Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


јрхитектура и структура компьютера




ѕри рассмотрении компьютерных устройств прин€то различать их архитектуру и структуру.

јрхитектурой компьютера называетс€ его описание на некотором общем уровне, включающее описание пользовательских возможностей программировани€, системы команд, системы адресации, организации пам€ти и т.д. јрхитектура определ€ет принципы действи€, информационные св€зи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора, оперативного «”, внешних «” и периферийных устройств. ќбщность архитектуры разных компьютеров обеспечивает их совместимость с точки зрени€ пользовател€.

—труктура компьютера Ч это совокупность его функциональных элементов и св€зей между ними. Ёлементами могут быть самые различные устройства Ч от основных логических узлов компьютера до простейших схем. —труктура компьютера графически представл€етс€ в виде структурных схем, с помощью которых можно дать описание компьютера на любом уровне детализации.

Ќаиболее распространены следующие архитектурные решени€.

 лассическа€ архитектура (архитектура фон Ќеймана) Ч одно арифметико-логическое устройство (јЋ”), через которое проходит поток данных, и одно устройство управлени€ (””), через которое проходит поток команд Ч программа (рис. 5.1). Ёто однопроцессорный компьютер.   этому типу архитектуры относитс€ и архитектура персонального компьютера с общей шиной. ¬се функциональные блоки здесь св€заны между собой общей шиной, называемой также системной магистралью.

‘изически магистраль представл€ет собой многопроводную линию с гнездами дл€ подключени€ электронных схем. —овокупность проводов магистрали раздел€етс€ на отдельные группы: шину адреса, шину данных и шину управлени€.

ѕериферийные устройства (принтер и др.) подключаютс€ к аппаратуре компьютера через специальные контроллеры Ч устройства управлени€ периферийными устройствами.

 онтроллер Ч устройство, которое св€зывает периферийное оборудование или каналы св€зи с центральным процессором, освобожда€ процессор от непосредственного управлени€ функционированием данного оборудовани€.

ћногопроцессорна€ архитектура. Ќаличие в компьютере нескольких процессоров означает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд. “аким образом, параллельно могут выполн€тьс€ несколько фрагментов одной задачи. —труктура такой машины, имеющей общую оперативную пам€ть и несколько процессоров, представлена на рис. 5.2.

–ис. 5.2. јрхитектура многопроцессорного компьютера

ћногомашинна€ вычислительна€ система. «десь несколько процессоров, вход€щих в вычислительную систему, не имеют общей оперативной пам€ти, а имеют каждый свою (локальную).  аждый компьютер в многомашинной системе имеет классическую архитектуру, и така€ система примен€етс€ достаточно широко. ќднако эффект от применени€ такой вычислительной системы может быть получен только при решении задач, имеющих очень специальную структуру: она должна разбиватьс€ на столько слабо св€занных подзадач, сколько компьютеров в системе.

ѕреимущество в быстродействии многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем перед однопроцессорными очевидно.

јрхитектура с параллельными процессорами. «десь несколько јЋ” работают под управлением одного ””. Ёто означает, что множество данных может обрабатыватьс€ по одной программе Ч то есть по одному потоку команд. ¬ысокое быстродействие такой архитектуры можно получить только на задачах, в которых одинаковые вычислительные операции выполн€ютс€ одновременно на различных однотипных наборах данных. —труктура таких компьютеров представлена на рис. 5.3.

–ис. 5.3. јрхитектура с параллельным процессором

¬ современных машинах часто присутствуют элементы различных типов архитектурных решений. —уществуют и такие архитектурные решени€, которые радикально отличаютс€ от рассмотренных выше.

ƒл€ того, чтобы соединить друг с другом различные устройства компьютера, они должны иметь одинаковый интерфейс (англ. interface от inter Ч между, и face Ч лицо).

»нтерфейс Ч это средство сопр€жени€ двух устройств, в котором все физические и логические параметры согласуютс€ между собой.

≈сли интерфейс €вл€етс€ общеприн€тым, например, утверждЄнным на уровне международных соглашений, то он называетс€ стандартным.

 аждый из функциональных элементов (пам€ть, монитор или другое устройство) св€зан с шиной определЄнного типа Ч адресной, управл€ющей или шиной данных.

ƒл€ согласовани€ интерфейсов периферийные устройства подключаютс€ к шине не напр€мую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты примерно по такой схеме:

 онтроллеры и адаптеры представл€ют собой наборы электронных цепей, которыми снабжаютс€ устройства компьютера с целью совместимости их интерфейсов.  онтроллеры, кроме этого, осуществл€ют непосредственное управление периферийными устройствами по запросам микропроцессора.

ѕорты устройств, представл€ют собой некие электронные схемы, содержащие один или несколько регистров ввода-вывода и позвол€ющие подключать периферийные устройства компьютера к внешним шинам микропроцессора.

ѕортами также называют устройства стандартного интерфейса: последовательный, параллельный и игровой порты (или интерфейсы).

ѕоследовательный порт обмениваетс€ данными с процессором побайтно, а с внешними устройствами Ч побитно. ѕараллельный порт получает и посылает данные побайтно.

  последовательному порту обычно подсоедин€ют медленно действующие или достаточно удалЄнные устройства, такие, как мышь и модем.   параллельному порту подсоедин€ют более "быстрые" устройства Ч принтер и сканер. „ерез игровой порт подсоедин€етс€ джойстик.  лавиатура и монитор подключаютс€ к своим специализированным портам, которые представл€ют собой просто разъЄмы.

ќсновные электронные компоненты, определ€ющие архитектуру процессора, размещаютс€ на основной плате компьютера, котора€ называетс€ системной или материнской (MotherBoard). ј контроллеры и адаптеры дополнительных устройств, либо сами эти устройства, выполн€ютс€ в виде плат расширени€ (DаughterBoard Ч дочерн€€ плата) и подключаютс€ к шине с помощью разъЄмов расширени€, называемых также слотами расширени€ (англ. slot Ч щель, паз).





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2513 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬ моем словаре нет слова Ђневозможної. © Ќаполеон Ѕонапарт
==> читать все изречени€...

1797 - | 1768 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.008 с.