🗊Презентация Техническое обеспечение КИТ

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КИТ Дунько Элеонора Михайловна К.э.н., доцент кафедры информационных технологий

Литература Келим Ю.М. Вычислительная техника. – СПб.: Академия, 2011. Кисилев С.В. Оператор ЭВМ. – СПб.: Академия, 2010. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 5-е изд. (+CD).  СПб.: Питер, 2009.

Понятие и классификация ТО КИТ Техническое обеспечение (ТО) – комплекс технических средств, предназначенных для работы КИТ, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы

Документация на ТО общесистемная Д, включающая государственные и отраслевые стандарты по ТО специализированная Д, содержащая комплекс методик по всем этапам разработки ТО нормативно-справочная Д, используемая при выполнении расчетов по ТО

Классификация средств ВТ По принципу действия: Аналоговые (АВМ); Цифровые (ЦВМ); Гибридные (ГВМ).

По этапам создания

Принципы функционирования компьютера по Джону фон Нейману 1. Принцип двоичного кодирования. См. Тему 1 (Кодирование). 2. Принцип программного управления. Программа – упорядоченный набор команд. 3. Принцип однородности памяти. Команды (программы) и данные хранятся в одинаковой памяти. 4. Принцип адресности. Память состоит из пронумерованных ячеек, доступных процессору.

Типы архитектур вычислительных систем Архитектура ЭВМ – логическая организация, структура и ресурсы ЭВМ.

Однопроцессорная вычислительная система – (архитектура фон Неймана): Однопроцессорная вычислительная система – (архитектура фон Неймана): одно арифметико-логическое устройство, через которое проходит поток данных; одно устройство управления, через которое проходит поток команд.

Вычислительные системы

Процессоры Арифметико-логическое устройство (АЛУ): арифметические функции (сложение, умножение…); логические функции (сравнение, маскировка…) Устройство управления (УУ) – для подачи управляющих импульсов. Генератор тактовых импульсов – определяет время одного такта работы машины (время между импульсами). Регистры – быстродействующие ячейки памяти для ускорения выполнения программ : регистры общего назначения (РОН) – хранят данные; управляющие регистры – хранят команды. Кэш-память – сверхоперативная высокоскоростная память для копирования данных из ОП. Схема управления шиной – для связи с др. устройствами К. через системную шину.

Основные характеристики процессоров: Тактовая частота, МГц: …120, 133,…, 1600… МГц до 3 ГГц Количество ядер: 2-х, 4-х, 6-и 3. Разрядность и скорость системной шины, бит: 8, 16, 32, 64… разрядные/ 1333МГц. 4. Размер кэш-памяти, Кб: 32, 64, 128, 256, 512…2048 Кб.

Архитектура современных процессоров

2. RISC (Reduced Instruction Set Computing) операция выполняется за один такт; команды содержат минимальное число наиболее употребимых простейших инструкций одинаковой длины; при необходимости выполнения более сложных команд в микропроцессоре производится их автоматическая сборка; обработка данных только в формате «регистр – регистр» (операнды выбираются из оперативных регистров процессора, и результат операции записывается также в регистр; а обмен между оперативными регистрами и памятью выполняется только с помощью команд загрузки/записи); более высокое быстродействие (в 2-4 раза больше СISC при той же тактовой частоте).

3. VLIW (Very Long Instruction Word) команда процессора состоит из нескольких RISC-команд; команды содержат ряд полей; каждое поле управляет работой отдельного блока процессора; число команд равно числу вычислительных устройств; длина команды обычно равна 64 разрядам.

Модели выполнения команд процессором 1. Последовательная (скалярная) выполнение следующей команды начинается только после окончания выполнения предыдущей команды.

3. Суперскалярная (параллелизм на уровне команд) в отличие от последовательной выполняет несколько операций за один такт.

Классификация ПК По назначению: бытовые общего назначения профессиональные По типу микропроцессора: фирма Intel: 8008, 80486, Pentium… фирма AMD: K6, K7, K7 Duron, K7 Athlon…

Фирмы-производители ПК США: IBM Compaq Computer Apple (Macintosh) Hewlett Packard (HP) Dell DEC (Digital Equipment Corp.) Великобритания: Spectrum Amstrad

По типу платформы (совместимость ПК) : IBM – совместимые ПК (75%): IBM Compaq Computer Hewlett Packard (HP) Dell ЕС, Искра, Нейрон

Принцип открытой архитектуры ПК Структура ПК – составная система отдельных элементов. Доступность сопряжения между элементами.

2.8. Типовой комплект ПК. Назначение и характеристика основных блоков (самостоятельное изучение) Системный блок Клавиатура

Структурная схема ПК (самостоятельное изучение)

Представление информации в памяти компьютера Отображается: математическая; текстовая; графическая; звуковая; видеоинформация

Память ПК 1. Оперативная память – ОЗУ, RAM: назначение конструкция типовые размеры –…16, 32, 64…256… Мбайт; время доступа – 7 – 10 нс (1 нс = 0,000 000 001с). 1’. Кэш-память – Cache: типовые размеры 32, 64…512 Кбайт… 2 Мб… 2. Постоянная память – ПЗУ, ROM: 128, 256 Кбайт.

Внешняя память ПК Жесткий магнитный диск – винчестер,НЖМД,HDD: формат – 1.2, 5, 10, 37, …100 …Гбайт; производительность – от 13 – 16 до 50 – 80 Мбайт/с; быстродействие – от 5 400 до 10 000 об/мин. Гибкий магнитный диск – НГМД, FDD: емкость 1,4 Мбайт, 120 Мбайт; быстродействие ~360 об/мин. Оптический диск – НОД: CD-ROM, CD-R, CD-RW: 650 – 800 Мбайт; DVD: односторонний 4,7 Гбайт, двухсторонний 9,4 Гбайт, двухслойные 8,5 и 17 Гбайт соответственно; производительность обычная – 150 Кбайт/с, с учетом умножения – 4х, 8х, 32х…48х. Blu-Ray: однослойные 25 ГБ, двухслойные – 50 ГБ Флэш-память: емкость до 1 Гбайта и выше; перезапись от 10 тыс. до 1 млн. раз хранение десятки лет. Магнитные ленты – стример, НМЛ: и др. емкость 20 – 40 Гбайт.

Логическая структура диска Диск имеет 4 логические части: 1. Загрузочный сектор (на внешней, нулевой дорожке): информация о лог. структуре диска: длина, адреса остальных лог. частей диска; программа начальной загрузки: загружает операционную систему. 2. Таблица распределения файлов: FAT-таблица – номера кластеров для каждого файла; 1-2 копии FAT-таблицы. 3. Структура каталогов: корневой каталог: информация о подкаталогах и файлах. 4. Архивное пространство: содержимое файлов. ! Для каждого логического диска создается своя логическая структура (загрузочный сектор, таблица распределения файлов…).

Физическая организация данных на магнитных носителях Кластер – единица хранения данных, служащая для адресации файлов. Адрес файла – номера кластеров, в которых расположен файл. Размер кластера: на дискете 1 кластер = 1 сектору = 512 байт; на винчестере (FAT32) 1 кластер = 16 сект. = 512х16 = 8 192 байт (NTFS) 1 кластер = 8 секторов = 512х8 = 4 096 байт При размере файла < 1 кластера он занимает его целиком! Чем меньше размер кластера, тем экономнее используется емкость диска!

Режимы использования ПК

Характеристика дополнительных устройств ПК (самостоятельное изучение) Сканер Ризограф Графопостроитель Дигитайзер Модем Звуковая карта Сетевая карта Указательные устройства Порты Контроллеры.

Тенденции развития КИТ Переход к вычислительным комплексам. Развитие супер ЭВМ. Развитие сверхминиатюрных ЭВМ. Развитие ЭВМ нейронной структуры. Ориентация на коммуникационные услуги. Использование оптической и беспроводной связи. Развитие средств мультимедиа для общения на ест. языке. Увеличение емкости носителей информации. Расширение сфер применения ЭВМ. Интеллектуализация ЭВМ. Создание компьютерной модели реального мира. Развитие систем автоматизированного обучения…

Шины: адресов – провода для хранения 32 разрядного адреса ячейки памяти; данных – 64 разрядная (передача данных между ОП и процессором); команд – 32 (64, 128) разрядная (передача команд).