12-Структура ПО.doc

1.Подразделение ПО МПС на:

1. Системное ПО

• Операционная система (ядро)

Инструментальное ПО

• Инструментарий для создания системного и прикладного ПО («обрастание» ядра)

Прикладное ПО

• Задача пользователя

1,2,3 могут существовать независимо, есть чёткое разделение между ними в системах общего назначения.

В специализированных МПС 1-3 интегрированы друг в друга.

2. Системное по

Обеспечивает:

1. Работу прикладного ПО (специализированные системы загрузки и запуска)

2. Управление физическими и логическими ресурсами

   0. Физические ресурсы –порты, ОЗУ и т.д.

   1. Логические ресурсы –программы, массивы данных, переменные

3. Инструментальное ПО

Обеспечивает:

1. Легкость создания системного и прикладного ПО (при получении доступа к ресурсу  обращение к процедурам чтения/записи  использование стандартных функций, преобразование данных в необходимый вид)

Содержит:

1. Язык программирования

2. Трансляторы

3. Библиотеки стандартных системных функции

5.Уровни состава программного обеспечения МПС:

1.Машинно-ориентированных языков

2.Традиционных ЯВУ (языки высокого уровня)

3.Параллельного программирования

4.Автоматического распараллеливания

Чем ниже уровень, тем дальше мы от аппаратной системы.

Для оптимизации по времени необходимо спускаться к машинно-ориентированным языкам.

6.Уровень машинно-ориентированных языков (1-й уровень)

СПП – средства подготовки программ (инструментальное ПО) -- Ассемблер, библиотеки арифметико-логических программ

ОС – операционная система - программы меэпроцессорных обменов

ИО – интерфейсное обеспечение (связь ОС с аппаратными ресурсами) -- программы обмена с УВВ

7.Уровень традиционных ЯВУ (2-й уровень)

ССП -- ссп1 + транслятор традиционного Яву (например из Си в асм)

ОС - ОС1 + программы связи операторов ввода-вывода с программами ИО (указываем на ячейку) основное слово, которое выполняет соотношение программ ИО с операторами ввода\вывода

ИО -- ИО1 (я хз короче чо ето значит, я думаю в эти штуки входт предыдущие + то, что после плюсика =)

8.Уровень языков параллельного программирования (3-й уровень)

ССП -- ССП1 +ССП2(может быть прослойка си) + транслятор языка параллельного программирования (переводит язык пп в асм)

ОС -- ОС2 + супервизор процессорных обменов (диспетчер, если система с динамическим типом планирования)

ИО- ИО1

9. Уровень автоматического распараллеливания (4-й уровень)

На этом уровне происходит максимальное удаление от платформы

ССП -- ССП1 +ССП2 + СПП3 + транслятор традиционного языка с выявлением параллелизма ( транслятор сам определяет, какие задачи можно выполнить параллельно)

ОС - ОС3

ИО - ИО1 (придется разрабатывать в любом случае)

13-Структура шины и временные диаграммы её работы

1.Структура шины МПС

Стандартная структура

ШД (шина данных) – обеспечивает передачу данных между блоками МПС.

ША (шина адреса) – служит для указания ячейки памяти или устройства, к которым мы хотим обратиться.

ШУ (шина управления) – обеспечивает процесс управления записью/чтением, вводом/выводом.

ЦП, Память, УВВ – чаще всего реализуются как стандартные блоки. Для доступа к памяти используют операции чтения и записи, для УВВ – операции ввода и вывода.

2. Виды передачи данных

Передача память/интерфейс может происходить без участия ЦП. В данном случае используется котроллер прямого доступа к памяти (DMA), который изолирует ЦП от шин.

3. Шины

Шина адреса

Указывает на выбранную ячейку памяти или интерфейса –(направлена от процессора)

Разрядность определяет максимальное количество адресуемой памяти (216 = 64К) или количество устройств ввода/вывода.

Шина управления, как правило, однонаправлена, но для сообщения с медленными устройствами используется двунаправленная шина управления. Такие устройства используют шину для сообщения ЦП о своей готовности к действию.

5. Интерфейсы

При изолированном вводе/выводе используются изолированные друг от друга области памяти и регистров портов. В таком случае практически невозможно переписать другую область вместо необходимой. Такой способ обращения к портам используется в устройствах Гарвардской архитектуры.

При вводе/выводе с отображением на память имеется возможность при обращении к памяти переписать случайно регистры портов ввода/вывода и наоборот.

1. 6. Сигналы управления

MEMRD – операция чтения из памяти; IORD – операция вывода из порта

MEMWR – операция записи в память; IOWR – операция ввода в порт

Сигналы для управления данными операциями подаются по соответствующим линиям ШУ.

7.Подключение памяти

Сигналы чтения/записи подаются на оба буферных элемента, чтобы исключить возможность короткого замыкания. Сигнал чтения открывает выходной буферный элемент (входной буфер при этом закрыт), из которого прочитанные данные поступают на шину данных, а сигнал записи – открывает входной буферный элемент (выходной буфер закрыт),

данные в который поступают с шины данных для записи в память.

Если бы были открыты оба буферных элемента (т.е. сигналы чтения/записи не подавались бы на их входы), данные приходили бы на входной буферный элемент и сразу же выходили бы через выходной буфер.