• UNIX или Windows NT серверы;

• Серверы баз данных (начиная от Oracle и заканчивая распространенными mysql и posgres);

• Интернет www или ftp серверы;

• Прокcи и Firewall серверы;

• Станции обработки данных для геоинформационных систем;

• CAD/CAM станции;

• Станции издательских систем;

• 3D станции;

• отказоустойчивые корпоративные серверы.

 

Развитие архитектур современных мп

Рассмотрим основные этапы эволюции микропроцессорных архитектур. С развитием архитектур менялся состав операций и их сложность (CISCи RISC), а также место хранения операндов, что влияет на количество и длину адресов, указываемых в адресной части команд обработки данных.

Архитектура на базе аккумулятора исторически возникла одной из первых. В ней для хранения одного из операндов арифметической или логической операции в процессоре имеется выделенный регистр — аккумулятор. В этот же регистр заносится и результат операции. Поскольку адрес одного из операндов предопределен, в командах обработки достаточно явно указать местоположение только второго операнда. Изначально оба операнда хранятся в основной памяти, и до выполнения операции один из них нужно загрузить в аккумулятор. После выполнения команды обработки результат находится в аккумуляторе и, если он не является операндом для последующей команды, его требуется сохранить в ячейке памяти.

Для загрузки в аккумулятор содержимого ячейки х предусмотрена команда загрузки loadx, а запись содержимого аккумулятора в ячейку х происходит при помощи команды storex.

Достоинствами аккумуляторной АСК можно считать короткие команды и простоту декодирования команд. Однако наличие всего одного регистра порождает многократные обращения к основной памяти.

Второе поколение (1954–1962) ознаменовалось переходом от электронных ламп к полупроводниковым диодам и транзисторам со временем переключения порядка 0.3 мс. Появление регистрового файла позволило организовать машины либо с регистровой архитектурой, либо со стековой архитектурой. Тогда стековая архитектура превалировала над регистровой, благодаря очень компактному коду. Безоперандные команды брали аргументы из стека и клали результат в стек. Для кодирования такой команды достаточно нескольких бит. В условиях ограниченности объёма доступной памяти это было очень веским преимуществом. В дальнейшем появление полупроводниковых запоминающих устройств привело к резкому увеличению объёма оперативной памяти и, соответственно, к бесперспективности стековой архитектуры.

 

   

 

Стековая архитектура

Стек образует множество логически взаимосвязанных ячеек, взаимодействующих по принципу «последним вошел, первым вышел» Last In First Out).

Верхнюю ячейку называют вершиной стека. Для работы со стеком предусмотрены две операции: push(проталкивание данных в стек) и pop (выталкивание данных из стека). Операнды перед обработкой помещаются в две верхних ячейки стековой памяти. Результат операции заносится в стек.

Для записи в стек и чтение из стека в ячейку с адресом x предусмотрены две команды – pushx и popx.

Верхние ячейки стековой памяти, где хранятся операнды и куда заносится результат операции, как правило, делаются более быстродействующими и размещаются в процессоре, в то время как остальная часть стека может располагаться в основной памяти и частично даже на магнитном диске.

Достоинства стековой архитектуры:

• Сокращение адресной части команд, поскольку все операции производятся через вершину стека (не нужно указывать адреса операндов и результата в командах арифметической и логической обработки информации).

• Компактный код программы.

• Простое декодирование команд.

Недостатки стековой архитектуры:

• Стековая архитектура не предполагает произвольного доступа к памяти, из-за чего компилятору трудно создать эффективный программный код, хотя создание самих компиляторов упрощается.

• Стек становится «узким местом» ВМ в плане повышения производительности. В силу упомянутых причин, данный вид АСК долгое время считался неперспективным и встречался, главным образом, в вычислительных машинах 1960-х годов, например в ВМ фирмы Burroughs (B5500, В6500) или фирмы Hewlett-Packard HP 3000/70).

Последние события в области вычислительной техники свидетельствуют о возрождении интереса к стековой архитектуре ВМ. Связано это с популярностью языка Java и расширением сферы применения языка Forth, семантике которых наиболее близка именно стековая архитектура. Появились архитектуры с безоперандным набором команд ROSC, Removed Operand Set Computer (Cтековую машину IGNITE компании Patriot Scientist), которые по-сути являются стековыми.