Тема 1. Технико-эксплуатационные характеристики ЭВМ

Возможность адаптации, развития, модернизации и наращивания технических средств.

Возможность мультипрограммной работы

Обеспечение максимального удобства в работе пользователей и эффективной эксплуатации оборудования.

Это обеспечивается за счет введения в ЭВМ подсистемыуправления и обслуживания.

Для мультипрограммной работы ЭВМ оснащена:

а) средствами распределения памяти между программами,

б) системой защиты памяти,

в) системой прерываний и приоритетов,

г) датчиком времени (таймером).

В ОЗУ таких ЭВМ хранится одновременно несколько параллельно выполняемых программ, и имеются средства защиты этих программ и приписанных к ним массивов от взаимного влияния. ОС расширена дополнительными управляющими программами, обеспечивающими различные режимы мультипрограммной работы (пакетный, разделения во времени, интерактивный и т. д.), изменения числа задач, приоритетов, возможность работы с машинными словами разной длины, операции с числами в двоично-десятичном коде и т.п.

3. Иерархическая организация

а) структуры ЭВМ,

б) ее памяти,

в) ПО,

г) управления вычислительным процессом.

4. Модульный принцип построения ЭВМ (из логически законченных блоков) позволяет наращивать вычислительную мощность и по мере необходимости подключать дополнительные устройства или устанавливать более совершенные, благодаря чему облегчается адаптация ЭВМ в зависимости от требований пользователя.

В наибольшей степени эти принципы используются в ЭВМ общего назначения, чья архитектура характеризуется:

а) Универсальностью - обеспечивает возможность одинаково эффективного решения задач различных классов.

б) Совместимостью:совместимость различных ЭВМ достигается за счет соответствующего выбора аппаратных средств, ОС, алгоритмических языков, пользовательских средств.

- информационная совместимость предполагает использование общих кодов и единых форматов представления данных, совпадение характеристик носителей информации и шин.

- программная совместимость чаще всего носит иерархический характер (снизу вверх – от младших моделей к старшим) и подразумевает единство логической структуры: систем адресации, команд, способов подключения периферийных устройств.

в) Развитостью программного обеспечения.

г) Агрегатностью технических средств (при этом вся система разбивается на большое число конструктивных модулей, каждый из которых выполняет собственные функции).

д) Широкой номенклатурой периферийных устройств.

е) Высокой технологичностью, унификацией и стандартизацией оборудования.

ЛЕКЦИЯ 2.

Глава 1. общие сведения

1. Основным техническим параметром ЭВМ является ее быстродействие. Быстродействие ЭВМ - среднестатистическое число операций (кроме операций ввода, вывода и обращения к внешним запоминающим устройствам), выполняемых вычислительной машиной в единицу времени (номинальное быстродействие); один из основных параметров ЭВМ, характеризующий её производительность.

Различают следующие виды быстродействия:

а) пиковое (предельное) - это быстродействие процессора без учета времени обращения к оперативной памяти (ОП) за операндами;

б) номинальное - быстродействие процессора с ОП;

в) системное - быстродействие базовых технических и программных средств, входящих в комплект поставки ЭВМ;

Методы определения быстродействия разделяются на три основных группы:

а) расчетные, основанные на информации, получаемой теоретическим или эмпирическим путем;

б) экспериментальные, основанные на информации, получаемой с использованием аппаратно-программных измерительных средств;

в) имитационные, применяемые для сложных ЭВМ.

Для каждого вида быстродействия применяются следующие традиционные методы их определения.

а) Пиковая производительность (быстродействие) определяется средним числом команд типа «регистр-регистр», выполняемых в одну секунду без учета их статистического веса в выбранном классе задач.

б) Номинальная производительность (быстродействие) определяется средним числом команд, выполняемых подсистемой «процессор-память» с учетом их статистического веса в выбранном классе задач. Она рассчитывается, как правило, по формулам и специальным методикам, предложенным для процессоров определенных архитектур, и измеряется с помощью разработанных для них измерительных программ, реализующих соответствующую эталонную нагрузку.

Для данных типов производительностей используются следующие единицы измерения:

а) MIPS (Mega Instruction Per Second) - миллион целочисленных операций в секунду;

б) MFLOPS (Mega Floating Operations Per Second) - миллион операций над числами с плавающей запятой в секунду;

в) GFLOPS (Giga Floating Operations Per Second) - миллиард операций над числами с плавающей запятой в секунду;

г) TFLOPS (Tera Floating Operations Per Second) - триллион операций над числами с плавающей запятой в секунду.

Системная производительность измеряется с помощью синтезированных типовых (тестовых) оценочных программ, реализованных на унифицированных языках высокого уровня. Унифицированные тестовые программы используют типичные алгоритмические действия, характерные для реальных применений, и штатные компиляторы ЭВМ. Они рассчитаны на использование базовых технических средств и позволяют измерять производительность для расширенных конфигураций технических средств. Результаты оценки системной производительности ЭВМ конкретной архитектуры приводятся относительно базового образца, в качестве которого используются ЭВМ, являющиеся промышленными стандартами систем ЭВМ различной архитектуры. Результаты оформляются в виде сравнительных таблиц, двумерных графиков и трехмерных изображений.

Очень часто при сравнении компьютеров пользуются отношением производительности к стоимости.

2. Другая не менее важная техническая характеристика ЭВМ - ёмкость памяти - определяется максимальным количеством данных, которые могут в ней храниться. Ёмкость измеряется в двоичных единицах (битах), машинных словах, но большей частью в байтах. Часто ёмкость памяти выражают через число К = 1024. Т.о. для измерения ёмкости различных типов запоминающих устройств используют следующие обозначения:

1байт = 8 бит,

1Кбит (килобит) = 1024 бит,

1Кбайт (килобайт) = 1024 байт,

1 Мбайт (Мегабайт) = 1024Кбайт,

1 Гбайт (гигабайт) = 1024 Мбайт,

1 Тбайт (терабайт) = 1024 Гбайт.

К другим технико-эксплуатационным характеристикам ЭВМ относятся:

3. разрядность обрабатываемых слов и кодовых шин интерфейса;

4. типы системного и локальных интерфейсов;

5. тип и ёмкость оперативной памяти;

6. тип и ёмкость накопителя на жестком магнитном диске;

7. тип и ёмкость накопителя на гибком магнитном диске;

8. тип и ёмкость кэш-памяти;

9. тип видеоадаптера и видеомонитора;

10. наличие средств работы в компьютерной сети;

11. наличие и тип программного обеспечения;

12. надежность ЭВМ (свойство ЭВМ при заданных условиях выполнять требуемые функции в течение заданного периода времени);

13. стоимость;

14. габариты и масса.

Дата добавления: 2014-01-20