Реферат: Как действует ЭМП на здоровье - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Как действует ЭМП на здоровье

Банк рефератов / Медицина и здоровье

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 8144 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Билет № 12 вопрос № 1 Внутреннее построение микропроцессора (На чало вопроса см . Билет № 3 вопрос № 1) Для микроЭВМ и микропроцессоров типичной является такая организация , при которой их внутренние регистры используются в различных целях . Система связей у этих регистров как правило , централизованная (магистральная ), обе спечивающая возможность разнообразных межрегистровых пересылок , в том числе передач в АЛУ и из АЛУ . В связи с этим часто собственные регистры АЛУ (регистры , используемые только для выполнения арифметических и логических операций ) в микропроцессорах отсутс т вуют . Это дает повод рассматривать АЛУ микропроцессоров как комбинационную схему , выполняющую арифметические и логические операции над операндами , находящихся в регистрах микропроцессора . Результат операции засылается в некоторый регистр микропроцессора . П одобные АЛУ входят в состав микропроцессоров К 580, К 1810 и др . В процессе выполнения операций комбинационное АЛУ взаимодействует с регистрами микропроцессора , являющиеся обычно источниками и приемниками операндов для такого АЛУ , при этом как правило один и тот же регистр может рассматриваться и как источник и как приемник информации . Для реализации такой возможности необходимо осуществлять временное запоминание промежуточных результатов на отдельных регистрах . С этой целью используют либо регистры для кра т ковременного запоминания операндов , либо регистры для кратковременного запоминания результата . На рисунке показана схема включения комбинационного АЛУ в контур с регистрами микропроцессора для выполнения арифметических операций . В приведенной схеме имеютс я регистры процессора РгП (регистр признака результата ), РгАкк (Аккумулятор ), Рг 1, … Рг m, которые могут использоваться произвольным образом , и регистры временного хранения операндов РгА и РгБ , в которые при выполнении арифметических и логических операций з а гружаются операнды . Пусть , например , выполняется операция сложения двух чисел , находящихся в регистрах процессора Рг i и Рг j, с засылкой результата в Рг j . Эта операция потребует сначала пересылки содержимого Рг i и Рг j в РгА и РгБ , а затем загрузки резул ь тата , сформированного АЛУ , в Рг j. Отсутствие РгА привело бы к возникновению порочной петли , так как изменения состояний Рг J влекли бы за собой новые изменения состояний Рг j. АЛУ , используемые в рассматриваемых схемах , представляют собой комбинационные схемы , настраиваемые сигналами микроопераций на различные преобразования . Это может быть двоичное или двоично – десятичное сложение , вычитание , логическое умножение и т.д . При написании микропрограмм операций в АЛУ в микрокомандах задаются микрооперации , определяющие выбор источников операндов для АЛУ , настраивающие АЛУ на выполнение различных преобразований и указывающие место занесения результата , сформированного АЛУ. Рассматриваемая схема является фрагментами микропроцессора , в котором те же самые реги стры используются для других целей что ведет к усложнению программ. Билет № 13 вопрос № 1 Логические вентили ТТЛ . (Ключи ) Схема базового элемента ТТЛ показана на рисун ке ниже . Основной особенностью элементов ТТЛ является использование многоэмиттерных транзисторов , специфичных для интегрального исполнения логических элементов . Схема соответствует элементу ТТЛ с повышенной нагрузочной способностью (1ЛБ 556), входящему в с о став широко применяемой в ЭВМ системы элементов – “серии 155” . В этой серии логический 0 представляется сигналом низкого уровня u 0 Ј 0,4 В , а логическая 1 - сигналом высокого уровня u 1 і 2,4 В . Ес ли на все входы многоэмиттерного транзистора МТ (рис .) поданы положительные сигналы высокого уровня u 1 і 2,4 В (сигналы 1), то ток через его базовый резистор R 1 течёт в базу транзистора Т 1 , а затем усиленный ток из эмиттера Т 1 поступает в базу выходного инвертирующего транзистора Т 4 , открывая его . При этом транзистор Т 2 оказывается закрытым . Транзистор Т 3 также закрывается . На выходе элемента возникает сигнал 0 (приблизительно равный потенциалу эмиттера транзистора Т 4 ). Если на одном из входов многоэмиттерного транзистора МТ появляется сигнал низкого уровня u 0 Ј 0,4 В (сигнал 0), то транзистор Т 1 закрывается , что приводит к запиранию транзистора Т 4 . При этом транзистор Т 2 работает как эмиттерный повтор итель , на базу которого через резистор R 2 подаётся высокий уровень от шины питания +Е к , и транзистор Т 3 открывается . На выходе элемента И возникает сигнал высокого уровня u 1 і 2,4 В (сигнал логической 1). Транзистор Т 3 выполняе т функции коллекторного резистора с переменным сопротивлением для транзистора Т 4 . Резистор R 3 имеет небольшое сопротивление и служит для ограничения выходного тока . Активное переключение транзисторов Т 3 и Т 4 позволяет элементу ТТЛ работать на большое число нагрузок . Элемент ТТЛ реализует функцию И – НЕ для сигналов логической 1, представленных высоким уровнем . Логическую функцию такого элемента записывают как И – НЕ . Элемент ТТЛ (рис .) имеет специальные выводы К и Э для расширения группы входов ("входной л о гики ") по ИЛИ . При подключении к точкам К и Э основного элемента ТТЛ точек К ` и Э ` вспомогательного элемента расширителя (1ЛП 551), изображённого на рисунке , логическая функция , выполняемая такой схемой , записывается как 4И – 2ИЛИ – НЕ (рис .). Нагрузочная способность схем ТТЛ допускает подключение к выходу элемента до десяти логических элементов . Время задержки сигнала в элементе ТТЛ следует относить к интегральным логическим элементам среднего быстродействия. Билет № 14 вопрос № 2 Для не резервированных ЭВМ (не содержащих дублированных устройств ) последовательность вычислений следующая . Сначала необходимо определить интенсивности отказов устройств _____ каждого типа l 0i, i= 1, N _ , где N - число устройств , входящих в состав ЭВМ . Величины l 0i определяются по формуле __ __ l 0i =1/ Т 0i , __ где Т 0i – среднее время наработки на отказ устройства i – го типа . Значения Т 0i берутся из экс плуатационной документации на соответствующие устройства ЭВМ либо вычисляются по результатам наблюдений за работой машины . Интенсивность отказов ЭВМ в целом (суммарная интенсивность отказов ЭВМ ) вычисляется по формуле N l 0 = е l 0i k i , i=1 где k i - коэффициент , определяющий , насколько интенсивно используется устройство i - го типа при совместной работе с другими устройствами в составе ЭВМ . Например : Тип устройства : Коэффициент использования : Печатающие устройства … 0,1 ВЗУ 0,9 Гр афические устройства 0,05 УВВ на ЭЛТ 0,1 При отсутствии устройства какого – либо типа k i принимается равным 0. Зная l 0 , вычисляем среднее значение наработки на отказ машины : ___ Т о =1/ l 0 __ Среднее время восстановления после отказа работоспособности ЭВМ Т в.о вычисляется по формуле : ___ __ N __ __ ___ Т в.о = Т о е (k i T в.о .i )/T oi где T в.о .i – среднее время восстановления i – го устройства i=1 __ после отказа . Интенсивность потока восстановлений m в.о = 1/ Т в.о . Билет № 1 вопрос № 1 Понятие о системах элементов . Состав системы элементов . Функциональные наборы логических элементов. Сист емой или (комплексом , серией ) логических элементов ЭВМ называется предназначенный для построения цифровых устройств , функционально полный набор логических элементов , объединяемый общими электрическими , конструктивными и технологическими параметрами , испол ьзующий одинаковый способ представления информации и одинаковый тип межэлементных связей . Система элементов чаще всего избыточна по своему функциональному составу , что позволяет строить схемы , более экономичные по количеству элементов . ( Состав ) Системы эл ементов содержат элементы для выполнения логических операций,а также элементы для усиления и , восстановления и формирования стандартной формы сигналов . В настоящее время применяют в основном системы логических элементов с потенциальным способом представл е ния информации (потенциальные системы логических элементов ). Элементы представляют собой микро миниатюризированные электронные схемы , сформированные в кристалле кремния посредством специальных технологических процессов . В большинстве современных серий в к ачестве типовых используются элементы выполняющие логические операции , такие как И-НЕ,ИЛИ-НЕ,И-ИЛИ,И-ИЛИ-НЕ и др . триггеры и , кроме того , сложные функциональные элементы , представляющие собой узлы ЭВМ . Основными параметрами системы логических элементов яв л яются : питающие напряжения и сигналы для представления логического нуля и единицы , коэффициенты объединения по входам И и ИЛИ , нагрузочная способность (коэффициент разветвления по выходам ) помехоустойчивость , рассеиваемая мощность , быстродействие . Для ло г ических элементов указывается полярность и уровни входного и выходного сигналов . В дальнейшем будем считать 0 – низкий уровень , 1 высокий уровень если не оговорено обратное . Коэффициент объединения по входу определяет максимально возможное число входов ло г ического элемента . Увеличение числа входов связано с усложнением схемы элементов и привод к ухудшению других параметров элемента . Коэффициент разветвления по выходу показывает , на сколько входов логических элементов может быть одновременно нагружен выход д анного логического элемента . Помехоустойчивость . Помехой называется нежелательное электрическое воздействие (напр . Пульсации напряжения питания и т.д .) на логический элемент , которое может привести к искажению преобразуемых и хранимых данных . Помехоустойч и вость есть способность элемента правильно функционировать при наличии помех , она определяется максимально допустимым напряжением помехи , при котором не происходит сбоя в его работе . Быстродействие логических элементов является одним из важнейших параметро в и характеризуется средним временем задержки распространения сигнала t з.ср. = (t з .1 + t з .2. )/2 , где t з .1 и t з .2 – задержка выходного сигнала относительно фронта и спада входного сигнала . Большинство систем интегральной логики принадлежит к потенциальной системе . Их принято классифицировать по типу компонентов , на которых реализуется логические функции . Основные , часто употребляемые типы интегральных элементов : потенциальные элементы транзисторно – транзисторной логики (ТТЛ ), потенциальные элементы транзи с торной логики с эмиттерными связями (ЭСЛ ) и элементы на МОП – транзисторах. Билет № 10 вопрос № 2 Многомашинные и микропроцессорные ВС . Принципы организации . Сравнительный анализ. ВТ в своем развитии по пути повышения быстродействия ЭВМ приблизилась к физич еским пределам . Время переключения электронных схем достигло долей наносекунды , а скорость распространения сигналов в линиях , связывающие элементы и узлы машины ограничена значением 30 см /нс (скорость света ). Поэтому дальнейшее уменьшение времени переключ е ния электронных схем не позволит существенно повысить производительность ЭВМ . В этих условиях требования практики по дальнейшему повышению быстродействия ЭВМ могут быть удовлетворены только путем распространения принципа параллелизма на сами устройства об р аботки информации и создания многомашинных и многопроцессорных вычислительных систем . Такие системы позволяют производить распараллеливание во времени выполнения программы или параллельное выполнение нескольких программ . Работа в системах обработки данных и управления , особенно при работе в режиме реального времени требует высокой надежности , и готовности что решается на основе принципа избыточности , и ориентирует на построение такого рода комплексов . Различие и принципы организации многомашинной и многопро цессорной ВС поясняет рисунок данный ниже : Многомашинная (ММС ) ВС содержит несколько ЭВМ , каждая их которых имеет свою ОП и работает под управлением своей операционно й системы , а так же средства обмена информации между машинами . Реализация обмена информацией происходит в конечном итоге путем взаимодействия операционных систем разных машин между собой . Это ухудшает динамические характеристики процессов межмашинного обм е на данными . Их применение позволяет повысить надежность вычислительных установок . При отказе в одной машине обработку данных может продолжить другая машина . Однако можно заметить , что при этом оборудование комплекса недостаточно эффективно используется дл я этой цели . Достаточно в этой системе в каждой из машин выйти из строя хотя бы по одному устройству как вся система становится неработоспособной . Этих недостатков лишены многопроцессорные системы (МПС ). В них процессоры обретают статус рядовых агрегатов в ы числительной системы , которые подобно другим агрегатам , таким как модули памяти , каналы , ПУ , включаются в состав системы в нужном количестве . Вычислительная система называется многопроцессорной , если она содержит несколько процессоров , работающей с общей О П и управляется одной общей операционной системой . Часто в МПС организуется общее поле внешней памяти . Под общим полем подразумевается равнодоступность устройства . Для памяти это означает что все модули памяти , доступны всем процессорам и каналам ввода вы в ода (или всем ПУ в случае наличия общего интерфейса ). В МПС по сравнению с ММС достигается более быстрый обмен информацией между процессорами через общую ОП , и поэтому может быть получена более высокая производительность , более быстрая реакция на ситуации, возникающими внутри системы и ее внешней среде , и более высокую надежности и живучесть , так как система сохраняет работоспособность пока работоспособны хотя бы по одному модулю каждого типа устройства . Однако построение ММС из стандартно выпускаемых ЭВМ с их стандартными операционными системами , значительно проще , чем построение МПС , требующих преодоления определенных трудностей , возникающих при реализации общего поля ОП , и главное трудоемкой разработки специальной операционной системы . В настоящее время данная проблема решена путем создания плат построенных на чипсете фирмы INTEL PR440FX второе название Providence и операционной системы Windows NT ( New Technology) .При их создании возникает множество проблем , среди которых осуществление быстродействующ и х экономичных по аппаратурным затратам межмодульных связей , снижение потерь производительности из-за конфликтов при попытке нескольких процессоров использовать один и тот же ресурс . МПС и ММС сооздаваемые путем комплесирования оборудования нескольких се р ийных ЭВМ , часто называют вычислительными комплексами ВК , обычно управляющей каким – либо обьектом . На основе многопроцессорности и модульного принципа построения других устройств системы возможно создание отказоустойчивых систем или так назвыаемых систе м повышенной живучести . ММС и МПС могут быть однородными и неоднородными . Однородные системы содержат однотипные ЭВМ или процессоры . Неоднородные ММС состоят из ЭВМ различного типа а в неоднородных МПС используются различные специализированнные процессоры, например рпоцессоры для операций над числами с плавающей точкой , для обработки десятичных чисел , процессор реализующий функции операционной системы и др . МПС и ММС могут иметь одноуровневую и иерархическую структуру . В первом случае машины (процессоры ) с и стемы образуют один общий уровень обработки данных , а во втором система содержит отдельные машины (процессоры ) для выполнения различных уровней обработки информации . Обычно менее мощная машина (саттелит ) берет на себя ввод информации с различных термина л ов и ее предварительныю обработку , разгружая от этих сравнительно простых операций , основную , более мощную ЭВМ , чем достигается увеличение общей пропускной способности комплекса . Обычно саттелит – микроЭВМ . Важной структурной особенностью ВС является с п особ организации связи между устройствами (модулями ) системы . Он непосредственно влият на быстроту обмена информацией между модулями системы , а следовательно и на производительность , быстроту реакции на поступающие запросы , приспособленность к изменению к онфигурации , и , наконец , на размеры аппаратурных затрат на осуществление межмодульных связей . В частности от организации межмодульных связей зависит частота возникновения конфликтов при обращении процессора к одним и тем же ресурсам.и потери производител ь ности из-за конфликтов . Используются следующие способы организации межмодульных связей : · Многоуровневые связи , соответствующие иерархии интерфейсов ЭВМ · Общая шина · Регулярные связи между модулями · Коммутатор межмодульных связей Принципы организации МПС и ММС существенно отличаются в зависимости от их предназначения . Поэтому целесообразно различать : 1. ВС , ориентированные на повышение надежности и живучести 2. ВС , ориентированные на достижение сверхвысокой производительности. Билет № 14 вопрос № 1 У правляющие микро-ЭВМ и промышленные контроллеры Под управлением понимают целенаправленное воздействие на объект , в результате которого он переходит в требуемое состояние . Объектом будем называть ту часть окружающей среды , на которую можно воздействовать с определенной целью . Состояние Y объекта можно описать параметрами , характеризующими его в каждый момент времени . Объект управления существует не просто сам по себе , а в окружающей его среде , которая постоянно воздействует на его состояние . Эти воздействия окружающей среды можно разделить на три группы 1) Объективно существующие и наблюдаемые (вход объекта Х ). 2) управляющие воздействия , с помощью которых происходит управление объектом (управляющий вход U 0 ) 3) возмущения Е (не измеряемые параметры среды , и в сякого рода случайные изменения объекта ). Управляющие воздействия обьекта U 0 подаются на объект с определенной целью . Цель управления – это требуемое состояние или последовательность состояний объекта во времени . Если цель сформулирована иначе , то ее надо перевести на язык состояний объекта управления . Использование микроЭВМ в системах управления имеет ряд особенностей по сравнении с использованием ее в качестве универсальной микроЭВМ . Универсальные микроЭВМ , предназначенные для научно технических расчетов или обработки информации , ориентированны в первую очередь на взаимодействие с пользователем . Задача таких ЭВМ обрабатывать данные по запросу пользователя . Поэтому в универсальной микроЭВМ через блоки сопряжения подключаются блоки ввода вывода информации . ( примеры ) Основная же задача управляющей ЭВМ состоит в том , чтобы на основании информации , получаемой от датчиков , вычислить и передать на исполнительные механизмы управляющие воздействия . Как правило , управляющие микроЭВМ встраиваются в оборудование и нас т раиваются на конкретную область применения . Поэтому работают они уже по готовым программам , которые хранятся в ПЗУ . В состав управляющей микро ЭВМ обязательно входят контроллеры для приема данных от датчиков состояния среды и объекта , а также для передачи управляющих воздействий на исполнительные механизмы . В этих блоках данные преобразуются к форме , которую понимает микроЭВМ . МикроЭВМ работает сданными в цифровом виде , датчики выдают ее в аналоговом , следовательно , требуется двустороннее цифроаналоговое п реобразование , при котором каждому измеренному значению соответствует определенный цифровой код , с которым и работает микроЭВМ . Отличительной особенностью работы управляющих микроЭВМ является выполнение ими всех операций в реальном масштабе времени . Терми н реальное время используют в тех случаях , когда требуется оперативно реагировать на входные сигналы , причем задержка реакций должна быть конечной и не превышать определенного значения . В различных приложениях этот термин определяется по-разному . В управля ющих микроЭВМ вычисление управляющих воздействий за время , больше требуемого , приравнивается к получению неправильного результата , так как ЭВМ должна оперативно управлять объектом . При работе микроЭВМ в составе системы управления можно решать следующие за д ачи : · Принимать информацию от датчиков о состоянии окружающей среды объекта. · Расчитывать в реальном времени управляющие воздействия и передавать их на исполнительные механизмы · Отображать информацию о текущем состоянии системы оператору на дисплее · П ринимать и обрабатывать команды оператора по изменению условий процесса управления. · Передавать и принимать информацию от других микроЭВМ . Особенностью управляющих микроЭВМ можно считать повышенное требование к надежности программного обеспечения , так как отказ может привести к серьезным последствиям в работе реальных устройств. Рассмотрим структуру микропроцессорной системы управления . Устройство управления в данной системе включает в себя управляющую микроЭВМ , но в общем случае может содержать вычислител ьную систему . Алгоритмы управления реализованы в виде программ , хранящихся в памяти ЭВМ . Интерфейсные блоки предназначены для связи с объектом управления (главными и вспомогательными приводами и электроавтоматикой станка ) и периферийным оборудованием ; пу л ьт оператора для выдачи команд в микроЭВМ на специальном языке . Измерительные контроллеры преобразуют и выдают в микроЭВМ в цифровом виде показания датчиков о состоянии объекта и среды . В состав интерфейсных блоков связи и контроллеров могут входить микро п роцессоры , в этом случае процессор освобождается от рутинных функций по вводу /выводу и предварительной обработки информации. При построении систем управления сложными объектами такой объект разбивается на части и строится система управления аналогичная это й , затем соединяется через центральную ЭВМ. Для управления внешними устройствами приходится выполнять на микроЭВМ сложную последовательность действий , связанных с пр оверкой различных условий и передачей данных . Задачи передачи данных требуют быстрого выполнения логических операций в многократно выполняющихся алгоритмах , не меняющихся в процессе работы . Наиболее эффективно в качестве аппаратной реализации таких алгори т мов использовать микроконтроллеры – спец . управляющие микро ЭВМ , которые работают в реальном масштабе времени по некоторым фиксированным рабочим программам , размешенных в ПЗУ . Использование микроконтроллеров для управления внешними устройствами разгружает центральный процессор микроЭВМ от излишне детального управления . Наиболее распространены микроконтроллеры трех типов .1) Ориентированные на реализацию алгоритмов логического типа и предназначенные для замены релейных и логических схем электроавтоматики ком а ндоппаратов . 2) ориентированные на реализацию алгоритмов автоматического регулирования аналоговых и аналого-дискретных технологических процессов и предназначенные для замены различных аналоговых и цифровых регуляторов . 3) Ориентированные на реализацию спе ц . алгоритмов управления и предназнач . для управления игровыми автоматами , светофорами и т.д. Билет № 14 вопрос № 2 Для не резервированных ЭВМ (не содержащих дублированных устройств ) последовательность вычислений следующая . Сначала необходимо определить ин тенсивности отказов устройств _____ каждого типа l 0i, i= 1, N _ , где N - число устройств , входящих в состав ЭВМ . Величины l 0i определяются по формуле __ __ l 0i =1/ Т 0i , __ где Т 0i – среднее время наработки на отказ устройства i – го тип а . Значения Т 0i берутся из эксплуатационной документации на соответствующие устройства ЭВМ либо вычисляются по результатам наблюдений за работой машины . Интенсивность отказов ЭВМ в целом (суммарная интенсивность отказов ЭВМ ) вычисляется по формуле N l 0 = е l 0i k i , i=1 где k i - коэффициент , определяющий , насколько интенсивно используется устройство i - го типа при совместной работе с другими устройствами в составе ЭВМ . Например : Тип устройства : Коэфф ициент использования : Печатающие устройства … 0,1 ВЗУ 0,9 Графические устройства 0,05 УВВ на ЭЛТ 0,1 При отсутствии устройства , какого – либо типа k i принимается равным 0. Зная l 0 , вычисляем среднее значение наработки на отказ машины : ___ Т о =1/ l 0 __ Среднее время восстановления после отказа работоспособности ЭВМ Т в.о вычисляется по формуле : ___ __ N __ __ ___ Т в.о = Т о е (k i T в.о .i )/T oi где T в.о .i – среднее время восстановления i – го устройства i=1 __ после отказа . Интенсивность потока восстановлений m в.о = 1/ Т в.о . Билет № 15 вопрос № 2 Команды микропроцессора Выполнение кома нды состоит из отдельных машинных операций . В данном случае под операцией понимают преобразование информации , выполняемое машиной под воздействием одной команды . Содержанием машинной операции может быть запоминание , передача , арифметическое и логическое п р еобразование некоторых машинных слов (операндов ). Команда представляет собой код , содержащий информацию , необходимую для управления машинной операцией . Команда должна указывать : а ) операцию , подлежащую выполнению ; б ) операнды , над которыми выполняется опер ация ; в ) адрес , куда должен быть помещен результат операции ; г ) следующую команду (или откуда она должна быть взята ). Команда состоит из операционной и адресной частей . Операционная часть содержит КОП , т.е . некоторое число , которое задает вид операции (сл о жение , умножение , передача и т.д .). Адресная часть команды содержит информацию об адресах операндов и результатах операции , а в некоторых случаях информацию об адресе следующей команды . Количество двоичных разрядов , отведенных под код операции , выбирается таким , чтобы можно было представить все выполняемые операции . Если ЭВМ выполняет М различных операции , то число разрядов в КОП должно быть не меньше log 2 M. Для упрощения аппаратуры и упрощения быстродействия ЭВМ длина формата команды должна быть согласован а с выбираемой из требований точности вычислений длиной обрабатываемых машиной слов (операндов ) с тем , чтобы для операндов и команд можно было эффективно использовать одни и те же память и аппаратные средства обработки информации . Это согласование достига е тся укорачиванием формата команды путём применения подразумеваемой , а также относительной и косвенной адресации и некоторых других приёмов . Обычно код команды имеет формат машинного слова или полуслова , реже полутора или двух слов . В некоторых машинах для представления команд используется несколько различных форматов . На рисунке схематично показаны различные структуры кода команды . В самом общем случае адресная часть должна содержать четыре адреса или адресных кода (рис .) для указания ячеек , содержащих два операнда , участвующих в операции , ячейки , в которую помещается результат операции , и ячейки , содержащей следующую команду . Такой порядок выборки команд называется принудительным . Он использовался в некоторых первых моделях ЭВМ . Четырехадресные команды в н а стоящее время не применяются . Можно установить , как это принято для большинства машин , что после выполнения данной команды , расположенной в ячейке k, выполняется команда из следующей по порядку (k+1)-й ячейки . Такой порядок выборки команд называется естес т венным . Он нарушается только специальными командами . В таком случае теряется необходимость указывать в команде адрес следующей команды . В трёхадресной команде (рис .) первый и второй адреса указывают ячейки памяти , в которых расположены операнды , а третий а дрес определяет ячейку , в которую помещается результат операции . Следует отметить , что очень часто в качестве операндов используются результаты предыдущих операций , хранимые в триггерных регистрах машины . В этом случае выполняемая операция приобретает хар а ктер одно - или двухадресный , а трёхадресный формат используется неэффективно . По указанным причинам в современных ЭВМ применяют , как правило , одно - и двухадресные команды и их модификации. Код операции Первый адрес А 1 Второй адрес А 2 Третий адрес А 3 Четвёртый адрес А 4 Код операции Первый адрес А 1 Второй адрес А 2 Третий адрес А 3 Код операции Первый адрес А 1 Второй адрес А 2 Код операции Первый адрес А По характеру выполняемых операций различают следующие основные группы команд : а )команды ари фметических операций для чисел с фиксированной и плавающей запятой ; б )команды десятичной арифметики ; в ) команды логических (поразрядных ) операций (И,ИЛИ и др .); г ) команды передачи кодов ; д ) команды операций ввода-вывода ; е ) команды управления порядком ис п олнения команд (команды передачи управления ) и некоторые другие. Билет № 16 вопрос № 1 Принципы построения семейства микроЭВМ СМ 1800 Семейство микроЭВМ СМ 1800 включает в себя следующие типы микроЭВМ : СМ 1800, СМ 1804, СМ 1810, СМ 1814. МикроЭВМ СМ 1800 и СМ 1804 построены на базе 8-разрядного микропроцессора КР 580ИК 80А . МикроЭВМ СМ 1810 и СМ 1814 построены на база 16-разрядного микропроцессора К 1810ВМ 86. В основу построения семейства микроЭВМ СМ 1800 положен модульный принцип , суть которого состоит в том , что м ашины выполняются из функционально законченных устройств (модулей ) в виде одной или двух печатных плат , объединенных интерфейсом И 41. Универсальность интерфейса И 41 и модульность ЭВМ позволяют комплексировать многопроцессорные системы на уровне печатных п л ат , что обеспечивает высокую гибкость при создании управляющих и вычислительных комплексов , а так же открытость микроЭВМ как системы . Открытость микроЭВМ создает условия для расширения номенклатуры модулей и развития СМ 1800. Так при создании микроЭВМ СМ 18 1 0 использованы новая элементная база и конструктивная реализация . Основу элементной базы семейства микроЭВМ СМ 1800 составляют микропроцессорные наборы КР 580 и К 1810. Микропроцессорный набор К 1810 представляет собой третье поколение микропроцессоров . Он р а сширяется арифметическим сопроцессором , аналогичным микропроцессору i8087 фирмы Intel, и процессором ввода-вывода КМ 1810ВМ 89. Модульная структура набора К 1810 базируется на трех основных принципах : 1) Основные функции проектируемой системы распределены ме жду специальными элементами 2) Многопроцессорный режим работы реализуется аппаратно 3) Иерархическая структура интерфейса обеспечивает эффективную обработку потока данных в высокопроизводительных системах. Основной микропроцессор К 1810ВМ 86 имеет следующ ие характеристики : Тактовая частота – 5МГц Корпус – 40 контактный Разрядность – 16 Диапазон адресации – до 1 Мб для памяти , 64 Кб для устройств ввода-вывода Передача данных и адреса – по одной физической линии с мультиплексированием по времени (данные пос ле адреса ). Микропроцессор К 1810ВМ 86 имеет два режима работы : минимальный и максимальный . В минимальном режиме микропроцессор формирует управляющие сигналы для памяти и устройств ввода-вывода , обеспечивая однопроцессорный режим работы . В максимальном режим е сигналы управления памятью и устройствами ввода-вывода формируются контроллером КР 1810ВГ 88 на основании информации о состоянии микропроцессора . Линии , используемые в минимальном режиме для управления памятью и устройствами ввода-вывода , в максимальном р е жиме обеспечивают аппаратную реализацию многопроцессорного режима работы . Сопроцессор i8087 представляет собой 40 – контактную БИС и предназначен для выполнения арифметических операций с плавающей запятой . При его отсутствии они выполняются программно что с ущественно снижает производительность системы . Микропроцессор ввода-вывода КМ 1810ВМ 89 обычно работает под управлением центрального процессора К 1810ВМ 86, но может использоваться самостоятельно в контроллерах ввода-вывода . Он имеет два независимых программн о – управляемых канала ввода-вывода , которые осуществляют обмен данными по прямому доступу в память со скоростью до 1,25 Мб /с . Сочетая высокую скорость передачи информации с программируемой логикой , микропроцессор КМ 1810ВМ 89 повышает эффективность системы, освобождая центральный процессор от рутинных операций по обработке информации устройств ввода-вывода. Контроллер прерываний К 1810ВИ 59А предназначен для обработки сигналов прерываний , поступающих от периферийных устройств , и работает совместно с основным м икропроцессором К 1810ВМ 86. Он принимает запросы от восьми источников , при каскадном подключении дополнительных контроллеров ВИ 59А число источников можно увеличить до 64. Тактовый генератор К 1810ГФ 84 предназначен для формирования сигналов частотой 5 МГц , с и нхронизирующих работу микропроцессора К 1810ВМ 86, кроме того , формирует сигналы СБРОС и ГОТОВНОСТЬ . Буферные 8 разрядные регистры КР 580ИР 82 и ИР 83 используются при демультиплексирования магистрали адреса – данных микропроцессора К 1810ВМ 86. Формирователи ма г истрали 8 – разрядные КР 580ВА 86 и ВА 87 предназначены для обеспечения необходимой мощности интерфейсных сигналов , выходящих за пределы платы , они представляют собой биполярные приемопередатчики с трех стабильными выходами . Контроллер магистрали КР 1810ВГ 88 п редназначен для декодирования байта состояния микропроцессора КМ 1810ВМ 89 или ВМ 86 (в максимальном режиме ), осуществляет генерацию во времени команд и управляющих сигналов для системной магистрали . Он также выдает сигнал стробирования адреса в буферные рег и стры КР 580ИР 82 и ИР 83 во время демультиплексирования адреса – данных от микропроцессора К 1810ВМ 86. Арбитр шины КР 1810ВБ 89 предоставляет системную магистраль одному из нескольких задатчиков , которые выставили запрос на захват магистрали для доступа к ресур с ам системы , например общей памяти . На рисунке показана типовая модульная структура системы , которую можно построить на базе микропроцессорных наборов К 580 и К 1810. Как видно из рисунка , возможны системные и локальные магистрали , объединяющие несколько процессоров . Микропроцессоры всегда связаны с локальной магистралью , а запоминающие устройства , устройства ввода-вывода и модули процессора – с системной магистралью. Локальная магистраль реализуется микропроцессором К 1810ВМ 86 и координирует работу нескольких процессоров и сопроцессоров . Так в модуле центрального процессора МЦП -16 микроЭВМ СМ 1810 локальная магистраль связывает микропроцессор К 1810ВМ 86 и сопроцессор i80 87. Системная магистраль состоит из пяти наборов сигналов : адреса , данных , управления , прерывания арбитража . Интерфейс И 41 – пример общей системной магистрали , которая позволяет координировать работу модулей , выполняющих различные функции . Возможна также л окальная системная магистраль , не выходящая за пределы модуля процессора , но позволяющая присоединять дополнительные устройства непосредственно к процессору . Она недоступна со стороны модулей системы , объединенных общей системной магистралью . Локальная си с темная магистраль разгружает общую и позволяет процессорному модулю осуществлять обмен информацией со своими устройствами , освобождая общую системную магистраль для работы с другими модулями . Таким образом , процессоры , узлы управления интерфейсами , объеди н енные локальной магистралью , и устройства , объединенные локальной системной магистралью (в данном случае локальная память и локальный ввод вывод ), образуют модуль процессора . Простейший модуль состоит из микропроцессора , узла управления локальным интерфей с ом , объединяющим локальную память и управления локальными устройствами ввода - вывода . Описанная структура построения используется при проектировании одноплатных ЭВМ , не имеющих возможностей расширения . На рис . Показан модуль процессора , предназначенный дл я работы в расширяемой модульной многопроцессорной системе . Узлы управления общей системной магистралью обеспечивают доступ модуля к общей памяти и обмен информацией с другими процессорными модулями . Если в системе имеется несколько процессоров , то все зап о минающие устройства и устройства ввода-вывода , подсоединенные к общей системной магистрали , доступны процессорным модулям . Арбитры магистрали КР 1810ВБ 89 в каждом модуле процессора обеспечивают доступ модулей к общей системной магистрали , следовательно , к о бщей памяти и устройствам ввода - вывода . Архитектура микроЭВМ Значительно чаще используется минимальный режим работы с разделением магистрали адреса-данных . На рис . 2 показана схема реализации этого режима . Два буферных регистра КР 580ИР 82/83 позволяют получить доступ к памяти объемом 64 Кб . Добавив третий буферный регистр , объем можно увеличить до 1 Мб . Этот режим работы позволяет эффективно использовать компоненты из микропроцессорного набора К 580. Формирователи КР 580ВА 86/87 могут объединять по схеме ИЛИ магистрали данных от нескольких источников информации . Контроллер прерываний КР 1810ВИ 59А обеспечивает реакцию процессора на любой из восьми возможных запросов на п р ерывание , при этом не требуется опрашивать регистры состояний источников прерываний , так как контроллер формирует код переданного микропроцессору источника прерывания . Минимальный режим работы набора К 1810 широко применяется при проектировании персональны х ЭВМ. Билет № 17 вопрос № 1 Структура и компоновка ОЗУ основных моделей СМ ЭВМ. Данный вопрос рассмотрим на примере модулей памяти модели СМ 1810. Модуль оперативный запоминающий МОЗ 256 СМ . Он предназначен для приема , хранения и выдачи оперативной информац ии в качестве встроенной оперативной памяти в составе микроЭВМ СМ 1810. Модуль имеет следующие технические характеристики : Объем – 256 Кб Разрядность – 8 и 16 бит Порядок обращения – произвольный Выполняемые операции – запись слова (ЗПС ), чтение слова (ЧТС ), запись байта (ЗПБ ), чтение байта (ЧТБ ) Цикл обращения – при операциях ЧТС , ЗПС , ЧТБ не более 0,7 мкс , при операции ЗПБ не более 1,4 мкс Модуль обеспечивает коррекцию одинарной и обнаружение двойной ошибки . На рис . показана структурная схема модуля . Узе л приема осуществляет формирование адреса обращения к требуемой ячейке памяти при обращении к модулю со стороны интерфейса И 41, узел обработки данных осуществляет прием и выдачу данных на (из ) интерфейса И 41. В его состав входит корректор , обеспечивающий п ри операциях записи формирование контрольных разрядов накопителя . При операциях чтения корректор формирует признаки одинарной и двойной ошибки и в случае одинарной ошибки производит коррекцию данных и выдачу их через соответствующий буферы на интерфейс И 4 1 . Узел управления формирует сигналы управления другими узлами модуля и соответствующую диаграмму . В его состав входит контроллер памяти КМ 1810ВТ 03, осуществляющий формирование управляющих сигналов для динамических микросхем памяти , прием и мультиплексиров а ние адресов строки и столбца , а также формирует режим регенерации. Узел накопителя предназначен для записи , хранения и выдачи информации представляет собой матрицу микросхем памяти К 565РУ 5 (64К х 1). Матрица содержит два ряда по 22 микросхемы . Разряд дан ных включает в себя по одной микросхеме из каждого ряда ; таким образом , в матрице всего по 16 информационных и 6 контрольных разрядов . Полная емкость накопителя 128К х 22 бит , где К =1024бит Узел портов диагностики осуществляет прием и выдачу информации о д иагностики модуля и состоит из портов ввода-вывода , в которых хранится информация о работоспособности модуля. В состав СМ 1810 входит еще один модуль оперативной памяти МОЗ 4М , который отличается от МОЗ 256 большей емкостью (до 4 Мбайт ). Остальные параметры МОЗ 4М аналогичны МОЗ 256. МОЗ 4М состоит из пяти плат , которые устанавливаются в соответствующие места 1810.40 и 1810.41. Из них одна плата выполняет функции контороллера памяти , остальные четыре платы – функции накопителя . Платы накопителя полностью вза и мозаменяемы и служад для наращивания накопителя блоками по 1 Мбайт до 4х . Минимальная емкость МОЗ 4М – 1 Мбайт. Билет № 3 вопрос № 1 Общая характеристика микропроцесс ора . Функции и структурная схема МП. Развитие технологии и схемотехники БИС привело к появлению в середине 70 – х годов нового типа интегрального электронного прибора , представляющего собой функционально законченное устройство обработки цифровой информации , управляемое хранимой в памяти программой и конструктивно выполненного в виде одного или нескольких БИС и СБИС . Такой прибор получил название микропроцессора , так как по своим логическим функциям и структуре напоминает упрощенный вариант процессора обычн ы х ЭВМ , а именно дешифрация и выполнения команд микропрограммы , организация обращения к оперативной памяти , в нужных случаях инициирование работы каналов и периферийных устройств , восприятие и обработка запросов , поступающих из устройств машины и внешней с р еды . По выполняемым функциям микропроцессор является центральной частью объекта , управляющим взаимодействием ее устройств . Отличия от процессора можно сформулировать следующим образом : - меньшая разрядность обрабатываемых данных , меньшая точность вычислен и й ; - упрощенная система арифметико-логических команд ; - меньшими объемами прямоадресуемой памяти , выполнением операций адресной арифметики операций по обмену данными с внешними устройствами с помощью одного и того же АЛУ , надо отменить , что перспективные модели МП лишены этих отличий. Структурная схема микропроцессора. Основными особенностями организации современных микропроцессоров и микро-ЭВМ является : А ) Модульная структура , в которой модули являются функционально законченными устройствами Б ) Магистра льная организация связей между модулями , при которой общие шины используются разными модулями В ) Микропрограммное управление Г ) Байтовая адресация памяти и побайтовая обработка данных Д ) Использование внутренних сверхоперативных регистров , см . Рис В структуре можно выделить три основные части : центральный процессор , блок управления и постоянная память микропрограмм . Центральный процессор содержит АЛУ , сверхоперативну ю память в виде программно доступных общих регистров и функциональные регистры – командный , индексный , адресный , указатель стека и программный счетчик . АЛУ состоит из двоичного сумматора , сдвигающего регистра , двух регистров операндов и регистра результат а . Схемы АЛУ выполняют команды сложения , вычитания , логическое И , ИЛИ , сложение по модулю 2 и сдвигов . Более сложные операции реализуются программно . Блок микропрограммного управления содержит дешифратор кода операции , схему формирования функций перехода к следующему адресу в микропрограмме и регистр адреса микрокоманды . Система прерывания в микропроцессорах достаточно проста и предназначена только для восприятия прерываний от внешних источников . Микропроцессоры имеют упрощенные схемы управления ПУ . В знач и тельной степени управление этими устройствами реализуется посредством микропрограммного управления . Блок постоянной памяти микропрограмм , реализующих команды микропроцессора , обычно выполняется в виде отдельной БИС . В микропроцессорах используют косвенную, непосредственную , индексную адресации основной оперативной памяти и прямую адресацию общих регистров . Сверхоперативная память на общих регистрах , позволяет сократить количество обращений к внешней памяти и уменьшить необходимое количество выводов корпуса за счет сокращения формата команды . Из-за ограниченного числа выводов корпуса БИС не удается реализовать интерфейс микропроцессора с высокой пропускной способностью . Поэтому микропроцессоры имеют так называемый общий интерфейс , обслуживающий как внешнюю о п еративную память , так и ПУ . Если не удается выделить для интерфейса достаточное количество выводов , применяют мультиплексирование шин (использование шин для разных целей на основе разделения времени ). Для обеспечения совместной работы микропроцессора и в н ешнего оборудования шины интерфейса снабжаются буферными схемами , в которых используются электронные схемы с тремя состояниями и спец . линии управления выдачи данных. Билет № 4 вопрос № 1 Классификация вычислительных устройств , аналоговые и цифровые вычисли тельные устройства. Одним из важнейших путей повышения производительности вычислительных машин и систем , их эффективности и надежности является использование различных форм параллелизма в функционировании вычислительного оборудования . Поэтому в основу клас сификации ВС следует положить в первую очередь , реализуемую форму параллелизма. По режиму работы ВС делятся на однопрограммные и мультипрограммные, случай , когда в памяти машины находится одна рабочая программа , которая , начав выполняться , завершается до конца , в противоположность этому принцип у мультипрограммные ВС выполняют в один и тот же момент времени несколько программ или их частей. Классификация систем по режиму обслуживания . Режим индивидуального пользования. Машина предоставляется полностью в распоряжение пользователя , по крайней мере, на время решения его задачи . Пользователь имеет непосредственный доступ к машине и имеет право осуществлять операции ввода вывода . Режим пакетной обработки . Пользователь не имеет непосредственного доступа к ВС , подготовленные им программы передаются персо налу , обслуживающему систему , и затем накапливаются во внешней памяти . Система по расписанию выполняет накопленный пакет программ . Режим коллективного пользования или многопользовательский режим . Форма обслуживания , при которой возможен доступ нескольких п ользователей к вычислительным ресурсам мощной ВС . Каждому пользователю предоставлен терминал , с помощью которого он устанавливает связь с системой коллективного пользования . Системы коллективного использования с квантованным обслуживанием называются систем ами с разделением времени . По количеству процессоров (машин ) в ВС , определяющему возможность параллельной обработки программ , Вс делятся на однопроцессорные (одномашинные ), многомашинные и многопроцессорные . Многомашинные и многопроцессорные ВС создаются д ля повышения производительности и надежности вычислительных систем и комплексов . По особенностям территориального размещения и организации взаимодействия частей системы различают следующие типы ВС . Сосредоточенные ВС. В них весь комплекс оборудования , вклю чая терминалы пользователя сосредоточен в одном месте и связь между отдельными машинами и устройствами обеспечивается , стандартными для системы внутренними интерфейсами . ВС с телеобработкой . В них отдельные источники и приемники информации , включая термина лы пользователя расположены на таком значительном расстоянии от вычислительных средств что связь их с центральными средствами ВС осуществляется по каналам связи . Вычислительные сети представляет собой территориально рассредоточенную многомашинную систему , состоящую из взаимодействующих ЭВМ , связанных между собой каналами передачи данных . ПО особенностям функционирования ВС во времени различают ВС работающие не в реальном масштабе времени и в реальном масштабе последние должны работать в темпе с процессом , информация о котором автоматически поступает в Вс и обрабатывается . Результаты должны получаться так быстро , чтобы можно было ими воспользоваться для воздействия на сам процесс. Информацией называются сведения о тех или иных явлениях природы , событиях в об щественной жизни и процессах в технических устройствах . Информация воплощенная и зафиксированная в некоторой материальной форме называется сообщением . Сообщения могут быть непрерывными и дискретными (цифровыми ). Непрерывное (аналоговое ) сообщение предста в ляется некоторой физической величиной (напряжением , током ) изменение которой во времени отображают протекание рассматриваемого процесса . Физическая величина , передающая непрерывное сообщение может в определенном интервале принимать любые значения и изменя т ься в произвольные моменты времени . Для дискретных сообщений характерно наличие фиксированного набора элементов , из которых в некоторые моменты времени формируются некоторые последовательности . Важным является не физическая природа элементов , а то обстоят е льство что набор элементов конечен и поэтому любое дискретное сообщение конечной длины передает конечное число значений некоторой величины . Элементы сообщения – буквы (символы ). Их набор – алфавит . ЭВМ или компьютеры являются преобразователями информации. В них исходные данные задачи преобразуются в результат ее решения . В соответствии с используемой формой представления информации машины делятся на два класса : непрерывного действия – аналоговые и дискретного действия – цифровые. Билет № 4 вопрос № 2 Языки п рограммирования высокого уровня для малых и микроЭВМ. Ну тут мне и так понятно что говорить J Билет № 6 вопрос № 2 Архитектура и функции сетей ЭВМ Вычислительной сетью ВСТ или сетью ЭВМ называется комплекс территориально расс редоточенных ЭВМ и терминальных устройств , связанных между собой каналами передачи данных . Целесообразность создания ВСТ обусловливается возможностью использования территориально рассредоточенными пользователями оборудования ЭВМ , программ и информационных баз , находящихся в различных вычислительных центрах сети , возможностью организации “распределенной обработки” данных путем привлечения вычислительных ресурсов нескольких вычислительных центров сети для решения особо сложных проблем . ВСт можно рассматриват ь как систему с распределенным по территории аппаратурными , программными и информационными ресурсами . Возможна реализация на основе ВСт распределенного (децентрализованного ) банка данных , отдельные информационные базы которого создаются в местных вычислите л ьных центрах сети . Другая возможность – это создание централизованного банка данных , к которому имеет доступ многочисленные , в том числе находящиеся на значительном расстоянии абоненты через свои терминалы местных систем коллективного пользования . Объедин е ние в сеть ЭВМ нескольких вычислительных центров способствует увеличению надежности функционирования вычислительных средств , так как создается возможность резервирования одних вычислительных центров за счет технических ресурсов других узлов . Вычислительна я сеть позволяет оперативно перераспределять нагрузку между ЭВМ сети и снижать пиковую нагрузку на вычислительные средства . С созданием ВСТ возникли предпосылки для специализации отдельных ВЦ сети на решении задач определенного класса , что по оценкам специ а листов дает значительный эффект , так как позволяет сократить общие затраты высококвалифицированного труда на разработку моделей . Алгоритмов . И пакетов прикладных программ . Специализация отдельных ВЦ сети становится возможной , так как пользователь имеет до с туп к уникальным программам и данным , а также уникальным вычислительным средствам любого ВЦ сети . В ВСТ с программно-несовместимыми ЭВМ теряет остроту проблема переноса программных средств с одних машин на другие , так как пользователь может воспользоватьс я именно той машиной , для которой нужная программа имеется . Обобщенная архитектура сети показана ниже : Сеть передачи да нных - ЭВМ Основу ВСТ составляют крупные ЭВМ (вычислительные центры коллективного пользования ВЦКП ), объединяемые сетью передачи данных . Эти ЭВМ называют главными вычислительными машинами , выполняют основные функции по выполнению программ пользователей , сбору , хранению , выдачи информации . Сеть передачи данных СПД , образуют каналы связи и узлы (центры ) коммутации , в которых связные процессоры управляют выбором маршрутов передачи данных в сети , выполняют функции мультиплексоров , концентратора канала , осуще с твляют коммутацию каналов , сообщений или пакетов . ГВМ подсоединяются к сети непосредственно через точки стандартного стыка , если обеспечена совместимость по физическим сигналам и форматам информации между ГВМ и СП , или с помощью интерфейсных процессоров . Т ерминалы (Т ) пользователей подключаются либо к ГВМ , либо непосредственно к СП , используются терминальные процессоры (концентраторы ), часто называемые абонентскими пунктами , в этом случае отпадает необходимость выделения каждому терминалу отдельного канала связи . Абонентский пункт содержит устройство управления и связи (УУС ). В качестве терминалов используют телетайпы , пишущие машинки . Дисплеи , и др . УВВ , а также их комбинации . Оборудование терминала может включать в себя микроЭВМ при этом терминал будет вы п олнять некоторые функции по вспомогательной обработке информации , что служит основанием считать его “интеллектуальным терминалом” . Административное управление ВСт включает в себя планирование и учет работы отдельных машин сети , анализ и учет работы сети п е редачи данных , произведение измерений на сети и т.п . Эти функции возлагают на одну из ГВМ сети , которую называют административным комплексом . Отмеченные выше направления использования ВСТ поддерживаются реализуемыми в сетях специфическими режимами работы, позволяющими осуществлять : - Обмен сообщениями между терминалами - Удаленный ввод заданий с любого терминала через сеть на выполнение пакетной или диалоговой обработки на удаленной ЭВМ - Доступ к удаленным файлам и передача данных между ЭВМ сети. Билет № 7 вопрос № 1 Операционные системы , функции , состав и компоненты. Операционная система (ОС ) – является неотъемлемой частью ЭВМ , обеспечивая управление всеми аппаратными компонентами и , позволяя отделить остальные классы программ от непосредственного взаимод ействия с аппаратурой . ОС обеспечивает выполнение основных двух задач : · Поддержку работы всех программ , обеспечение их взаимодействия с аппаратурой. · Предоставление пользователям возможностей общего управления машиной. В простейшем случае ОС содержит в себе следующие основные компоненты 1. Файловую систему 2. Драйверы внешних устройств 3. Процессор командного языка Определение операционной системы Операционная система в наибольшей степени определяет облик всей вычислительной системы в целом . Несмотря на это , пользователи , активно использующие вычислительную технику , зачастую испытывают затруднения при попытке дать определение операционной системе . Частично это связано с тем , что ОС выполняет две по существу мало связанные функции : обеспечен и е пользователю-программисту удобств посредством предоставления для него расширенной машины и повышение эффективности использования компьютера путем рационального управления его ресурсами . ОС как расширенная машина Использование большинства компьютеров на уровне машинного языка затруднительно , особенно это касается ввода-вывода . Например , для организации чтения блока данных с гибкого диска программист может использовать 16 различных команд , каждая из которых требует 13 параметров , таких как номер блока на диске , номер сектора на дорожке и т . п . Когда выполнение операции с диском завершается , контроллер возвращает 23 значения , отражающих наличие и типы ошибок , которые , очевидно , надо анализировать . Даже если не входить в курс реальных проблем программирован и я ввода-вывода , ясно , что среди программистов нашлось бы не много желающих непосредственно заниматься программированием этих операций . При работе с диском программисту-пользователю достаточно представлять его в виде некоторого набора файлов , каждый из кот о рых имеет имя . Работа с файлом заключается в его открытии , выполнении чтения или записи , а затем в закрытии файла . Вопросы подобные таким , как следует ли при записи использовать усовершенствованную частотную модуляцию или в каком состоянии сейчас находитс я двигатель механизма перемещения считывающих головок , не должны волновать пользователя . Программа , которая скрывает от программиста все реалии аппаратуры и предоставляет возможность простого , удобного просмотра указанных файлов , чтения или записи - это , к о нечно , операционная система . Точно также , как ОС ограждает программистов от аппаратуры дискового накопителя и предоставляет ему простой файловый интерфейс , операционная система берет на себя все малоприятные дела , связанные с обработкой прерываний , управл е нием таймерами и оперативной памятью , а также другие низкоуровневые проблемы . В каждом случае та абстрактная , воображаемая машина , с которой , благодаря операционной системе , теперь может иметь дело пользователь , гораздо проще и удобнее в обращении , чем ре а льная аппаратура , лежащая в основе этой абстрактной машины . С этой точки зрения функцией ОС является предоставление пользователю некоторой расширенной или виртуальной машины , которую легче программировать и с которой легче работать , чем непосредственно с аппаратурой , составляющей реальную машину . ОС как система управления ресурсами Идея о том , что ОС прежде всего система , обеспечивающая удобный интерфейс пользователям , соответствует рассмотрению сверху вниз . Другой взгляд , снизу вверх , дает представление об ОС как о некотором механизме , управляющем всеми частями сложной системы . Современные вычислительные системы состоят из процессоров , памяти , таймеров , дисков , накопителей на магнитных лентах , сетевых коммуникационной аппаратуры , принтеров и других устр о йств . В соответствии со вторым подходом функцией ОС является распределение процессоров , памяти , устройств и данных между процессами , конкурирующими за эти ресурсы . ОС должна управлять всеми ресурсами вычислительной машины таким образом , чтобы обеспечить м а ксимальную эффективность ее функционирования . Критерием эффективности может быть , например , пропускная способность или реактивность системы . Управление ресурсами включает решение двух общих , не зависящих от типа ресурса задач : · планирование ресурса - то есть определение , кому , когда , а для делимых ресурсов и в каком количестве , необходимо выделить данный ресурс ; · отслеживание состояния ресурса - то есть поддержание оперативной информации о том , занят или не занят ресурс , а для делимых ресурсов - какое количество ресурса уже распределено , а какое свободно . Для решения этих общих задач управления ресурсами разные ОС используют различные алгоритмы , что в конечном счете и определяет их облик в целом , включая характеристики производительности , область приме нения и даже пользовательский интерфейс . Так , например , алгоритм управления процессором в значительной степени определяет , является ли ОС системой разделения времени , системой пакетной обработки или системой реального времени . Билет № 9 вопрос № 1 Представ ление информации в форме с фиксированной и плавающей запятой . Прямая , обратная и дополнительная форма представления двоичных чисел. Разряд двоичного числа представляется в ЭВМ некоторым техническим устройством , например триггером , двум различным состояниям которого приписывают значения 0 или 1. Набор соответствующего количества таких устройств служит для представления многоразрядного двоичного числа. При представлении чисел с фиксированной запятой положение запятой фиксируется в определенном месте относите льно разрядов числа . Обычно подразумевается , что запятая находится или перед старшим разрядом , или после младшего . В первом случае могут быть представлены числа , которые по модулю меньше 1, во втором – только целые числа. Знак 2 -1 2 -2 … … 2 -31 0 1 2 3 4 5 6 … .. 31 - представление двоичных чисел с фиксированной запятой в виде 32 разрядных слов для случая закрепления запятой перед старшим разрядом. Знак 2 30 … … … 2 0 0 1 2 3 4 5 6 … .. 31 - представление двоичных чисел с фиксированной запятой в виде 32 разрядных слов для случая закрепления запятой после младшего разряда . Для кодирования знака числа используется “знаков ый” разряд . 0 это +, 1 это -. Наибольшее положительное число , представимое в первой разрядной сетке , равно 0,1..1 = 1-2 -31 , а наименьшее число 0,00… 01 = 2 -31 таким образом в разрядной сетке могут быть представлены числа в диапазоне от – (1-2 -31 ) до -2 -31 и от 2 -31 до (1-2 -31 ). Диапазон чисел , для второго случая : 1 Ј Ѕ х Ѕ Ј 2 31 -1. При выполнении на машине вычислений необходимо чтобы все ис ходные и получающиеся в процессе вычислений данные не выходили за диапазон чисел , представимых в разрядной сетке . Для этого в программировании задачи данные берутся с соответствующими масштабными коэффициентами . Итог : Использование представления с фиксиро в анной точкой позволяет упростить схемы машины , повысить ее быстродействие , но создает трудности при программировании , в машинах , предназначенных для решения широкого круга вычислительных задач , основным является представление с плавающей запятой , не требу ю щее масштабирования данных , однако в таких машинах наряду с этой формой представления используется также и представление с фиксированной точкой для представления целых двоичных чисел и операций над ними , в частности операции над кодами адресов. Представлен ие числа с плавающей запятой в общем виде имеет вид : X= s p q ; Ѕ q Ѕ < 1 где q мантисса числа Х , p – порядок , s – основание характеристики. Обычно число s совпадает с основанием мантиссы q. Мантисса q – правильная дробь . Порядок p, который может быть положительным или отрицательным челым числом , определяет положение запятой в числе Х . Для двоичных чисел х = 2 p q; Ѕ q Ѕ < 1. Рассмотрим пример в котором слова имеют доины 32 двоичных разряда . Пусть число Х =2 p q, изображается в машине двоичным словом а 0 в 0 в 1 … в 6 а 1 а 2 … . А 24 которому соответствует следующий формат данных : А 0 В 0 В 1 … В 6 А 1 А 2 … А 24 Разряды в 0.. в 6 используются для представления порядка при этом разряд в 0 изображает знак порядка , а разряды в 1 .. в 6 – модуль порядка , остальные разряды а 0 .. а 24 отводятся под изображение мантиссы , причем а 0 – знак мантиссы а 1 .. а 24 – модул ь мантиссы . Двоичное число х = 2 p q, называется нормализованным , если мантисса Q удовлетворяет следующему условию 1 > Ѕ q Ѕ і Ѕ , т.е . дво ичное число нормализовано если в старшем разряде мантиссы стоит 1. Под порядок отведено со знаком 7 разрядов то порядок может быть от – 63 до +63 соответственно . Наибольшее и наименьшее нормализованное положительные числа в этой разрядной сетке соответстве н но равны : 2 63 *0,111 … 1 = 263(1-2 -24 ) и 2 -63 *0,1000..0=2 -64 . Следовательно с учетом знака q в этой разрядной сетке можно представить числа , лежащие в диапазоне от – 2 63 (1-2 24 ) до – 2 -64 и от +2 -64 до +2 63 (1-2 -24 ), что значительно превышает диапазон чисел с ф иксированной точкой , представимых в том же 32 х разрядном слове . При фиксированном количестве разрядов мантиссы любая величина , представляется в машине с наибольшей возможной точностью нормализованным числом . Если в процессе вычислений получается ненормал и зованное число , то машина с плавающей запятой автоматически нормализует его . Пусть r старших разрядов мантиссы равно 0. Тогда , нормализация заключатся в сдвиге мантиссы на r разрядов влево и уменьшении порядка на r единиц . При этом в младшие r разрядов ма н тиссы записывается 0. В последних моделях ЭВМ получило распространение представление чисел с плавающей запятой в системах счисления с основанием , равным целой степени числа 2 (S=2 w ), х = s p q(1> Ѕ q Ѕ і 1/s). При этом порядок представляется двоичным целым числом , а мантисса q – числом , в котором группы по w двоичных разрядов изображают цифры мантиссы с основанием системы счисления s=2 w . Использование для чисел с плавающей запятой недвоичного основания несколько уменьшает точность вычислений (при заданном количестве разрядом мантиссы ), но позволяет увеличить диапазон представимых в машине чисел и ускорить выполнение некоторых операций , в частности нормализации , за счет тог о , что сдвиг может производиться на несколько разрядов сразу . В ЕС ЭВМ числа с плавающей запятой представляются в шестнадцатеричной системе счисления : х =16 p q (1>q і 1/16) . А 0 В 0 В 1 … В 6 Г 1 Г 2 … Г 6 Модуль порядка p изобр ажается целым шестиразрядным двоичным числом ,. А мантисса q рассматривается как число , составленное из шестнадцатеричных цифр в виде : 6 q= е Г j 16 -j (Г j = 0,1,2 … , F) j=1 В случае с шестнадцатиричными числами с пл авающей запятой число Х считается нормализованным , если старшая шестнадцатеричная цифра Г 1 отлична от 0. В нормализованном числе три старшие двоичные цифры могут равняться 0. Диапазон представления нормализованных чисел : -16 63 (1-16 -6 ) до – 16 -64 и от +16 -64 до 16 63 (1-16 -6 ). Для упрощения операций над порядками их сводят к действиям над целыми положительными числами , применяя представление чисел с плавающей запятой со смещенным порядком (ЕС ЭВМ ). В случае чисел со смещенным порядком при записи числа в память к его порядку p прибавляется целое число – смещение N=2 k , где k – число двоичных разрядов , используемых для модуля порядка . Смещенный порядок p см =p + N всегда положителен . Для его представления нужно такое же число разрядов как для p со знаком. Если семи десятичных разрядов не хватает то в ЕС ЭВМ введен формат двойной длины , занимающий два машинных слова (двойная точность ), не меняется количество разрядов для изображения порядка , и , следовательно , сохраняется диапазон представления чисел , а длина мантисс ы увеличивается до 14 шестнадцатеричных разрядов. В ЭВМ с целью упрощения арифметических операций применяют специальные коды для представления чисел . Например , упрощается определение знака результата операции , вычитание есть сложение кодов , облегчено опреде ление переполнения разрядной сетки . Положительные числа представляются в прямом коде . Прямой код G пр двоичной дроби с (n-1) – разрядной мантиссой G= ± 0,к 1, к 2 … . к n-1 определяется как G пр = Ѕ G Ѕ когда G і 0 и Ѕ 1+G Ѕ когда G Ј 0 Прямой код целого n – разрядного двоичного числа G = ± к n-2 ,k n-3 , … k 1 ,k 0 имеет вид G пр = Ѕ G Ѕ при G і 0 и 2 n-1 + Ѕ G Ѕ при G Ј 0 Прямой код числа со знаком можно рассматривать как двоичное число без знака , которое определяется этими соотношениями . Операция вычитания (алгебраического сложения ) сводится к операции простого арифметического сложения при помощи обратного и дополните льного кодов, используемых для представления отрицательных чисел в машине . Что бы представить двоичное отрицательное число в обратном коде нужно в знаковый разряд поставить 1, а во всех других разрядах заменить 1 нулями , а 0 – единицами . При этом отрицател ьная двоичная дробь G - = -0,k 1 ,k 2 , … , k n-1 в обратном коде примет вид G- обр = 1,r 1, r 2 , … ,r n-1 а отрицательное двоичное число G= - k n-2 ,k n-3 , … ,k 1 ,k 0 соответственно G- обр = 1,r n-2, r n-3 , … ,r 1 ,r 0 где r i=0 если k i=1 и наоборот . При представлении отрицательного дв оичного числа в дополнительном коде ставят 1 в разряд знака , а цифровую часть числа заменяют дополнением модуля числа до 2 или соответственно 2 n , для дробей и целых чисел . Дополнительный код отрицательного числа G- определяется выражением G- доп =2- Ѕ G- Ѕ , если G- - двоичная дробь , и G- доп = 2 n - Ѕ G- Ѕ если G- - целое двоичное число . Таким образом , дополнительный код числа может быть получ ен из обратного путем прибавления 1 к младшему разряду обратного кода. Билет № 9 вопрос 2 Внешние ЗУ малых ЭВМ . Основные характеристики. Для эффективной обработки данных необходимо обеспечить при минимальных затратах хранение больших объемов информации и б ыстрый доступ к ней . Эти требования противоречивы и при современном уровне технологии компромисс между емкостью , быстродействием памяти и затратами на нее достигается за счет создания иерархической структуры , включающий в себя сверхоперативный , основной , в нешний , и архивный уровни . Информация для ЦП непосредственно доступна только из ЗУ сверхоперативного и основного уровней . Каждый последующий уровень в рамках одной ЭВМ характеризуется большей емкостью и меньшим быстродействием ЗУ . Внешний и архивный уровн и образуют систему внешней памяти ; в ее состав входят разнородные ВЗУ , контроллеры ВЗУ , а также носители информации и хранилища для них. Классификация и основные характеристики ВЗУ. ВЗУ , или накопители являются основными компонентами системы внешней памят и . Информация в них располагается в виде блоков , которые становятся доступными для обработки в ЦП в результате выполнения операций ввода , т.е . загрузки из внешней памяти в оперативную . Передача блоков из оперативной памяти во внешнюю осуществляется операц и ей вывода . В качестве ВЗУ используются устройства , различающиеся типом носителя , способом регистрации и характером использования информации , способом доступа и т.д. По типу носителя различают ВЗУ с подвижным и неподвижным носителем . При современной техноло гии наиболее часто реализуют размещение информации на поверхности некоторого тела , называемого носителем . Если поиск , запись и считывание информации сопровождается механическим перемещением носителя , то такие ВЗУ называют накопителями с подвижным носителе м , среди которых наиболее распространены накопители на магнитных дисках НМД , оптических дисках НОД , магнитных лентах НМЛ . Носитель может быть гибким и жестким . Если при поиске , записи или считывании механического перемещения носителя не происходит , то ВЗУ н азывают накопителем с неподвижным носителем ; примером может служить накопитель на основе цилиндрических магнитных доменах ЦМД . Реже в ВЗУ используют объемную запись – полупроводниковые ЗУ , приборы с зарядовой записью. По способу регистрации различают ВЗУ с магнитной и оптической (магнитооптической ) записью ; По характеру использования информации – постоянные ВЗУ (только чтение ), ВЗУ с однократной записью , и с многократной записью (множество циклов чтения \ записи ). По способу доступа к информации все ВЗУ дел ят на накопители с последовательным и прямым доступом . Расположение блоков на поверхности носителя можно представить в виде линейного и двумерного массива . В первом случае для нахождения требуемого блока последовательно просматриваются все блоки . ВЗУ , реа л изующие такой просмотр называют накопителями с последовательным доступом ; примером может служить накопитель на магнитной ленте , максимальное время поиска соответствует полному времени перемещения ленты от начала до конца и достигает 1-2 минут . При располо ж ении блоков информации в виде двумерного массива можно организовать независимый поиск по каждому направлению . Пусть задан номер строки (или дорожки ) , где расположен искомый блок IJ; тогда время поиска опеределяется временем просмотра блоков только по это й дорожке . ВЗУ , реализующие такой просмотр , называют накопителями с прямым доступом : поиск в направлении Y в них производится за счет перключения или перемещения органов считывания (головок ), а просмотр в направлении X – за счет перемещения носителя или пр о движения информации по структуре (ЦМД ). В ВЗУ с прямым доступом один и тот же блок доступен для записи или считывания через постоянные промежутки времени , определяемые в случае с НМД временем оборота ; поэтому такой доступ называют циклическим. ВЗУ принято характеризовать следующими параметрами : - емкостью памяти ; при этом если носитель информации является сменным , то под емкостью ВЗУ понимают обьем одного тома , который доступен ВС без замены носителя. - пропускной способностью , или скоростью записи считыва ния ; блок на носителе можно рассматривать в виде последовательности бит , расположенных вдоль направления движения носителя . Длительность считывания и записи блока , таким образом , определяется временем , затрачиваемым на прохождение блока под головкой , а про пускная способность определяется отношением объема блока ко времени его прохождения под головкой ; - временем доступа , т.е . интервалом времени от момента запроса до момента выдачи блока ; этот интервал времени не постоянен и зависит от множества факторов – с корости перемещения носителя , скорости перемещения головки , прямого или последовательного доступа , расстояния от текущего положения головки до запрашиваемого блока на носителе и т.п . В случае подвижного носителя и прямого доступа этот интервал складываетс я из времени поиска дорожки и времени ожидания (пока блок не появится под головкой ). Время поиска дорожки характеризуется минимальным (дорожка – след . дорожка ), максимальным (прот . дорожки ), и средним значениями . Время ожидания характеризуют средним значе н ием , которое соответствует половине длительности оборота носителя . Данные одного пользователя обычно размещаются на соседних дорожках , что уменьшает время поиска , однако при коллективном использовании ВЗУ в мультипрограммном режиме эта “локальность” данны х нарушается и время поиска увеличивается. В системах внешней памяти преобладающее место занимают накопители с прямым доступом , так как они обеспечивают приемлемое время поиска (несколько миллисекунд ) высокую пропускных способность (от 1Мб /с и выше ), большу ю емкость . ВЗУ с последовательным доступом отличает низкая стоимость хранения информации , но по всем другим характеристикам они уступают накопителям с прямым доступом , поэтому НМЛ используют для сохранения информации на случай аварийного разрушения т.е он и служат в качестве резервных. Одной из важнейших характеристик ВЗУ , обычно скрытых от пользователя , является информационная плотность записи . Под плотностью записи d з понимают число бит информации , записанных на единице повер хности носителя , - это поверхностная плотность . Различают так же продольную плотность d l, бит /мм , т.е . число бит на единице длины носителя вдоль вектора скорости его перемещения , и поперечную плотность d q, бит /мм , т.е . число бит на единице длины носителя в направлении перпендикулярном вектору скорости : d з = d l d q , Плотность записи определяет геометричес кие размеры накопителя , параметры его быстродействия , а также обьем памяти . В свою очередь , информационная плотность записи определяется принципами регистрации информации на носителе , материалами , конструктивными особенностямии технологией изготовления к а к носителя так , и средств записи считывания.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Наша экономика и стринги всегда в одном и том же месте.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по медицине и здоровью "Как действует ЭМП на здоровье", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru