Полная версия

Главная arrow Информатика arrow Архитектура ЭВМ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ ЭВМ

Существующие типы ЭВМ выпускаются семействами, в которых различают старшие и младшие модели, где всегда имеется возможность замены более слабой модели на более мощную. Это обеспечивается информационной, аппаратурной и программной совместимостью.

Программная совместимость в семействах устанавливается по принципу снизу вверх, т. е. программы, разработанные для ранних и младших моделей, могут обрабатываться и на старших, но не обязательно наоборот. Модульность структуры ЭВМ требует стандартизации и унификации оборудования, номенклатуры технических и программных средств, средств сопряжения — интерфейсов, конструктивных решений, унификации типовых элементов замены, элементной базы и нормативно-технической документации. Все это способствует улучшению технических и эксплуатационных характеристик ЭВМ, росту технологичности их производства.

Децентрализация управления предполагает иерархическую организацию структуры ЭВМ. Централизованное управление осуществляет устройство управления главного, или центрального, процессора. Подключаемые к центральному процессору модули могут, в свою очередь, использовать специальные шины или магистрали для обмена управляющими сигналами, адресами и данными. Результаты выполнения требуемых операций представляются ими «вверх по иерархии» для правильной координации всех работ. Иерархический принцип построения и управления характерен не только для структуры ЭВМ в целом, но и для отдельных ее подсистем.

По этому же принципу строится система памяти ЭВМ. Так, с точки зрения пользователя желательно иметь в ЭВМ оперативную память большой информационной емкости и высокого быстродействия. Однако одноуровневое построение памяти не позволяет одновременно удовлетворять этим двум противоречивым требованиям, поэтому память современных ЭВМ строится по многоуровневому, пирамидальному принципу. Организация обмена информационными потоками между запоминающими устройствами различных уровней при децентрализованном управлении ими позволяет рассматривать иерархию памяти как единую абстрактную кажущуюся (виртуальную) память.

Часть машинных программ, обеспечивающих автоматическое управление вычислениями, может размещаться в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ). На более низких уровнях иерархии находятся внешние запоминающие устройства на магнитных носителях: на жестких и гибких магнитных дисках, магнитных лентах, магнитооптических дисках и др.

Современные ЭВМ работают в сложных многопрограммных (мультипрограммных) режимах, т. е. одновременно могут обрабатывать несколько программ пользователей.

В ЭВМ, имеющих один процессор, многопрограммная обработка является кажущейся. Она предполагает параллельную работу отдельных устройств, задействованных в вычислениях по различным задачам пользователей.

В ЭВМ или вычислительных системах, имеющих несколько процессоров обработки, автоматическое управление вычислениями предполагает усложнение структуры за счет включения в ее состав систем и блоков, разделяющих различные вычислительные процессы друг от друга, исключающие возможность возникновения взаимных помех и ошибок (системы прерываний и приоритетов, защиты памяти).

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>