Реферат: Выборочные ответы к государственному экзамену факультета ВМС специальности 2201 "Вычислительные машины комплексы систем и сети"

Билет №17 вопрос №1

Структура и компоновка ОЗУ основныхмоделей СМ ЭВМ.

Данный вопрос рассмотрим на примере модулей памяти моделиСМ 1810. Модуль оперативный запоминающий МОЗ <st1:metricconverter ProductID=«256 СМ» w:st=«on»>256 СМ</st1:metricconverter>. Он предназначен дляприема, хранения и выдачи оперативной информации в качестве встроеннойоперативной памяти в составе микроЭВМ СМ 1810. Модуль имеет следующиетехнические характеристики:

Объем – 256 Кб

Разрядность – 8 и 16 бит

Порядок обращения – произвольный

Выполняемые операции – запись слова (ЗПС), чтение слова (ЧТС), запись байта(ЗПБ), чтение байта (ЧТБ)

Цикл обращения – при операциях ЧТС, ЗПС, ЧТБ не более 0,7 мкс, при операцииЗПБ не более 1,4 мкс

Модуль обеспечивает коррекцию одинарной и обнаружение двойной ошибки. Нарис. показана структурная схема модуля. Узел приема осуществляет формированиеадреса обращения к требуемой ячейке памяти при обращении к модулю со стороныинтерфейса И41, узел обработки данных осуществляет прием и выдачу данных на(из) интерфейса И41. В его состав входит корректор, обеспечивающий при операцияхзаписи формирование контрольных разрядов накопителя. При операциях чтениякорректор формирует признаки одинарной и двойной ошибки и в случае одинарнойошибки производит коррекцию данных и выдачу их через соответствующий буферы наинтерфейс И41. Узел управления формирует сигналы управления другими узламимодуля и соответствующую диаграмму. В его состав входит контроллер памятиКМ1810ВТ03, осуществляющий формирование управляющих сигналов для динамическихмикросхем памяти, прием и мультиплексирование адресов строки и столбца, а такжеформирует режим регенерации.

 Узел накопителя предназначен длязаписи, хранения и выдачи информации представляет собой матрицу микросхемпамяти К565РУ5 (64К х 1). Матрица содержит два ряда по 22 микросхемы. Разряд данных включает в себя по одной микросхемеиз каждого ряда; таким образом, в матрице всего по 16 информационных и 6контрольных разрядов. Полная емкость накопителя 128К х 22 бит, где К=1024бит

Узел портов диагностики осуществляет прием и выдачу информации о диагностикимодуля и состоит из портов ввода-вывода, в которых хранится информация оработоспособности модуля.

В состав СМ1810 входит еще один модуль оперативной памяти МОЗ 4М, которыйотличается от МОЗ256 большей емкостью (до 4 Мбайт). Остальныепараметры МОЗ 4М аналогичны МОЗ 256. МОЗ 4М состоит из пяти плат, которыеустанавливаются в соответствующие места 1810.40 и 1810.41. Из них одна платавыполняет функции контороллера памяти, остальные четыре платы – функциинакопителя. Платы накопителя полностью взаимозаменяемы и служад для наращиваниянакопителя блоками по 1 Мбайт до 4х. Минимальная емкость МОЗ 4М – 1 Мбайт.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: KO;mso-bidi-language:AR-SA">

Билет №3 вопрос №1

Общая характеристикамикропроцессора. Функции и структурная схема МП.

Развитие технологии и схемотехники БИС привело к появлению в середине 70 –х годов нового типа интегрального электронного прибора, представляющего собойфункционально законченное устройство обработки цифровой информации, управляемоехранимой в памяти программой и конструктивно выполненного в виде одного илинескольких БИС и СБИС. Такой прибор получил название микропроцессора, так какпо своим логическим функциям и структуре напоминает упрощенный вариантпроцессора обычных ЭВМ, а именно дешифрация и выполнения команд микропрограммы,организация обращения к оперативной памяти, в нужных случаях инициированиеработы каналов и периферийных устройств, восприятие и обработка запросов,поступающих из устройств машины и внешней среды. По выполняемым функцияммикропроцессор является центральной частью объекта, управляющим взаимодействиемее устройств. Отличия от процессора можно сформулировать следующим образом: — меньшая разрядность обрабатываемых данных, меньшая точность вычислений;

-<span Times New Roman"">         

упрощеннаясистема арифметико-логических команд;

-<span Times New Roman"">         

меньшимиобъемами прямоадресуемой памяти, выполнением операций адресной арифметикиопераций по обмену данными с  внешнимиустройствами с помощью одного и того же АЛУ, надо отменить, что перспективныемодели МП лишены этих отличий.

Структурная схема микропроцессора.

Основными особенностями организации современныхмикропроцессоров и микро-ЭВМ является:

А) Модульная структура, в которой модули являются функциональнозаконченными устройствами

Б) Магистральная организация связей между модулями, при которой общие шиныиспользуются разными модулями

В) Микропрограммное управление

Г) Байтовая адресация памяти и побайтовая обработка данных

Д) Использование внутренних сверхоперативных регистров

В структуре можно выделить три основные части: центральный процессор, блокуправления и постоянная память микропрограмм. Центральный процессор содержитАЛУ, сверхоперативную память в виде программно доступных общих регистров ифункциональные регистры – командный, индексный, адресный, указатель стека ипрограммный счетчик. АЛУ состоит из двоичного сумматора, сдвигающего регистра,двух регистров операндов и регистра результата. Схемы АЛУ выполняют командысложения, вычитания, логическое И, ИЛИ, сложение по модулю 2 и сдвигов. Болеесложные операции реализуются программно. Блок микропрограммного управлениясодержит дешифратор кода операции, схему формирования функций перехода кследующему адресу в микропрограмме и регистр адреса микрокоманды.  Система прерывания в микропроцессорахдостаточно проста и предназначена только для восприятия прерываний от внешнихисточников. Микропроцессоры имеют упрощенные схемы управления ПУ. Взначительной степени управление этими устройствами реализуется посредствоммикропрограммного управления. Блок постоянной памяти микропрограмм, реализующихкоманды микропроцессора, обычно выполняется в виде отдельной БИС. Вмикропроцессорах используют косвенную, непосредственную, индексную адресацииосновной оперативной памяти и прямую адресацию общих регистров.Сверхоперативная память на общих регистрах, позволяет сократить количествообращений к внешней памяти и уменьшить необходимое количество выводов корпусаза счет сокращения формата команды. Из-за ограниченного числа выводов корпусаБИС не удается реализовать интерфейс микропроцессора с высокой пропускнойспособностью. Поэтому микропроцессоры имеют так называемый общий интерфейс,обслуживающий как внешнюю оперативную память, так и ПУ. Если не удается выделить для интерфейса достаточноеколичество выводов, применяют мультиплексирование шин (использование шин дляразных целей на основе разделения времени). Для обеспечения совместной работымикропроцессора и внешнего оборудования шины интерфейса снабжаются буфернымисхемами, в которых используются электронные схемы с тремя состояниями и спец.линии управления выдачи данных.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: KO;mso-bidi-language:AR-SA">

Билет №4 вопрос №1

Классификация вычислительных устройств, аналоговые ицифровые вычислительные устройства.

Одним из важнейшихпутей повышения производительности вычислительных машин и систем, ихэффективности и надежности является использование различных форм параллелизма вфункционировании вычислительного оборудования. Поэтому в основу классификацииВС следует положить в первую очередь, реализуемую форму параллелизма.

<img src="/cache/referats/11365/image001.gif" " " v:shapes="_x0000_s1027 _x0000_s1028 _x0000_s1029 _x0000_s1030 _x0000_s1031 _x0000_s1032 _x0000_s1033 _x0000_s1034 _x0000_s1035 _x0000_s1036 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1047 _x0000_s1048 _x0000_s1049 _x0000_s1050 _x0000_s1051 _x0000_s1052 _x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1057 _x0000_s1058 _x0000_s1059 _x0000_s1060 _x0000_s1061 _x0000_s1067 _x0000_s1068 _x0000_s1069 _x0000_s1070 _x0000_s1071 _x0000_s1072 _x0000_s1073 _x0000_s1074 _x0000_s1075 _x0000_s1076 _x0000_s1077"> <img src="/cache/referats/11365/image002.gif" " " v:shapes="_x0000_s1040 _x0000_s1042 _x0000_s1043 _x0000_s1044 _x0000_s1056 _x0000_s1062 _x0000_s1063 _x0000_s1064 _x0000_s1078 _x0000_s1079 _x0000_s1080"> <img src="/cache/referats/11365/image003.gif" " " v:shapes="_x0000_s1041 _x0000_s1045 _x0000_s1046 _x0000_s1055 _x0000_s1065 _x0000_s1066 _x0000_s1081 _x0000_s1082">


По режиму работы ВС делятся на однопрограммныеи мультипрограммные, случай, когда в памяти машины находится одна рабочаяпрограмма, которая, начав выполняться, завершается до конца, впротивоположность этому принципу мультипрограммные ВС выполняют в один и тот жемомент времени несколько программ или их частей.

Классификация систем по режиму обслуживания. Режим индивидуального пользования. Машина предоставляется полностью враспоряжение пользователя, по крайней мере, на время решения его задачи.Пользователь имеет непосредственный доступ к машине и имеет право осуществлятьоперации ввода вывода. Режим пакетнойобработки. Пользователь не имеет непосредственного доступа к ВС,подготовленные им программы передаются персоналу, обслуживающему систему, изатем накапливаются во внешней памяти. Система по расписанию выполняетнакопленный пакет программ. Режим коллективногопользования или многопользовательский режим. Форма обслуживания, прикоторой возможен доступ нескольких пользователей к вычислительным ресурсаммощной ВС. Каждому пользователю предоставлен терминал, с помощью которого онустанавливает связь с системой коллективного пользования. Системы коллективногоиспользования с квантованным обслуживанием называются системами с разделением времени. По количеству процессоров (машин)в ВС, определяющему возможность параллельной обработки программ, Вс делятся на однопроцессорные (одномашинные),многомашинные и многопроцессорные. Многомашинные и многопроцессорные ВСсоздаются для повышения производительности и надежности вычислительных систем икомплексов. По особенностям территориального размещения и организациивзаимодействия частей системы различают следующие типы ВС. Сосредоточенные ВС. В них весь комплекс оборудования, включаятерминалы пользователя сосредоточен в одном месте и связь между отдельнымимашинами и устройствами обеспечивается, стандартными для системы внутреннимиинтерфейсами. ВС с телеобработкой. Вних отдельные источники и приемники информации, включая терминалы пользователярасположены на таком значительном расстоянии от вычислительных средств чтосвязь их с центральными средствами ВС осуществляется по каналам связи. Вычислительные сети представляет собойтерриториально рассредоточенную многомашинную систему, состоящую извзаимодействующих ЭВМ, связанных между собой каналами передачи данных. ПОособенностям функционирования ВС во времени различают ВС работающие не в реальном масштабе времени и в реальноммасштабе последние должны работать в темпе с процессом, информация окотором автоматически поступает в Вс и обрабатывается. Результаты должныполучаться так быстро, чтобы можно было ими воспользоваться для воздействия насам процесс.

Информацией называются сведения о тех или иных явлениях природы, событиях вобщественной жизни и процессах в технических устройствах. Информация воплощенная  и зафиксированная в некоторой материальнойформе называется сообщением. Сообщения могут быть непрерывными и дискретными(цифровыми). Непрерывное (аналоговое) сообщение представляется некоторойфизической величиной (напряжением, током) изменение которой во времениотображают протекание рассматриваемого процесса. Физическая величина,передающая непрерывное сообщение может в определенном интервале принимать любыезначения и изменяться в произвольные моменты времени. Для дискретных сообщенийхарактерно наличие фиксированного набора элементов, из которых в некоторыемоменты времени формируются некоторые последовательности. Важным является нефизическая природа элементов, а то обстоятельство что набор элементов конечен ипоэтому любое дискретное сообщение конечной длины передает конечное числозначений некоторой величины. Элементы сообщения – буквы (символы). Их набор –алфавит. ЭВМ или компьютеры являются преобразователями информации. В нихисходные данные задачи преобразуются в результат ее решения. В соответствии сиспользуемой формой представления информации машины делятся на два класса: непрерывного действия – аналоговые идискретного действия – цифровые.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: KO;mso-bidi-language:AR-SA">

Билет №6 вопрос №2

Архитектура и функции сетей ЭВМ

Вычислительной сетью ВСТ или сетью ЭВМ называется комплекстерриториально рассредоточенных ЭВМ и терминальных устройств, связанных междусобой каналами передачи данных. Целесообразность создания ВСТ обусловливаетсявозможностью использования территориально рассредоточенными пользователямиоборудования ЭВМ, программ и информационных баз, находящихся в различныхвычислительных центрах сети, возможностью организации «распределеннойобработки» данных путем привлечения вычислительных ресурсов несколькихвычислительных центров сети для решения особо сложных проблем. ВСт можнорассматривать как систему с распределенным по территории аппаратурными,программными и информационными ресурсами. Возможна реализация на основе ВСтраспределенного (децентрализованного) банка данных, отдельные информационныебазы которого создаются в местных вычислительных центрах сети. Другаявозможность – это создание централизованного банка данных, к которому имеетдоступ многочисленные, в том числе находящиеся на значительном расстоянииабоненты через свои терминалы местных систем коллективного пользования.Объединение в сеть ЭВМ нескольких вычислительных центров способствуетувеличению надежности функционирования вычислительных средств, так каксоздается возможность резервирования одних вычислительных центров за счеттехнических ресурсов других узлов. Вычислительная сеть позволяет оперативноперераспределять нагрузку между ЭВМ сети и снижать пиковую нагрузку навычислительные средства. С созданием ВСТ возникли предпосылки для специализацииотдельных ВЦ сети на решении задач определенного класса, что по оценкамспециалистов дает значительный эффект, так как позволяет сократить общиезатраты высококвалифицированного труда на разработку моделей. Алгоритмов. Ипакетов прикладных программ. Специализация отдельных ВЦ сети становитсявозможной, так как пользователь имеет доступ к уникальным программам и данным,а также уникальным вычислительным средствам любого ВЦ сети. В ВСТ спрограммно-несовместимыми ЭВМ теряет остроту проблема переноса программныхсредств с одних машин на другие, так как пользователь может воспользоватьсяименно той машиной, для которой нужная программа имеется. Обобщеннаяархитектура сети показана ниже:

<div v:shape="_x0000_s1176">

Точка стандартн. стыка

<img src="/cache/referats/11365/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1141 _x0000_s1142"> <img src="/cache/referats/11365/image005.gif" v:shapes="_x0000_s1103 _x0000_s1104"> <img src="/cache/referats/11365/image006.gif" v:shapes="_x0000_s1133 _x0000_s1134"> <img src="/cache/referats/11365/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1131 _x0000_s1132"> <img src="/cache/referats/11365/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1129 _x0000_s1130"> <img src="/cache/referats/11365/image005.gif" v:shapes="_x0000_s1127 _x0000_s1128">


<img src="/cache/referats/11365/image008.gif" v:shapes="_x0000_s1174"><img src="/cache/referats/11365/image009.gif" v:shapes="_x0000_s1171"><img src="/cache/referats/11365/image010.gif" v:shapes="_x0000_s1172"><img src="/cache/referats/11365/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1173"><img src="/cache/referats/11365/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1170"><img src="/cache/referats/11365/image013.gif" v:shapes="_x0000_s1169"><img src="/cache/referats/11365/image014.gif" v:shapes="_x0000_s1168"><img src="/cache/referats/11365/image015.gif" v:shapes="_x0000_s1099"><img src="/cache/referats/11365/image016.gif" v:shapes="_x0000_s1167"><img src="/cache/referats/11365/image017.gif" v:shapes="_x0000_s1166"><img src="/cache/referats/11365/image018.gif" v:shapes="_x0000_s1165"><img src="/cache/referats/11365/image019.gif" v:shapes="_x0000_s1164"><img src="/cache/referats/11365/image020.gif" v:shapes="_x0000_s1163"><img src="/cache/referats/11365/image021.gif" v:shapes="_x0000_s1162"><img src="/cache/referats/11365/image022.gif" v:shapes="_x0000_s1161"><img src="/cache/referats/11365/image023.gif" v:shapes="_x0000_s1160"><img src="/cache/referats/11365/image024.gif" v:shapes="_x0000_s1159"><img src="/cache/referats/11365/image025.gif" v:shapes="_x0000_s1158"><img src="/cache/referats/11365/image026.gif" v:shapes="_x0000_s1157"><img src="/cache/referats/11365/image027.gif" v:shapes="_x0000_s1156"><img src="/cache/referats/11365/image028.gif" v:shapes="_x0000_s1155"><img src="/cache/referats/11365/image029.gif" v:shapes="_x0000_s1154"><img src="/cache/referats/11365/image030.gif" v:shapes="_x0000_s1153"><img src="/cache/referats/11365/image031.gif" v:shapes="_x0000_s1152"><img src="/cache/referats/11365/image032.gif" v:shapes="_x0000_s1151"><img src="/cache/referats/11365/image033.gif" v:shapes="_x0000_s1150"><img src="/cache/referats/11365/image034.gif" v:shapes="_x0000_s1149"><img src="/cache/referats/11365/image035.gif" v:shapes="_x0000_s1148"><img src="/cache/referats/11365/image031.gif" v:shapes="_x0000_s1147"><img src="/cache/referats/11365/image036.gif" v:shapes="_x0000_s1146"><img src="/cache/referats/11365/image037.gif" v:shapes="_x0000_s1145"><img src="/cache/referats/11365/image038.gif" v:shapes="_x0000_s1144"><img src="/cache/referats/11365/image039.gif" v:shapes="_x0000_s1143"><img src="/cache/referats/11365/image040.gif" v:shapes="_x0000_s1084"><img src="/cache/referats/11365/image041.gif" v:shapes="_x0000_s1102"><img src="/cache/referats/11365/image042.gif" v:shapes="_x0000_s1135"><img src="/cache/referats/11365/image043.gif" v:shapes="_x0000_s1136"><img src="/cache/referats/11365/image044.gif" v:shapes="_x0000_s1140"><img src="/cache/referats/11365/image045.gif" v:shapes="_x0000_s1139"><img src="/cache/referats/11365/image046.gif" v:shapes="_x0000_s1138"><img src="/cache/referats/11365/image047.gif" v:shapes="_x0000_s1137"><img src="/cache/referats/11365/image048.gif" v:shapes="_x0000_s1106"><img src="/cache/referats/11365/image049.gif" v:shapes="_x0000_s1105"><img src="/cache/referats/11365/image050.gif" v:shapes="_x0000_s1108"><img src="/cache/referats/11365/image051.gif" v:shapes="_x0000_s1107"><img src="/cache/referats/11365/image052.gif" v:shapes="_x0000_s1110"><img src="/cache/referats/11365/image047.gif" v:shapes="_x0000_s1109"><img src="/cache/referats/11365/image053.gif" v:shapes="_x0000_s1112"><img src="/cache/referats/11365/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1111"><img src="/cache/referats/11365/image055.gif" v:shapes="_x0000_s1114"><img src="/cache/referats/11365/image056.gif" v:shapes="_x0000_s1113"><img src="/cache/referats/11365/image055.gif" v:shapes="_x0000_s1116"><img src="/cache/referats/11365/image056.gif" v:shapes="_x0000_s1115"><img src="/cache/referats/11365/image055.gif" v:shapes="_x0000_s1118"><img src="/cache/referats/11365/image056.gif" v:shapes="_x0000_s1117"><img src="/cache/referats/11365/image052.gif" v:shapes="_x0000_s1120"><img src="/cache/referats/11365/image047.gif" v:shapes="_x0000_s1119"><img src="/cache/referats/11365/image057.gif" v:shapes="_x0000_s1122"><img src="/cache/referats/11365/image058.gif" v:shapes="_x0000_s1121"><img src="/cache/referats/11365/image059.gif" v:shapes="_x0000_s1124"><img src="/cache/referats/11365/image058.gif" v:shapes="_x0000_s1123"><img src="/cache/referats/11365/image060.gif" v:shapes="_x0000_s1126"><img src="/cache/referats/11365/image061.gif" v:shapes="_x0000_s1125"><img src="/cache/referats/11365/image015.gif" v:shapes="_x0000_s1101"><img src="/cache/referats/11365/image062.gif" v:shapes="_x0000_s1100"><img src="/cache/referats/11365/image063.gif" v:shapes="_x0000_s1098"><img src="/cache/referats/11365/image015.gif" v:shapes="_x0000_s1097"><img src="/cache/referats/11365/image064.gif" v:shapes="_x0000_s1096"><img src="/cache/referats/11365/image065.gif" v:shapes="_x0000_s1095"><img src="/cache/referats/11365/image066.gif" v:shapes="_x0000_s1094"><img src="/cache/referats/11365/image067.gif" v:shapes="_x0000_s1093"><img src="/cache/referats/11365/image068.gif" v:shapes="_x0000_s1092"><img src="/cache/referats/11365/image069.gif" v:shapes="_x0000_s1091"><img src="/cache/referats/11365/image070.gif" v:shapes="_x0000_s1090"><img src="/cache/referats/11365/image071.gif" v:shapes="_x0000_s1089"><img src="/cache/referats/11365/image072.gif" v:shapes="_x0000_s1086"><img src="/cache/referats/11365/image073.gif" v:shapes="_x0000_s1087"><img src="/cache/referats/11365/image074.gif" v:shapes="_x0000_s1088"><img src="/cache/referats/11365/image075.gif" v:shapes="_x0000_s1085"> 

Комплекс абонентского пункта

<img src="/cache/referats/11365/image076.gif" v:shapes="_x0000_s1175"> <img src="/cache/referats/11365/image077.gif" v:shapes="_x0000_s1083 _x0000_s1177">


<img src="/cache/referats/11365/image078.gif" v:shapes="_x0000_s1178">                                                Сетьпередачи данных

-<span Times New Roman"">         

ЭВМ

Основу ВСТ составляют крупные ЭВМ (вычислительные центрыколлективного пользования ВЦКП), объединяемые сетью передачи данных. Эти ЭВМназывают главными вычислительными машинами, выполняют основные функции повыполнению программ пользователей, сбору, хранению, выдачи информации. Сетьпередачи данных СПД, образуют каналы связи и узлы (центры) коммутации, вкоторых связные процессоры управляют выбором маршрутов передачи данных в сети,выполняют функции мультиплексоров, концентратора канала, осуществляюткоммутацию каналов, сообщений или пакетов. ГВМ подсоединяются к сетинепосредственно через точки стандартного стыка, если обеспечена совместимостьпо физическим сигналам и форматам информации между ГВМ и СП, или с помощьюинтерфейсных процессоров. Терминалы (Т) пользователей подключаются либо к ГВМ,либо непосредственно к СП, используются терминальные процессоры(концентраторы), часто называемые абонентскими пунктами, в этом случае отпадаетнеобходимость выделения каждому терминалу отдельного канала связи. Абонентскийпункт содержит устройство управления и связи (УУС). В качестве терминаловиспользуют телетайпы, пишущие машинки. Дисплеи, и др. УВВ, а также ихкомбинации. Оборудование терминала может включать в себя микроЭВМ при этомтерминал будет выполнять некоторые функции по вспомогательной обработкеинформации, что служит основанием считать его «интеллектуальным терминалом».Административное управление ВСт включает в себя планирование и учет работыотдельных машин сети, анализ и учет работы сети передачи данных, произведениеизмерений на сети и т.п. Эти функции возлагают на одну из ГВМ сети, которуюназывают административным комплексом. Отмеченные выше направления использованияВСТ поддерживаются реализуемыми в сетях специфическими режимами работы,позволяющими осуществлять:

-<span Times New Roman"">    

Обмен сообщениями междутерминалами

-<span Times New Roman"">    

Удаленный ввод заданий с любого терминала черезсеть на выполнение пакетной или диалоговой обработки на удаленной ЭВМ

-<span Times New Roman"">    

Доступ к удаленным файлам и передача данных междуЭВМ сети.<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: KO;mso-bidi-language:AR-SA">

Билет №7 вопрос №1

Операционные системы, функции,состав и компоненты.

Операционная система (ОС) – является неотъемлемой частью ЭВМ, обеспечиваяуправление всеми аппаратными компонентами и, позволяя отделить остальные классыпрограмм от непосредственного взаимодействия с аппаратурой. ОС обеспечивает выполнение основных двух задач:

·<span Times New Roman"">        

Поддержкуработы всех программ, обеспечение их взаимодействия с аппаратурой.

·<span Times New Roman"">        

Предоставлениепользователям возможностей общего управления машиной.

В простейшем случае ОС содержит в себе следующие основные компоненты

1.<span Times New Roman"">      

Файловую систему

2.<span Times New Roman"">      

Драйверы внешних устройств

3.<span Times New Roman"">      

Процессор командного языка

Определениеоперационной системы

Операционнаясистема в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы вцелом. Несмотря на это, пользователи, активно использующие вычислительнуютехнику, зачастую испытывают затруднения при попытке дать определениеоперационной системе. Частично это связано с тем, что ОС выполняет две посуществу мало связанные функции: обеспечение пользователю-программисту удобствпосредством предоставления для него расширенной машины и повышениеэффективности использования компьютера путем рационального управления егоресурсами.

ОС как расширенная машина

Использованиебольшинства компьютеров на уровне машинного языка затруднительно, особенно этокасается ввода-вывода. Например, для организации чтения блока данных с гибкогодиска программист может использовать 16 различных команд, каждая из которыхтребует 13 параметров, таких как номер блока на диске, номер сектора на дорожкеи т. п. Когда выполнение операции с диском завершается, контроллер возвращает23 значения, отражающих наличие и типы ошибок, которые, очевидно, надоанализировать. Даже если не входить в курс реальных проблем программированияввода-вывода, ясно, что среди программистов нашлось бы не много желающихнепосредственно заниматься программированием этих операций. При работе с дискомпрограммисту-пользователю достаточно представлять его в виде некоторого наборафайлов, каждый из которых имеет имя. Работа с файлом заключается в егооткрытии, выполнении чтения или записи, а затем в закрытии файла. Вопросыподобные таким, как следует ли при записи использовать усовершенствованнуючастотную модуляцию или в каком состоянии сейчас находится двигатель механизмаперемещения считывающих головок, не должны волновать пользователя. Программа,которая скрывает от программиста все реалии аппаратуры и предоставляетвозможность простого, удобного просмотра указанных файлов, чтения или записи — это, конечно, операционная система. Точно также, как ОС ограждает программистовот аппаратуры дискового накопителя и предоставляет ему простой файловыйинтерфейс, операционная система берет на себя все малоприятные дела, связанныес обработкой прерываний, управлением таймерами и оперативной памятью, а такжедругие низкоуровневые проблемы. В каждом случае та абстрактная, воображаемаямашина, с которой, благодаря операционной системе, теперь может иметь делопользователь, гораздо проще и удобнее в обращении, чем реальная аппаратура, лежащаяв основе этой абстрактной машины.

Сэтой точки зрения функцией ОС является предоставление пользователю некоторойрасширенной или виртуальной машины, которую легче программировать и с которойлегче работать, чем непосредственно с аппаратурой, составляющей реальнуюмашину.

ОС как система управления ресурсами

Идеяо том, что ОС прежде всего система, обеспечивающая удобный интерфейспользователям, соответствует рассмотрению сверху вниз. Другой взгляд, снизувверх, дает представление об ОС как о некотором механизме, управляющем всемичастями сложной системы. Современные вычислительные системы состоят изпроцессоров, памяти, таймеров, дисков, накопителей на магнитных лентах, сетевыхкоммуникационной аппаратуры, принтеров и других устройств. В соответствии совторым подходом функцией ОС является распределение процессоров, памяти,устройств и данных между процессами, конкурирующими за эти ресурсы. ОС должнауправлять всеми ресурсами вычислительной машины таким образом, чтобы обеспечитьмаксимальную эффективность ее функционирования. Критерием эффективности можетбыть, например, пропускная способность или реактивность системы. Управлениересурсами включает решение двух общих, не зависящих от типа ресурса задач:

·<span Times New Roman"">        

планированиересурса — то есть определение, кому, когда, а для делимых ресурсов и в какомколичестве, необходимо выделить данный ресурс;

·<span Times New Roman"">        

отслеживаниесостояния ресурса — то есть поддержание оперативной информации о том, занят илине занят ресурс, а для делимых ресурсов — какое количество ресурса уже распределено,а какое свободно.

Длярешения этих общих задач управления ресурсами разные ОС используют различныеалгоритмы, что в конечном счете и определяет их облик в целом, включаяхарактеристики производительности, область применения и даже пользовательскийинтерфейс. Так, например, алгоритм управления процессором в значительнойстепени определяет, является ли ОС системой разделения времени, системойпакетной обработки или системой реального времени.

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: KO;mso-bidi-language:AR-SA">

Билет №9 вопрос №1

Представление информации в форме с фиксированной иплавающей запятой. Прямая, обратная и дополнительная форма представлениядвоичных чисел.

Разряд двоичного числа представляется вЭВМ некоторым техническим устройством, например триггером, двум различнымсостояниям которого приписывают значения 0 или 1. Набор соответствующегоколичества таких устройств служит для представления многоразрядного двоичногочисла.

При представлении чисел с фиксированной запятой положение  запятой фиксируется в определенном местеотносительно разрядов числа. Обычно подразумевается, что запятая находится илиперед старшим разрядом, или после младшего. В первом случае могут бытьпредставлены числа, которые по модулю меньше 1, во втором – только целые числа.

Знак

2-1

2-2

2-31

                0     1    2      3      4       5       6    …..             31      — представление двоичных чисел с фиксированной запятой в виде 32 разрядныхслов для случая закрепления запятой перед старшим разрядом.

Знак

230

20

                0     1    2      3      4       5       6    …..             31      — представление двоичных чисел с фиксированной запятой в виде 32 разрядныхслов для случая закрепления запятой после младшего разряда.

Для кодирования знака числа используется «знаковый» разряд. 0 это +, 1 это-. Наибольшее положительное число, представимое в первой разрядной сетке, равно0,1..1 = 1-2-31 , а наименьшее число 0,00…01 = 2-31 такимобразом в разрядной сетке могут быть представлены числа в диапазоне от –(1-2-31)до -2-31 и от 2-31 до (1-2-31). Диапазончисел, для второго случая:

1<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">£

<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">½х<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">½<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">£231-1. При выполнении на машиневычислений необходимо чтобы все исходные и получающиеся в процессе вычисленийданные не выходили за диапазон чисел, представимых в разрядной сетке. Для этогов программировании задачи данные берутся с соответствующими масштабнымикоэффициентами. Итог: Использование представления с фиксированной точкойпозволяет упростить схемы машины, повысить ее быстродействие, но создаеттрудности при программировании, в машинах, предназначенных для решения широкогокруга вычислительных задач, основным является представление с плавающейзапятой, не требующее масштабирования данных, однако в таких машинах наряду сэтой формой представления используется также и представление с фиксированнойточкой для представления целых двоичных чисел и операций над ними, в частностиоперации над кодами адресов.

Представление числа с плавающей запятой в общем виде имеет вид:

X= spq; <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">½

q<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">½<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol"><1 где qмантисса числа Х, p– порядок,s– основание характеристики.

Обычно число sсовпадает с основанием мантиссы q. Мантисса q– правильная дробь. Порядок p, который может бытьположительным или отрицательным челым числом, определяет положение запятой вчисле Х. Для двоичных чисел х = 2pq; <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">½

q<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">½<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol"><1. Рассмотрим пример в котором слова имеют доины 32 двоичных разряда.Пусть число Х =2pq, изображается в машине двоичным словом а0в0в1… в6а1а2…. А24которому соответствует следующий формат данных :

А0

В0

В1

В6

А1

А2

А24

Разряды в0..в6 используются для представления порядкапри этом разряд в0 изображает знак порядка, а разряды в1…в6 – модуль порядка, остальные разряды а0 … а24 отводятсяпод изображение мантиссы, причем а0 – знак мантиссы а1…а24 – модуль мантиссы. Двоичное число х= 2pq,называется нормализованным, если мантисса Qудовлетворяет следующему условию1 <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">>

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">½q<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">½<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">³½, т.е. двоичное число нормализовано еслив старшем разряде мантиссы стоит 1.
еще рефераты
Еще работы по компьютерам и переферийным устройствам