27

Иерархическое представление (многоуровневая организация) ЭВМ. Понятие архитектуры.

Многоуровневая организация эвм

В общем случае обработку информации на ЭВМ можно рассматривать в виде иерархической системы уровней, представленных в табл.

Пользователь данного уровня	Уровень	Примечания
Постановщик задач	6 – концептуальный (язык спецификаций)	Задаются режимы и виды обработки данных, необходимые для решения задачи, состав системных ПС
Пользователь функционального ПО, решающий задачи из конкретной предметной области	5 – проблемно-ориентированных ПС (входной язык пакета программ)	Уровень приложений для конкретной предметной области
Разработчик функциональных программных комплексов	4 – промежуточного ПО (например, язык UML)	Middleware ( 1 - Delphi, Visual C; 2 - DCOM, CORBA, RMI)
Разработчик функциональных (прикладных) программ	3 – языков высокого уровня	Паскаль, СИ, С++, Java, Prolog
Системный программист, прикладной программист	2 – ассемблера	Программирование фрагментов программ высокой эффективности
Системный программист	1 – ОС	Выполнения привилегированных команд, управление памятью
Программист/электронщик (системный архитектор)	0 – машинных команд	Цифровое кодирование и представление команд
Программист/электронщик (системный архитектор)	(–1) – микрокоманд (микроархитектурный уровень)	Описание набора элементарных операций, реализующих машинные команды
Электронщик	(–2) – межрегистровых передач	Реализация элементарных операций как пересылок между регистрами
Электронщик (технолог)	(–3) – вентилей (цифровой логический уровень)	Технологический уровень, устройства машины представляются в виде интегральных схем

Системы промежуточного ПО:

1. Инструментальные среды программирования (Delphi, Visual C, С++ Builder)

2. Инструментальные технологии программирования (DCOM, CORBA, RMI )

Особенности многоуровневой организации:

1. Каждый верхний уровень интерпретируется одним или несколькими нижними уровнями.

2. Каждый из уровней можно проектировать независимо.

3. Модификация нижних уровней не влияет на реализацию верхних.

4. Чем ниже уровень реализации программы, тем более высокая производительность достижима.

Понятия архитектуры, организации и реализации эвм

Архитектура – это множество ресурсов ЭВМ, доступных пользователю на логическом уровне, без детализации способов взаимодействия процессоров, устройств памяти, внешних устройств и программных средств. При изучении архитектуры рассматривают:

- состав и характеристики процессоров, включая системы команд;

- состав и характеристики устройств памяти и ВУ;

- состав программных средств разработки ПО;

- вид ОС и режимы обработки данных.

Организация – это способы распределения функций, установления связи и взаимодействия процессоров, устройств памяти и внешних устройств, используемые для реализации возможностей, заложенных в архитектуре. При изучении организации рассматривают:

- представление и форматы данных;

- уровни памяти и их взаимодействие;

- состав и форматы машинных команд;

- систему прерываний;

- способы обмена данными.

Реализация – способы технического исполнения конкретных устройств, линий или шин связи и протоколов взаимодействия между ними.

Обычно на уровнях организации и реализации происходит перераспределение функций между аппаратными и программными средствами. Это порождает семейство машин одной архитектуры, но разной производительности.

Развитие компьютерной архитектуры. ВМ Фон-Неймана.