3. Понятие об архитектуре системы. Cisk и risk системы

Архитектура – совокупность принципов организации использования аппаратных и программных средств ЦВМ.

Сложность современных вычислительных машин закономерно привела к понятию архитектуры вычислительной машины. Под архитектурой ЦВМ понимают комплекс общих вопросов её построения, существенных в первую очередь для пользователя, интересующегося главным образом возможностями машины, а не деталями её технического исполнения.

Круг вопросов, связанных с архитектурой ЦВМ, можно условно разделить на:

вопросы общей структуры; вопросы организации вычислительного процесса; вопросы общения пользователя с машиной; вопросы логической организации представления, хранения и преобразования информации;

вопросы логической организации совместной работы различных устройств, а также аппаратных и программных средств

CISK и RISK

Двумя основными архитектурами набора команд, используемыми компьютерной промышленностью на современном этапе развития вычислительной техники являются архитектуры CISC и RISC.

Для CISC-процессоров характерно: сравнительно небольшое число регистров общего назначения; большое количество машинных команд, некоторые из которых нагружены семантически аналогично операторам высокоуровневых языков программирования и выполняются за много тактов; большое количество методов адресации; большое количество форматов команд различной разрядности; преобладание двухадресного формата команд; наличие команд обработки типа регистр-память.Основой архитектуры современных рабочих станций и серверов является архитектура компьютера с сокращенным набором команд. Среди других особенностей RISC-архитектур следует отметить наличие достаточно большого регистрового файла (в типовых RISC-процессорах реализуются 32 или большее число регистров по сравнению с 8 - 16 регистрами в CISC-архитектурах), что позволяет большему объему данных храниться в регистрах на процессорном кристалле большее время и упрощает работу компилятора по распределению регистров под переменные. Для обработки, как правило, используются трехадресные команды, что помимо упрощения дешифрации дает возможность сохранять большее число переменных в регистрах без их последующей перезагрузки.

4. Классификация цвм

Традиционные ЦВМ классифицируются по быстродействию, по производительности, по ёмкости основной памяти (бит, байт, слово).

Байт – кусок слова (различная разрядность). 1байт = 8бит по стандартам Intel.

Слово – разрядность процессора. 1слово = 2байт = 16бит по стандартам Intel.

ЦВМ классифицируются по габаритам:

-микро-;

-мини-;

По быстродействию:

-малого;

- высокого;

- сверхвысокого;

В настоящее время может быть супер микроЭВМ (более 100 млн. операций в мкс).

По назначению:

- универсальные (общего назначения);

- специализированные (управляющие);

- персональные;

По потребляемой мощности:

- микромощные;

- мощные;

По устойчивости к внешним воздействиям:

- влагостойкость;

- вибростойкость;

По принципу соотношения потока данных и потока команд:

- SISD (1 поток данных, 1 поток команд);

- SIMD (1 поток команд, много потоков данных);

- MISD (много потоков инструкций, 1 поток команд);

- MIMD (много потоков данных, много потоков команд);

Error: Reference source not found

По основным архитектурным признакам различают:

1. Классические машины (управление контроллерами, машины фон Неймана). Главный принцип – работа по хранимой в памяти программе. К ним относятся машины, имеющие устройство командного управления – контроллеры.

2. Машины, управляемые данными. В этой машине любая команда программы может активизироваться и выполняться, если готовы данные для этой команды. Возможно параллельное выполнение ряда команд (в пределах до всех).

3. Машины, управляемы заданиями. Машины, реализующие принцип объектных вычислений. Подобные машины являются многоранговыми структурами, где в каждом ранге реализуются объекты одного уровня, которые могут принимать задания с более высоких рангов и формировать задания на более низкие ранги, а также воспринимать ответные реакции с низких рангов и передавать объект реакции к высшим рангам.

5. Обобщенная модель операционного устройства. Терминология микропрограммного управления.