Виды используемых структур памяти по принципам размещения и поиска информации

Программная модель процессора

Кластерные структуры.

Эволюция режимов работы ЭВМ

На формировании структур ЭВМ, кроме особенностей развития элементной базы и смены областей использования, значительный след оставила эволюция их режимов работы. Основными режимами были следующие:

· непосредственного доступа,

· однопрограммной пакетной обработки,

· мультипрограммной пакетной обработки,

· коллективного доступа,

· клиент-сервер.

Это наиболее перспективные структуры эксплуатации современных ЭВМ.

Кластер – это совокупность объединенных компьютеров (узлов), управляемых и используемых, как единое целое. Каждый узел кластера может быть однопроцессорным или многопроцессорным.

Основными целями кластера являются обеспечение:

· высокой доступности и отказоустойчивость,

· распределением нагрузки,

· повышения производительности.

Высокая доступность и отказоустойчивость обеспечивается избыточными процессорами, гарантирующими доступность при отказе отдельных серверов.

Grid системы. Название системы Grid трактуется как решетка (сеть). Имеется в виду об"единение вычислительных кластеров разных фирм в сеть, с использованием интернет-технологий.

Вопросы и/или темы для проверки:

1. Программная совместимость ЭВМ.

2. Физическая структура ЭВМ.

3. Характеристика режимов обработки

4. Основной признак смены поколения ЭВМ.

5. Особенности мини-ЭВМ.

6. Особенности микро-ЭВМ.

7. Особенности и предназначение PC.

8. Основные блоки устройства управления.

9. Определение кластера.

10. Определение Grid-системы

3 неделя Лекция 3

Программная модель процессора – это базовая совокупность систем и характеристик процессора, видимая программистам, работающим на нижних, "машинных" уровнях программирования, например на языке ассемблера.

Обычно к программной модели процессора относят:

· виды используемых структур памяти по принципам размещения и поиска информации,

· организацию оперативной памяти,

· структуру и типы команд,

· состав программно-доступных регистров,

· режимы адресации,

· структуру и типы данных,

· наборы реализованных операций.

Кроме этого в программную модель включают ряд схемно-программных систем, видимых программистам, работающим на нижних уровнях программирования.

Это:

· система прерывания,

· организация ввода/вывода,

· организация памяти.

В традиционных ЭВМ используется иерархическая система памяти. Непосредственно в процессоре могут быть интегрированы регистры общего назначения (РОНы), первые ступени кэш-памяти, дополнительные устройства памяти, иногда – программно недоступные. Это устройства сохранения адресов возврата, аппаратные таблицы переадресации, буферы предсказаний ветвлений и т.д.

Основной памятью, на работу с которой ориентирован процессор, является оперативная память. Остальные системы памяти для процессора, как правило, являются внешними устройствами.

Особый статус имеют уровни кэш-памяти. Это элементы системы "оперативная память – процессор"

По принципам размещения и поиска информации устройства оперативной памяти разделяются на:

· адресные,

· ассоциативные,

· стековые.

Адресная память

В адресных устройствах памяти массив элементов хранения информации разбивается на отдельные нумерованные последовательности. Номер конкретной последовательности является ее адресом, по которому происходит обращение для записи или чтения информации. Это модель плоской (двухкоординатной) памяти. Иногда используются наборы плоских устройств памяти для получения структурированных систем памяти.

Обычно для хранения информации в ЭВМ используются двоичные элементы (хранимые значения – биты), а минимально адресуемой последовательностью бит является байт.

Байт – это количество бит, необходимое для кодирования символов в используемых стандартных кодах. В настоящее время байт – это 8 бит.

Байты укрупняются в слова. Для РС и мини-ЭВМ слово – это два байта, для полноразрядных ЭВМ корпорации IBM – четыре байта. В качестве программных объектов могут использоваться биты, байты, слова и более крупные объекты, кратные двоичной степени байта.

Дата добавления: 2014-01-06