Оперативная память
Доступ к оперативной памяти (ОП) осуществляется через системную шину по этому скорость доступа значительно меньше по сравнению с КЕШ памятью . Время выборки составляется до 100нано секунд - 10МГерц
Емкость ОП составляет единицу Герц. Наименьшее быстродействующее и наиболее объемными является внешнее устройство ПЗУ на магнитных, оптических носителях или флэш-памяти.
Функции программного обеспечения
Программное обеспечение это комплекс программных средств регулярного использования предназначенный для подготовки и решения задач пользователей.
В общем случае процесс подготовки и решения задач на ЭВМ пользователями предусматривает выполнение следующей последовательности этапов.
Формулировка и математическая постановка задач
Выбор метода и разработка алгоритма решения
Программирование на алгоритмическом языке
Планирование и организация вычислительного
процесса последовательности использования ресурсов ЭВМ и ОС
Составление "машиной" программы
Выполнение вычисления по программе
По мере развития вычислительной техники, автоматизация этих этапов идет сразу вверх. В ЭВМ 1 поколения автоматически выполняется только последний этап. все 5 предыдущих этапов пользователь должен бил выполнить в ручную.
Для ЭВМ 2 поколения характерна широкое применение алгоритмических языков и соответствующих трансляторов. Которые позволяют автоматически формировать программы по их описанию, алгоритмическим языкам. Стали внедрятся в библиотеки стандартных программ, что позволило строить программы блоками.
ЭВМ 3 поколения характерно развивает операционные системы которые отвечают за организацию и управление вычислительным процессом.
ОС планирует последовательность распределения и использования ресурсов вычислительной системы, а так те обеспечивают их согласованную работу.
Под ресурсами обычно подразумевают те средства которые используются для вычислений:
- машинное время входящих в систему
- объемы оперативной и внешней памяти
- периферийное устройство
- информационные массивы
- библиотеки программ
Отдельные программы общего и специального применения и т.д.
Наиболее важными функциями ОС является обработка не штатных ситуаций (зашита программ от взаимных помех, система прерываний и приоритетов, сопряжение с каналами связи и т.д.) Эти функции частично были реализованы аппаратным способом. Одновременно были реализованы более сложные режимы работы: коллективный доступ к ресурсам, много задачные режимы.
В ЭВМ 4 поколения продолжило усложнение технических и программных структур (иерархия управления средствами, увеличивает их количества).
Этапы решения задачи на эвм
При решении любой задачи информация введённая в запоминающее устройство подлежит обработке по предварительно составленной программе. Процесс решения задачи можно условно разбить на несколько этапов.
рассмотрим пример: Необходимо вычислить
х=а2+b*с a=7200.5 b=58 c=67.8
d-k d= 18,6 k=11.2
Алгоритм решения задачи:
1)Определение а2=а*а
2)определить b*с
3)определить числитель а2+ b*с
4)определить знаменатель d-к
5)определить значение дроби
Весь код вычислений делится на ряд последовательных простейших операций для каждой из которой составлена отдельная команда. Команда представляет собой цифровой код который определяет действие машины для выполнения 1операции. Команды программы записываются в ячейки памяти запоминающее устройство начиная с номера 0100, а данные (переменные с которыми работает программа).
Начиная с номера 0200:
0200 а
0201 b
0202 с
0203 d
0204 к
0205
0206 Ячейки для хранения значений промежуточных результатов вычислений
0207
0208
0209
Совокупность операций выполняемых машиной называем системной командой в расмотрином примере используется только часть кодов операций из систем команд ЭВМ:
01 сложение
02 вычитание
03 умножение
04 деление
1 команда должна обеспечить вычисление а2 умножением а*а
Записывается она следующим образом:
03 0200 0200 0205
03-код операции умножения
0200-адрес ячейки памяти в которой находится первый сомножитель
0200- адрес ячейки памяти в которой находится второй сомножитель
0205- адрес ячейки памяти в которую записывается результат выполненной операции
Команда читается:
умножить число находящееся в ячейке 0200 на число находящееся в ячейке 0200 (на само себя) и результат записать в ячейку 0205.
Вторая команда составляется аналогично
03 0201 0202 0206
умножить число находящееся в ячейке 0201 на число находящееся в ячейке 0202 и результат записать в ячейку 0206.
Запишем программу в виде таблицы с учетом того что команды записаны в памяти начиная с адреса 0100.
|
Адрес команды |
Код команды |
пояснение |
|
0100 0101 0102 0103 0104 |
03 0200 0200 0205 03 0201 0202 0206 01 0205 0206 0207 02 0203 0204 0208 04 0207 0208 0209 |
а2 b*с а2+b*с d-k х=а2+b*с d-k |
Результат решения задачи записать в ячейку с адресом 0209