Характеристики ЭВМ

Пакетный режим.

На входе машины формируется пакет задач. Задачи в пакет подбираются так, чтобы равномерно загрузить оборудование.

Режим разделения времени.

Это способ организации вычислительного процесса, при котором несколько программ реализуются одновременно, каждой программе для работы выделяется τ=1\30 сек. времени.

Для реализации этого режима необходима мощная система обслуживания прерываний и система защиты памяти.

Характеристики ЭВМ.

1. емкость ОП (в ПК до 512 МБ).

2. шина выборки – число регистров РСОП или число разрядов шины.

3. операционные ресурсы – это система команд процессора.

4. типы данных характеризуют разрядность слов, над которыми выполняются операции.

5. быстродействие характеризуется средним временем выполнения операции, либо количеством операций в секунду. Зависит от тактовой частоты процессора (от технологии и архитектуры вычислительных систем).

1 t₁ k₁

2 t₂ k₂

. . .

n t_n k_n

k_i – относительная частота использования операции.

Р_ср. – среднее количество операций выполняемых в единицу времени.

Р_ср.=1/t_ср.

Такая характеристика быстродействия не учитывает:

конкретные виды взаимодействия устройств ЭВМ при выполнении команд различных форматов;
использование параллелизма в вычислениях;
процесса выполнения прерываний и стратегии Кэширования.

6. производительность ЭВМ – это объем времени, требуемый для решения типового пакета программ. Из двух ЭВМ производительней считается та, у которой

7. математическое (программное) обеспечение расширяет операционные ресурсы ЭВМ.

8. надежность – вероятность в произвольный момент времени застать ЭВМ в работоспособном состоянии.

Сбои – кратковременная самоустраняющаяся неисправность.

Отказ – долговременная неисправность, требующая ремонта.

Надежность определяется средним количеством сбоев и отказов в единицу времени.

САКДН – система автоматического контроля и диагностики неисправности, отвечает за работу ЭВМ.

К САКДН относятся тесты начальной загрузки, схемы контроля при выполнении арифметической операции, схемы контроля по четности и т.д..

Классификация ЭВМ.

Машины общего назначения (ПК и др.).

Это машины с универсальной системой команд, применяется при решении любых типов задач. Машины характеризуются высокой производительностью, работа в мультипрограммном режиме. Используются в больших вычислительных центрах общего пользования.

Специализированные ЭВМ.

Применяются для быстрого решения задач конкретного класса. Быстродействие достигается расчет специальных архитектур (матричные архитектуры, систолические процессоры, ассоциативные процессоры, нейронные сети) этих машин. Процессоры семейства ТМС применяются для обработки изобретения и звука (дифференциаторы, анализаторы и др.).

Проблемно-ориентированные машины.

Это микро устройства встроенные в другие приборы и контуры управления. Они управляют технологическими процессами, бортовыми системами и т.д. для них не важно высокое быстродействие. У этих машин невысокая тактовая частота и ограниченная система команд.

Уровни представления и описания ЭВМ.

ЭВМ – это сложная система, которая характеризуется большим числом элементов, которые сильно взаимосвязаны. Вся система в целом представляет собой нечто качественно новое, отличное от элементов ее составляющих.

Элемент системы – это объект, который в свою очередь может быть разбит на более мелкие структурные элементы и описанные определенным функциональным аппаратом.

Уровень	Объекты	Структурный базис	Функциональный базис	Тип схемы	Единицы информа- ции
0.	логические и запоминающие элементы	электронные компоненты	ТОЭ	электрическая принципиальная
1.	операционные элементы и управляющие автоматы	логические и запоминающие элементы	ПТЦА	электрическая функциональная	биты
2.	операционные устройства	операционные элементы и управляющие автоматы	микропрограммы	электрические функциональные структурные	слова поля
3.	ЭВМ, сети ЭВМ	операционные устройства	программы	структурные	слова поля массивы