Организация ЭВМ и периферийные устройства - Михаил Рыбальченко

Организация ЭВМ и периферийные устройства

Страниц

45

Год

В данном учебном пособии подробно рассматриваются основные аспекты организации и функционирования компьютеров. Здесь будет описано, какие показатели производительности имеют компьютеры, как устроена их структура, а также будут рассмотрены основные компоненты компьютера. Особое внимание будет уделено центральному процессору - его структуре, особенностям системы команд, принципу конвейерной обработки команд, режимам работы и конструкции и функционированию современных микропроцессоров.

Вы также найдете информацию о различных типах и характеристиках устройств памяти, а также принципах их построения и работы. Важным элементом пособия является иллюстрация работы компьютера при выполнении команд.

Это пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению 09.03.02 "Информационные системы и технологии", но оно также может быть полезным для студентов других направлений, связанных с использованием компьютеров в различных сферах приложения. Найдете здесь полезные знания и для составления и развития своих информационных систем и технологий.

Необходимые знания организации и функционирования компьютеров, а также особенности работы их компонентов, будут полезны как для практического применения в IT сфере, так и для решения задач в различных областях науки и техники.

Читать бесплатно онлайн Организация ЭВМ и периферийные устройства - Михаил Рыбальченко

Введение

Компьютерная техника оказывает большое влияние на прогресс в самых разных сферах деятельности человека. Компьютеры и периферийные устройства являются базой современных информационных систем и технологий. Поэтому значительное внимание уделяется изучению организации ЭВМ и периферийных устройств (ПУ) при подготовке студентов по направлению "Информационные системы и технологии". Понятие "организация" (от лат. organizo – делать сообща, устраивать) трактуется здесь как взаимодействие частей единой системы с помощью совокупности процессов, обеспечивающих это взаимодействие.

Автор при изложении материала стремился представить как классические основы, так и современные научно-технические достижения в области компьютерной техники. В рамках учебного пособия ряд вопросов излагается достаточно кратко, в связи с чем по этим вопросам может быть рекомендована дополнительная литература [1–3].

Планируется издание следующей части пособия, в которой будут рассмотрены построение, функционирование и разновидности оперативной и кэш-памяти, механизмы взаимодействия периферийных устройств с компьютером, основные периферийные устройства и их интерфейсы.

1. Основные понятия

Компьютер (вычислительная машина) – физическая система, предназначенная для автоматизации процесса алгоритмической обработки информации.

Вычислительная система – совокупность компьютеров или процессоров, периферийного оборудования и соответствующего программного обеспечения, предназначенная для выполнения информационно-вычислительных процессов.

Будем использовать узкое определение понятия «информация», ориентированное на практическое использование.

Информация1 – все сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования.

Электронная вычислительная машина (ЭВМ) – совокупность электронных устройств, выполняющих алгоритмическую обработку информации, представленной, как правило, в цифровом виде.

Архитектура компьютера – совокупность общих принципов организации аппаратных средств, определяющих функциональные возможности компьютера.

Аппаратура компьютера представляется тремя уровнями:

1) физические устройства (интегральные схемы, платы, разъёмы, перемычки, накопители и т.д.);

2) микроархитектура – определяется количеством и типом внутренних регистров процессора, типом, количеством и характеристиками исполнительных устройств (выборка и исполнение команд), способом обработки, объёмом и архитектурой кэш-памяти и т.д.;

3) машинный язык – набор команд (от 50 до 300) некоторого процессора или семейства процессоров, обеспечивающих выполнение процессором основных функций обработки и управления (пересылка данных, арифметико-логические операции, ввод-вывод и другие).

2. Производительность компьютеров и её оценка

Производительность компьютера является объективной мерой эффективности его функционирования и используется в качестве одного из основных его технических параметров. Производительность определяется архитектурой и рабочей частотой процессора, пропускной способностью системной шины, типом и объёмом оперативной и кэш-памяти и другими особенностями конфигурации. Кроме того, она зависит от типа используемой ОС, применённых для получения программы трансляторов с языков программирования, конкретных приложений и др.