Функция, структура и организация систем

Понятие организации ЭВМ.

Методы описания и проектирования столь сложных объектов, какими являются ЭВМ, базируются на основополагающих принципах, сформированных в общей теории систем. Поэтому, прежде чем приступить к изложению способов построения и методов проектирования ЭВМ, раскроем смысл основных понятий и принципов, которые относятся к общей теории систем и широко используется для ЭВМ.

Система – это совокупность элементов, объединенных в одно целое для достижения определенной цели.

Под целью понимается множество результатов, определяемых назначением системы.

ЭВМ в смысле указанного определения является системой, предназначенной для автоматизации вычислений на основе алгоритмов. Дополнительно отметим, что понятие система в целом приложимо как к ЭВМ, так и к отдельным частям ЭВМ, например, к устройствам ЭВМ. И в дальнейшем будем пользоваться термином система в качестве эквивалента фразы «ЭВМ или отдельное устройство», считая, что все утверждения о системах в равной степени относятся и к ЭВМ, и к устройствам ЭВМ.

Система характеризуется функцией и структурой.

Функция – правило получения результатов, определенных назначением системы.

Иначе говоря, функция системы – это описание процессов, которые имеют место в системе. Функции ЭВМ чаше всего описываются в форме алгоритмов.

Структура – совокупность элементов и связей между ними, например, математической формы изображения структура является графическая, инженерная форма отображения структуры – схема. Система считается заданной, если задана ее функция и структура.

Системе присуще следующее качество. Свойства совокупности элементов, объединенных в одну систему, не являются простой суммой свойств элементов, а имеют новое качество, отсутствующее в элементах. Такое объединение называют системой. Например, в совокупности электронных элементов (транзисторов, резисторов и т.п.), определенным образом соединенных между собой, появляется эффект, который отождествляется с операциями математической логики, т.е. совокупность электрических элементов превращается в систему, функции которой описываются не законами электротехники, а законами математической логики. В свою очередь, объединение логических элементов, каждый из которых реализует логическую операцию, приводит к схеме, которая обладает свойством складывать числа. Это сумматор, относящийся к классу операционных устройств ЭВМ (регистры, счетчики, дешифраторы, арифметико-логические устройства и т.д.) Они входят в состав процессорных БИС и вместе с ними образуют системы с новыми свойствами, такие как ЭВМ, которые как элементы входят в состав систем следующего уровня иерархии, таких как вычислительные системы и сети

Способ, по которому объединение элементов приводит к появлению новых свойств, отличных от свойств элементов, называется принципом организации.

Различают два принципа организации:

1 Функциональная организация систем – это принцип построения абстрактных систем, заданных своими функциями.

2. Структурная организация – принцип перевода абстрактных систем в конкретную материальную систему, состоящую из физически существующих элементов.

Дата добавления: 2014-01-05