|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лекция №1
I. Структура и основные компоненты
вычислительной системы
Работая на машине, мы взаимодействуем не с аппаратной реализацией, а с программным обеспечением.
Вычислительная система - объединение программных и аппаратных средств, которые предоставляют услуги пользователю.
Структура организации вычислительной системы (ВС):
Прикладные программы
Системы программирования
Управление логическими устройствами
Управление физическими устройствами
Аппаратные средства
Аппаратные средства.
Ресурсы ВС разделяются на два типа:
не участвующие в управлении программой (объем винчестера и т.д.).
участвующие в управлении программой (размер ячейки памяти, объем оперативной памяти, скорость выполнения команд).
Ресурсы второго типа называются физическими ресурсами аппаратуры.
Управление физическими устройствами.
Управление физическими устройствами осуществляют программы, ориентированные на аппаратуру, взаимодействующие с аппаратными структурами, знающие "язык" аппаратуры.
Управление логическими устройствами.
Этот уровень ориентирован на пользователя. Команды данного уровня не зависят от физических устройств, они обращены к предыдущему уровню. На базе этого уровня могут создаваться новые логические ресурсы.
Системы программирования.
Система программирования - это комплекс программ для поддержки всего технологического цикла разработки программного обеспечения.
Прикладное программное обеспечение.
Прикладное программное обеспечение необходимо для решения задач из конкретных областей.
Операционная система (ОС) - программа, обеспечивающая взаимодействие пользователя с ВС, а также управляющая ресурсами ВС (логическими и физическими). К ОС мы будем относить второй и третий уровень нашей пирамиды.
Структура ЭВМ:
Основной функцией центрального процессора (ЦП) является обработка информации и взаимодействие с устройствами. Обмениваться данными ЦП может только с ОЗУ (Оперативно Запоминающее Устройство).
В ОЗУ размещается выполняемая в данный момент программа. ОЗУ состоит из ячеек памяти. Каждая ячейка имеет свой уникальный адрес, и каждая разбита на два поля: поле внутрисистемной информации (которое, например, может содержать бит четности) и машинное слово, содержащее команду или данные. Машинное слово состоит из некоторого количества двоичных разрядов, которое определяет разрядность системы.
ЦП выбирает из ОЗУ последовательность команд для выполнения. ЦП состоит из двух компонентов:
Устройство Управления (УУ) принимает очередное слово из ОЗУ и разбирается - команда это или данные. Если это команда - то УУ выполняет ее, иначе передает АУ.
Арифметическое Устройство (АУ) занимается исключительно вычислениями.
УУ работает с регистровой памятью, время доступа к которой значительно быстрее, чем к ОЗУ, и которая используется специально для сглаживания дисбаланса в скорости обработки информации процессором и скорости доступа к ОЗУ.
Лекция №2
Мы определили, что вычислительная система (ВС) это некоторое объединение аппаратных средств, средств управления аппаратурой (физическими ресурсами), средств управления логическими ресурсами, системы программирования и прикладное программное обеспечение.
Прикладные программы
Системы программирования
Управление логическими устройствами
Управление физическими устройствами
Аппаратные средства
Мы определили, что нижний уровень - это чисто аппаратура, это то, что делается из металла, пластика и прочих материалов, используемых для производства железа, или hardware компьютера.
Следующий уровень это программы, но программы, ориентированные на качество и свойства аппаратуры. Эти программы и разработчики этих программ досконально знают особенности управления каждого типа из аппаратных компонентов. Нижний уровень между физическим уровнем и аппаратурой - это интерфейс этого управления, это есть некоторые наборы команд управления физическими ресурсами, т.е. каждое устройство имеет свой язык или свой набор команд управления.
Следующий уровень - это уровень, который ориентирован на сглаживание аппаратных особенностей. Он целиком и полностью предназначен для создания более комфортных условий в работе пользователя. Если предположим мы работаем с устройством внешней памяти «жесткий магнитный диск», то параметрами, которые характерны для конкретного диска, могут быть, предположим, сколько считывающих и записывающих головок имеет это устройство, сколько поверхностей, на которых находится хранящий информацию слой. И, соответственно, набор команд управления этого устройства ориентирован на эти параметры. И конечно, вам, как программистам, не интересно работать в терминах: считать бит со второй поверхности десятого цилиндра такой-то дорожки. Это тяжело и неинтересно. Этот уровень логических ресурсов создает некоторое обобщенное устройство одно на всю систему, и пользователь работает в терминах этого обобщенного устройства. А уже программы логического уровня разбираются к какой из программ управления физическими устройствами надо обратиться чтобы запрос пользователя к логическому устройству правильно оттранслировать к конкретному физическому устройству.
Текущая страница: 1
|
|
|
|
|
 |
Предмет: Информатика
|
 |
Тема: Структура и основные компоненты вычислительной системы |
 |
Ключевые слова: управление, основные, Аппаратные, комп-ры, устройствами, средства, системы, компоненты, физическими, Структура, Аппаратные средства прикладные программы управление логическими устройствами физическими, прикладные, вычислительной, Программирование и комп-ры, Программирование, логическими, программы, Структура и основные компоненты вычислительной системы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
