Принципы построения компьютерных систем

Базовые понятия компьютерных систем. Классификация компьютерных систем.

The UK then became the United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland in the 1920s, when Ireland regained independence.

Over the centuries, Great Britain has evolved politically from three independent states (England, Scotland, and Wales) through two kingdoms with a shared monarch (England and Scotland), a single all-island Kingdom of Great Britain, to the situation following 1801, in which Great Britain together with the whole island of Ireland constituted the larger United Kingdom of Great Britain and Ireland (UK).

Классификация КС возможна по следующим признакам:

1. Физический способ представления информации:

1.1 аналоговый вид – непрерывный сигнал

1.2 цифровой вид – информация в виде кода

1.3 гибридный способ

2. Назначение:

2.1 вычислительные системы – небольшие объемы входной и выходной информации, сложные алгоритмы обработки, много высокопроизводительных процессоров, небольшое количество устройств ввода-вывода

2.2 системы обработки данных – несложный алгоритм обработки, большое количество ВЗУ, не требует высокой производительности

2.3 управляющие КС – управляют компьютерными процессами, работают в масштабе реального времени

3. Область применения

3.1 универсальные КС – много функций, ориентирован на решение широкого круга задач путем применения соответствующего программного обеспечения. Особенностью является высокая производительность и большой объем памяти

3.2 специализированные КС – ориентированы на решение определенного круга задач, не требуют обновления ПО, дешевле и универсальнее

3.3 проблемно-ориентированные КС – ориентированы на узкий круг решения задач, небольшой объем расчетов

Основные принципы построения КС сформулированы ученым фон Нейманом и предусматривает реализацию:

1) единого вычислительного устройства, включающего процессор, средства передачи информации и память

Классическая архитектура КС.

Процессор

АЛУ

ЦУУ

У-во выв

У-во вв

ЗУ

АЛУ – арифметико-логическое устройство

ЦУУ- центральное устройство управления

Увв, Увыв – устройств ввода и устройство вывода информации

ЗУ – запоминающее устройство

2) линейные структуры адресации памяти, состоящей из слов фиксированной длины

3) двоичные системы счисления

4) централизованное последовательное управление

5) хранения программы

6) машинного языка низкого уровня

7) команд условной и безусловной передачи управления

8) АЛУ с представлением чисел в форме с плавающей точкой

Традиционно классическая архитектура, разработана фон Нейманом, иногда носит название принстонская архитектура. Особенностью архитектуры является единое адресное пространство, т.е. данные и адреса хранятся в одних запоминающих устройствах. Альтернативой является Гарвардская архитектура КС. Процессоры, реализованные по этому принципу, имеют два непересекающихся адресных пространства – для программ и для данных.