Архитектура компьютеров - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Архитектура компьютеров. Доклад-сообщение содержит 51 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Архитектура компьютеров

Слайд 2

Описание слайда:

Информация о курсе Лектор: - доц. Гулиус Валерий Алексеевич Преподаватели: - асс. Чвиженков Юрий Яковлевич - асс. Дзюбенко Владимир Федорович Распределение нагрузки: Лекции – 60 часов Лабораторные работы – 40 часов Самостоятельная работа – 108 часов

Слайд 3

Описание слайда:

Рекомендуемая литература 1 Столлингс, Вильям. Структурная организация и архитектура компьютерных систем. Пер. с англ. – М.: Изд. дом “Вильямс”, 2002. – 896 с. 2 Шагурин И.И., Бердышев Е.М. Процессоры семейства Intel P6. Архитектура, программирование, интерфейс. М.: Изд. Телеком. 2000. – 248 с. 3 Гук М. Процессоры Intel: от 8086 до Pentium II. – СПб: Питер Ком. 1997. – 224 с.

Слайд 4

Описание слайда:

Рекомендуемая литература (продолжение) 4 Гук М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. – СПб: Питер Ком. 1999. – 816 с.: ил. 5 Гулiус В.О. Архiтектура обчислювальних машин. Навч. посiбник. – Харкiв: ХТУРЕ, 2000. 140 с. 6 Карцев М.А. Архитектура цифровых вычислительных машин. Изд-во “Наука”, М.:1978. – 418 с.: ил.

Слайд 5

Описание слайда:

Рекомендуемая литература (продолжение) 7 Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. Учеб. Пособие для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1991. –592 с.: ил. 8 Э. Таненбаум. Архитектура компьютеров. – СПб.: Питер, 2003. – 704 с.: ил.

Слайд 6

Описание слайда:

• Система аттестации: - Лабораторные работы: 20% - Контрольные задания: 10%, 10% - Текущий контроль (тестирование): 2 x 30% • Чтобы получить положительную оценку по дисциплине, необходимо набрать более 60% по всем видам контроля.

Слайд 7

Описание слайда:

• Правила поведения: Быть пунктуальным, не шуметь на всех видах занятий. Если Вы принесли мобильный телефон, Вы должны отключить его.

Слайд 8

Описание слайда:

Цели и задачи курса Основная задача этого курса - изучение структурной и логической организации компьютеров, принципов их функционирования, методов исследования и основ применений.

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Определение понятия компьютер Компьютер представляет собой набор электронных блоков и технических устройств, поддерживаемых системным и прикладным программным обеспечением, и предназначен для хранения, преобразования, управления и передачи данных.

Слайд 11

Описание слайда:

Определение понятия архитектура компьютера Понятие архитектура компьютера включает три составляющих: • физическую структуру; • логическую организацию; • программную структуру.

Слайд 12

Описание слайда:

Элементы физической структуры Процессор; Оперативная память (ОП); Внешняя память на жестком диске (винчестере); Внешняя память на CD, DVD дисках; Контроллер ввода/вывода данных; Принтер; Клавиатура; Мышь.

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

Элементы физической структуры Эти устройства определяют физические ресурсы компьютера и самым существенным образом влияют на его технические характеристики. Соединения внутри устройств и между устройствами образуют структурную организацию компьютера

Слайд 15

Описание слайда:

Элементы логической структуры Функции, направленные на реализацию основных операций компьютера: - прием данных, - хранение данных, - преобразование данных, - выдача результатов.

Слайд 16

Описание слайда:

Примеры логической структуры включают систему команд число битов, используемых для представления различных типов данных (например, число, символ) механизмы ввода – вывода методы адресации памяти

Слайд 17

Описание слайда:

Программную структуру образуют взаимосвязанные программы, которые обеспечивают процесс обработки данных, доступ к этому процессу, диагностику неисправностей оборудования, передачу данных между устройствами компьютера.

Слайд 18

Описание слайда:

Слайд 19

Описание слайда:

Свойства архитектуры компьютера: • универсальность; • совместимость программного обеспечения (ПО); • масштабируемость; • мобильность ПО; • агрегатность технических средств; • широкая номенклатура ПУ; • высокая технологичность.

Слайд 20

Описание слайда:

Универсальность обеспечивает возможность одинаково эффективно решать задачи различных классов практически для всех областей деятельности. Универсальность достигается: универсальной системой команд; универсальной логической структурой; сбалансированностью входящих в компьютер устройств по быстродействию и потокам данных, курсирующим между ними

Слайд 21

Описание слайда:

Совместимость ПО достигается аппаратно-программными средствами с целью создания единого прикладного и системного программного обеспечения. Концепция программной совместимости впервые была применена разработчиками системы IBM/360. Программная совместимость компьютеров предполагает применение единых способов кодирования данных, форматов данных и единой для всех машин ряда системы команд.

Слайд 22

Описание слайда:

Масштабируемость компьютерной системы предполагает, что добавление нового процессора должно давать прогнозируемое увеличение производительности и пропускной способности при приемлемых затратах.

Слайд 23

Описание слайда:

Мобильность программного обеспечения - возможность использования одних и тех же программных систем на различных аппаратных платформах. Требование мобильности ПО вытекает из современных тенденций развития информационных технологий, которые направлены на применение различных типов компьютеров в качестве рабочих станций и серверов в сетях.

Слайд 24

Описание слайда:

Принцип агрегатности предусматривает возможность подключения различных по назначению ПУ при построении аппаратной платформы вычислительной машины. По назначению ПУ можно разделить на две группы: внешние запоминающие устройства, предназначенные для хранения больших массивов данных; устройства ввода-вывода, которые обеспечивают связь компьютера с внешней средой.

Слайд 25

Описание слайда:

Принцип агрегатности Подключение ПУ к системе выполняется с помощью стандартных интерфейсов, в состав которых входят набор шин и схемы управления, реализующие алгоритмы обмена данными между процессором и внешними устройствами.

Слайд 26

Описание слайда:

Принцип агрегатности Применение стандартных интерфейсов в компьютерах обеспечивает: возможность наращивания мощности по вводу-выводу данных с расширением круга подсоединяемых ПУ; стандартную организацию выполнения операций ввода-вывода независимо от скорости работы ПУ; простоту программирования операций ввода-вывода; возможность обнаружения ошибок в операциях ввода-вывода.

Слайд 27

Описание слайда:

Классификация вычислительных машин • аналоговые; • дискретные; • гибридные.

Слайд 28

Описание слайда:

Аналоговые вычислительные машины оперируют с математическими переменными, которые представлены в виде непрерывно изменяющихся физических величин. В основу АВМ положено моделирование, сущность которого состоит в замене исследуемого физического процесса электрической моделью, имеющей такие же свойства.

Слайд 29

Описание слайда:

АВМ применяются при решении обыкновенных дифференциальных уравнений, дифференциальных уравнений в частных производных, для решения алгебраических и трансцендентных уравнений, в качестве специализированных устройств управления технологическими процессами.

Слайд 30

Описание слайда:

Характеристики АВМ Преимущества: мгновенность получаемого решения задачи, простота и наглядность процессов моделирования. Недостатки: невысокая точность получаемых решений, малая универсальность.

Слайд 31

Описание слайда:

В цифровых вычислительных машинах все данные представляются в виде дискретных значений. Для дискретных сообщений характерно наличие фиксированного набора элементов, из которых в некоторые моменты времени формируются различные последовательности. Элементы, из которых состоит дискретное сообщение, называются буквами или символами. Любой символ в компьютерах реализуется комбинацией состояний отдельных элементов, каждый из которых обладает двумя устойчивыми состояниями.

Слайд 32

Описание слайда:

Характеристики ЦВМ Преимущества: - универсальность, - высокая точность получаемых решений, - возможность решать математические задачи любой сложности, - выполнять сложные логические операции. Недостатки: - ограниченное быстродействие.

Слайд 33

Описание слайда:

Гибридные вычислительные машины представляют собой совокупность аналоговой и цифровой систем. При создании таких машин была сделана попытка объединить достоинства аналоговых и цифровых машин: высокое быстродействие первых и универсальность вторых. Однако перед разработчиками гибридных машин возникли сложные технические проблемы, не позволившие создать серийно выпускаемые изделия.

Слайд 34

Описание слайда:

Классификация компьютеров по сферам применения персональные; • рабочие станции; • X-терминалы; • серверы; • мейнфреймы; • компьютеры с кластерной архитектурой.

Слайд 35

Описание слайда:

Персональные компьютеры и рабочие станции ПК появились в результате эволюции миникомпьютеров при переходе элементной базы машин с малой и средней степенью интеграции на большие и сверхбольшие интегральные схемы.

Слайд 36

Описание слайда:

Характеристики ПК наряду с использованием текстовых процессоров, пользователь ПК может теперь работать сразу с несколькими прикладными пакетами, включая электронные таблицы, базы данных и высококачественную графику; использование графических пользовательских интерфейсов существенно увеличило требования пользователей к объему оперативной памяти, чтобы использовать все преимущества оболочки MS Windows; слишком высокая стоимость мейнфреймов привела к тому, что многие разработки сместились в область распределенных систем и систем клиент-сервер, реализованных на базе ПК и рабочих станций.

Слайд 37

Описание слайда:

X-терминалы экран высокого разрешения - обычно размером от 21 дюйма (1 дюйм равен 25.4 мм) по диагонали; микропроцессор на базе Motorola или RISC-процессор фирмы Intel; отдельный графический сопроцессор в дополнение к основному процессору, поддерживающий двухпроцессорную архитектуру, которая обеспечивает более быстрое формирование изображений на экране;

Слайд 38

Описание слайда:

Серверы применяются в многопользовательских коммерческих и бизнес системах, в системах управления базами данных и обработки транзакций, в крупных издательских системах, в распределенных системах разработки программного обеспечения и обработки изображений.

Слайд 39

Описание слайда:

Серверы применяются (2) В корпоративных и глобальных сетях серверы нашли применение для надежного хранения баз данных и защиты их от несанкционированного доступа, для управления процессом обмена данными между пользователями, организации модели вычислений «клиент-сервер».

Слайд 40

Описание слайда:

Серверы характеризуются: наличием двух или более центральных процессоров Pentium; многоуровневой шинной архитектурой, в которой высокоскоростная системная магистраль связывает между собой несколько процессоров, оперативную память, а также множество стандартных шин ввода-вывода; поддержкой режима симметричной многопроцессорной обработки.

Слайд 41

Описание слайда:

Мейнфреймы являются наиболее мощными вычислительными системами общего назначения, обеспечивающими непрерывный круглосуточный режим эксплуатации.

Слайд 42

Описание слайда:

Мейнфреймы (2) Ведущая роль по поставке мейнфреймов принадлежит компании IBM. Начиная с 1990 г. IBM приступила к выпуску семейства мейнфреймов ES/9000. К настоящему времени компания IBM производит три серии компьютеров этого семейства: -компактные офисные машины 9221; -мейнфреймы среднего уровня 9121; -мощные компьютеры 9021.

Слайд 43

Описание слайда:

Функциональные средства компьютеров ES/9000 Средства мультипроцессорной обработки, позволяющие разбить систему на несколько виртуальных машин или, наоборот, объединить несколько компьютеров в единый многопроцессорный комплекс. Средства надежной защиты данных от возможных сбоев в системе и от несанкционированного доступа к конфиденциальным файлам. Средства увеличения пропускной способности ввода-вывода, которые основаны на алгоритме сжатия данных, сохраняемых в памяти системы и передаваемых по каналам связи.

Слайд 44

Описание слайда:

Компьютеры с кластерной архитектурой Основной характеристикой систем с кластерной архитектурой является высокая функциональная готовность. Такие системы применяются: - для обработки транзакций, - для управления базами данных, - в системах управления технологическими, космическими и военными объектами.

Слайд 45

Описание слайда:

Компьютеры с кластерной архитектурой (2) Обеспечение заданного уровня производительности и продолжительного функционирования систем достигается применением параллельных масштабируемых архитектур. Задача обеспечения продолжительного функционирования системы имеет три составляющих: - надежность, - готовность, - удобство обслуживания.

Слайд 46

Описание слайда:

Повышение надежности основано: - на применении электронных схем и компонентов с высокой и сверхвысокой степенью интеграции, - снижении уровня помех, - использовании облегченных режимов работы схем.

Слайд 47

Описание слайда:

Повышение уровня готовности предполагает подавление влияния отказов и сбоев на работу системы с помощью средств контроля и коррекции ошибок, а также средств автоматического восстановления вычислительного процесса после появления неисправности, включая аппаратурную и программную избыточность, на основе которой реализуются различные варианты отказоустойчивых архитектур. Повышение готовности есть способ борьбы за снижение времени простоя системы.

Слайд 48

Описание слайда:

Кластерные системы Первой концепцию кластерной системы предложила компания DEC, определив ее как группу объединенных между собой вычислительных машин, представляющих собой единый узел (VAX-кластер) обработки данных.

Слайд 49

Описание слайда:

Свойства VAX-кластера Разделение ресурсов - компьютеры в VAX-кластере могут разделять доступ к общим ленточным и дисковым накопителям. Высокая готовность - если происходит отказ одного из VAX-компьютеров, задания его пользователей автоматически переносятся на другой компьютер кластера. Высокая пропускная способность - ряд прикладных систем имеют возможность параллельного выполнения заданий на нескольких компьютерах кластера.

Слайд 50

Описание слайда:

Свойства VAX-кластера (2) Удобство обслуживания системы - прикладные программы могут инсталлироваться только однажды на общих дисках кластера и разделяться между всеми компьютерами кластера. Расширяемость - увеличение вычислительной мощности кластера достигается подключением к нему дополнительных VAX-компьютеров.

Слайд 51

Описание слайда:

Выводы • понятие архитектура компьютера; • свойства архитектуры компьютеров; • классификация компьютеров по способу представления данных; • классификация компьютеров по сферам применения.

Теги Архитектура компьютеров

Похожие презентации