Многоуровневая машина. Уровень прикладного программиста. Уровень ассемблера. Уровень ОС. Уровень архитектуры набора команд. Уровень микроархитектуры. Цифровой логический уровень

Аппаратные средства ВС

Центры обработки данных. Назначение, аппаратная и программная инфраструктура.

ЦОД (дата-центр) — это специализированное здание для размещения (хостинга) серверного и сетевого оборудования и подключения абонентов к каналам сети Интернет. Исполняет функции обработки, хранения и распространения информации, как правило, в интересах корпоративных клиентов — он ориентирован на решение бизнес-задач путём предоставления информационных услуг. Консолидация вычислительных ресурсов и средств хранения данных в ЦОД позволяет сократить совокупную стоимость владения IT-инфраструктурой за счёт возможности эффективного использования технических средств, например, перераспределения нагрузок, а также за счёт сокращения расходов на администрирование. Типичный дата-центр состоит из: информационной инфраструктуры, включающей в себя серверное оборудование и обеспечивающей основные функции дата-центра — обработку и хранение информации; телекоммуникационной инфраструктуры, обеспечивающей взаимосвязь элементов дата-центра, а также передачу данных между дата-центром и пользователями; инженерной инфраструктуры, обеспечивающей нормальное функционирование основных систем дата-центра. В основе информационно-вычислительной инфраструктуры лежит аппаратно-программная платформа, на базе которой реализуется весь спектр информационных служб. В качестве аппаратной части платформы может использоваться, например решение компании Hewlett-Packard, включающее в себя следующие компоненты: систему высокопроизводительных блэйд-серверов НР BL460с, монтируемых в шасси НР с7000 Bladesystem и с3000 Bladesystem; систему коммуникационных модулей Cisco и Brocade, обеспечивающих сетевые интерфейсы Ethernet и FibreChannel и др. Применение такого аппаратного решения позволяет реализовать: интеллектуальные функции предотвращения отказов, позволяющие диагностировать, предсказывать и инициировать отклик системы на потенциально аварийные условия; функции масштабирования ресурсов, позволяющие динамически реконфигурировать ресурсы серверов; полнофункциональное удаленное управление без необходимости физического доступа к серверам; балансировка нагрузки и высокая доступность для обеспечения бесперебойной и отказоустойчивой работы информационных служб и др.

Больше современных компьютеров состоят из двух и более уровней.

Цифровой логический уровень – самый нижний. На нем объекты называются вентелями, состоящие из транзисторов, которые могут быть смоделированы как цифровые устройства. Каждый вентель имеет один или несколько цифровых входов (сигналов 0,1), вычисляет простые функции этих сигналов (И, ИЛИ). Несколько вентелей формируют 1 бит памяти. Биты памяти, объединенные в группы, формируют регистры.

Уровень микроархитектуры. На нем находятся совокупности 8 или 32 регистров, формирующие локальную память и схему АЛУ. Регистры вместе с АЛУ формируют тракт данных, который работает следующим образом: выбирается один или два регистра, АЛУ выполняет какую-либо операцию, после чего результат вновь помещается в регистр.

Уровень архитектуры набора команд. Производитель публикует руководство, которое содержит информацию об этом уровне. Описываемый в нем набор машинных команд в действительности выполняется программой-интерпретатором или аппаратным обеспечением. Руководство выпускается отдельно для каждого интерпретатора.

Уровень ОС. На этом уровне появились дополнительные особенности: новый набор команд, другая организация памяти, способность выполнять две и более программы одновременно и др. Эти новые средства выполняются интерпретатором, который работает на втором уровне и называется ОС; другая часть команд 3 уровня интерпретируется микропрограммой или аппаратным обеспечением, поэтому уровень ОС считается гибридным.

С уровнями 1-3 работает обычный программист, с 4 и выше уровнями – прикладной программист, решающий конкретные задачи.

Уровень ассемблера - символическая форма одного из языков более низкого уровня. На этом уровне можно писать программы в приемлемой для человека форме. Эти программы вначале транслируются на язык уровня 1, 2 или 3, а затем интерпретируются соответствующей виртуальной машиной или фактически существующей машиной. Программа, которая выполняет трансляцию, называется ассемблер.

Уровень прикладного программиста состоит из языков высокого уровня (С++, JAVA), разработанных для прикладных программистов. Программы, написанные на этих языках, обычно транслируются на уровни 3, 4. Трансляторы, которые обрабатывают эти программы, называются компиляторами.

Дата добавления: 2015-06-25