура процессора -это структура молекулы днк, набор комманд-перечень биологических операций над молекулами. Днк память основана на последовательности соединений4х нуклеидов. 3нуклеотида соединяются в любой последовательности и образуют элементарную ячейку памяти называемую кодом.клеточные процессоры-представляют собой самооргонизующие колонии микроорганизмов, в геном которых удалось включить некоторую логическую схему, которая могла бы активизироваться в присутствии определенного вещества.
49)Система памяти ВС. Иерархия организации памяти. система памяти вс- ДОПОЛНИ! Иерархическая память-это система памяти состоящая, как минимум из 2х запоминающихся устройств отличающихся быстродействием и емкостью. Регистровая память➡Кэшпамять➡Озу➡Биос➡Взу(⬆Быстродействие,⬇Объем,⬆Стоимость). В каждый момент времени обращение идет только между ближайшими уровнями памяти. Попадание-обращение к объекту памяти, который найден на более высоком уровне. Доли попаданий- доли обращения к данным найденных на более высоком уровне. Время обращения при попадании- время обращения к более высокому уровню иерархии, которое включает в себя время необходимое для определения является ли обращение попаданием или промахом
50)Кэш-память. КЭШ память- буферное запоминающее устройство, работающее со скоростью, обеспечивающее работу процессора без режимов ожидания. Кэш память делится на встроенную в процессор(L1) и на внешнюю стоящую между процессором и озу(L2).L1-более емкая,L2-более быстрая. В кэш записывается часть комманд и данных содержащихся в озу при записи процессор переходит в режим ожидания, а из оперативки в кэш. После окончания процесса обработки полученные данные должны быть записаны в память-обратная запись
51)Коммуникационные среды SCI. SCI) — компьютерная сеть, используемая для построения кластеров. SCI-кластеры имеют преимущество при решении задач, требующих большого количества пересылок коротких сообщений между узлами, так как в таких задачах время задержки (латентность) играет решающую роль. предназначен для достижения высоких скоростей передачи с малым временем задержки. При этом обеспечивая масштабируемую архитектуру. Позволяет строить с-мы, состоящие из множества блоков.Пропускная способность с-мы от 200 до 1000мб/с.
52)Коммуникационные среды MYRINET. MYRINET- Сетевая технология, основанная на использовании много портовых коммутаторов, при ограничении несколькими метрами длинах связи узлов с портами коммутаторов. Узлы соединены друг с другом через коммутатор. Производится передача данных жл 2-х Гб/с. Особенность с-мы состоит в высокой скорости и в малом времени задержки. В коммутаторах используется передача пакетов путем установленных соединений на время передачи.
53)Коммуникационные среды RACEWAY. Raceway- сетевая технология. Обеспечивает пропускную способность на уровне 1Гб/с. Имеет 6 портов, каждый порт состоит из 32 сигнальных линий данных и 5 управляющих линий.
54)Коммуникационные среды на базе транспьютерных процессоров. Транспьютер- микроэлектронный прибор, объединяющий на одном кристалле микропроцессор, быструю память, интерфейс внешней памяти и каналы ввода/вывода. Транспьютер представляет собой микропроцессор.Транспьютер размещается на транспьютер подобных модуляхTRAM- дочерних платах, содержащие транспьютер, ОЗУ, переключатель для выбора режимов, интерфейс TRAM размещаются на объединенных платах 2-ух видов: загружаемые по линии связи платы общ. Назначения. И Загружаемые из ПЗУ платы, предназначенные для автономных встроенных с-м.
55)Коммутаторы для многопроцессорных ВС. (Простые коммутаторы). Простые коммутаторы могут соединять лишь малое число ВМ в силу физических ограничений, однако обеспечивают при этом минимальную задержку при установлении соединения. 2 основных типа: с временным разделением (используются в системах smp.все устройства подключены к общей информационной магистрали, используемой для передачи информации между ними)и с пространственным разделением(позволяют одновременно соединять любой вход с любым одним выходом(ординарные) или несколькими водами( неординарные).
56)Коммутаторы для многопроцессорных ВС. (Составные коммутаторы, Баньян - сети). Обычно строящиеся из простых в виде много каскадных схем с помощью линий "точка-точка", преодолевают ограничения на малое кол-во соединений, увеличивают задержки. Объем оборудования составного коммутатора меньше, чем простого с тем же колич входов и выходов. БАНЬЯН СЕТИ-коммутаторы этого типа строятся на базе прямоугольных коммутаторов, таким образом, что существует только один путь от каждого входа к выходу. Составляющие соединены так, что для соединения любого входа и выхода образуется единственный путь одинаковой длины для всех пар входов и выходов
57)Распределенные составные коммутаторы. ( Граф межмодульных связей SPP1000, MBS 100, MBS 1000). Однин из вариантов создания составных коммутаторов заключается в объединении прямоугольных коммутаторов, таким образом, что один вход и один выход каждого составляющего коммутатора служат входом и выходом составного коммутатора. К каждому внутреннему коммутатору подсоединяются процессор и память, образуют вычислительный модуль с Vканалами для соединения с другими вычислительными модулями. Свободные V выходов и входов каждого вычислительного модуля соединяются линиями "точка-точка" с входами и выходами других коммутаторов, образуя граф межмодульных связей.SPP1000-в основе каждого составного блока системы лежит прямоугольный коммутатор5х5, до 16 подобных блоков объединяются каналами "точка-точка" в кольцо, состоящее из4х независимых подканалов. MBS100- структурный модуль состоит из 16 вычислительных узлов, образующих матрицу 4х4. Угловые узлы соединяются попарно по диагонали, таким образом, что максимальная длина пути между любой парой элементов равна трем. MBS1000- архитектура аналогична MBS100, основой системы является масштабируемый массив процессорных узлов. Каждый узел содержит вычислительный микропроцессор alpha21164, оперативку 128мб с возможностью расширения.
58)Распределенные составные коммутаторы. ( Граф межмодульных связей MBS 100, MBS 1000). Однин из вариантов создания составных коммутаторов заключается в объединении прямоугольных коммутаторов, таким образом, что один вход и один выход каждого составляющего коммутатора служат входом и выходом составного коммутатора. К каждому внутреннему коммутатору подсоединяются процессор и память, образуют вычислительный модуль с Vканалами для соединения с другими вычислительными модулями. Свободные V выходов и входов каждого вычислительного модуля соединяются линиями "точка-точка" с входами и выходами других коммутаторов, образуя граф межмодульных связей. MBS100- структурный модуль состоит из 16 вычислительных узлов, образующих матрицу 4х4. Угловые узлы соединяются попарно по диагонали, таким образом, что максимальная длина пути между любой парой элементов равна трем. MBS1000- архитектура аналогична MBS100, основой системы является масштабируемый массив процессорных узлов. Каждый узел содержит вычислительный микропроцессор alpha21164, оперативку 128мб с возможностью расширения.
59)Кластерные решения HP, SGI, IBM.HP- В модельном ряду решений IBM под организацию кластерных систем не выделены отдельные серверные системы. Учитывая такую специфику работы компании IBM, становится ясно, что фактической «железной» основой для создания систем высокого уровня готовности может стать практически любая продукция IBM, начиная с недорогих систем eServer xSerie, созданных на базе 32х разрядной архитектуры, заканчивая системами eServer iSeries и eServer pSeries построенными на базе технологии Itanium.Главным требованием IBM к оборудованию при построении вычислительных сред является достаточность аппаратных средств для решения конкретной задачи возложенной на кластер.
60)Режимы работы процессоров. режим работы процессора. 1)реальный режим. В нем работали процессоры intel i8086 и i8088- 16 разрядные 2)защищенный режим-32 разрядные 3) виртуально-реальный режим
61)Устройства ПК на процессорах Intel (Чипсет, интерфейсы. Дополнительные интегральные схемы)Чипсет-совокупность микросхем размещенных на системной плате, которая организует потоки команд и данных. В чипсет входит: основная память, вторичная кэш память, устройства связанные с шинами iso и pci, устройства соединенные с каналами sata или ide. Основой чипсета являются две микросхемы: южный и северный мосты. Интерфейся-спецификациями дефакто считаются созданныеинтел и майкрософт pc98, pc99 и pc2000. Со временем происходит отказ от isa. Основным внешнем интерфейсом становится fireWare. Дополнительные интегральные микросхемы- математический сопроцессор, контролер прямого доступа к памяти, сопроцессор ввода/вывода, контролер прерываний.
62)Устройства ПК на процессорах Intel (Основная, дополнительная память, стратегии управления памятью». Основная память-большинство комплектуется dimmmodule-модуль памяти с двухрядным расположением микросхем. Каждая передача данных между памятью и процессором называется цикл шины. Дополнительная память-rom(перепрограммируемая постоянная(flashmemory)),cmosram(питаемая от батарейки), видеопамять. В постоянную память зашивают программу управления работой процессора,впзу находятся проги управления дисплеем,клавой,принтером,внешней памятью, программы пуска и остановки компа, тестирование устройств. Важнейшая микросхема пост или флеш памяти-биос(совокупность программ предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компа и загрузки ос в оперативку. Dma-метод обращени внешнего устройства к памяти компа без участия цп. Внешнее устройство, которое может напрямую обратиться с помощью dma к памяти должно обладать нужным для этого интелектом. Для этого устройство имеет свой процессор или способен выполнять необходимые логические операции