КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Компютърни системи

Класификация на компютърни системи

Компютри са били бързи и впечатляващ път, белязан от чести промени на поколения компютри за историята му половин век. В процеса на развитие може да се разкрият редица закони:

· Целия период на развитие на електронна компютърна технология се характеризира с доминиращата роля на класическата компютърна структура (структура на фон Нойман), въз основа на методите на последователни изчисления;

· Основната цел на подобряване на производителността на компютъра е стабилен растеж (производителност) и интелигентността на изчислителни инструменти;

· Подобряване на компютъра провежда в комплекс (елемент-дизайн база, структурни и хардуерни решения, софтуерна система, и на потребителя, алгоритмично ниво);

· Сега е налице криза на класическата структура на компютър, свързан към серийния изчерпването на сметката на основните идеи. Удобства микроелектрониката също не неограничен, външен натиск е осезаемо тук.

Друг прогресивното развитие на компютърните технологии е пряко свързана с прехода към паралелни изчисления, с идеите за изграждане на многопроцесорни системи и мрежи с голям брой отделни процесори, и (или) на компютъра. Тук има огромни възможности за подобряване на компютърна техника. Но трябва да се отбележи, че безспорните практически постижения в областта на паралелната изчислителна към днешна дата не съществува теоретична основа на тяхната единствена.

Компютърната система термин се появи в началото на - средата на 60-те години. за създаване на трето поколение компютри. Този път отбеляза прехода към нови компоненти - интегрални схеми. Това е довело до появата на нови технически решения: разделяне на обработка на информацията и нейното вход-изход с множествен достъп и колективно използване на компютърни ресурси в пространството и времето. "Имаше сложни режими на работа на компютри - много потребители и обработка на мулти-програма.

Отразявайки тези развития, и въвежда термина "компютърна система". Тя не разполага с една единствена интерпретация на литературата, понякога дори се използва като референтен е един процесор компютри. Въпреки това, съществува общ акцент върху възможността за изграждане на паралелни клонове в изчисленията, че класическите компютри не са предвидени за структурата.

При компютърната система (слънцето), имаме предвид набор от взаимосвързани и взаимодействащи преработватели или компютри, периферни устройства и софтуер за събиране, съхранение, обработка и разпространение на информация. Отличителна черта на слънцето спрямо компютъра е наличието на няколко калкулатори осъзнават, паралелна обработка. Създаване на Слънцето има следните основни цели: да се увеличи производителността на системата чрез ускоряване на обработката на данни, подобряване на надеждността и точността на изчисленията, за да предоставят на потребителите с допълнителни услуги и т.н.



Паралелизма в изчислението до голяма степен усложнява управлението на изчислителни процеси, използването на хардуерни и софтуерни ресурси. Тези функции се изпълняват от операционната система на въоръжените сили.

икономически фактори са най-важните предпоставки за появата и развитието на компютърните системи. Анализ на различните поколения на производителността на компютъра, показва, че в рамките на интервала от време, се характеризира с относителна стабилност на изпълнението на елементната база, разходите за свързване и компютър се изразява с квадратна зависимост - "Закон Grosch е":

Изграждане на системи изчислителни може значително намаляване на разходите, тъй като има линейна формула, за които:

| Където: На компютъра, със слънцето - следователно разходите за компютри и въздухоплавателни средства;

K 1 и K 2 - пропорционалност коефициенти в зависимост от техническото ниво на развитие на компютърните технологии;

P компютър ,, P 1 - производителност на компютъра, а аз-ти компонент на и калкулатори (компютри или процесори).

Фигурата показва графики на промени в изчисляването на стойността на компютри и самолети. За всяко поколение на компютри и слънцето е критичен праг на сложност на задачите P CR, последвано от използването на самостоятелни компютри става икономически неизгодно, неефективно. критичен праг се определя от точката на пресичане на две дадени зависимости.

Фиг. Зависимостта на разходите със слънцето и с компютър за изпълнението

Също така спечели в хардуера на разходите, и следва да се разглежда допълнително предимство. Като множество калкулатори в системата позволява напълно нов начин за решаване на проблемите на надеждността, достоверността на резултатите от обработката, съкращения, централизирано съхранение на данни и обработката, управлението и така нататък децентрализация

Основните принципи на които се намират в създаването на слънцето:

· Възможността за работа в различни режими;

· Модулна структура на хардуер и софтуер, който ви позволява да се подобри и ъпгрейд на компютърни системи, без да им радикални промени;

· Хармонизиране и стандартизиране на хардуерни и софтуерни решения;

· Йерархия в управлението на процеса на организацията;

· Способността на системи да се адаптират, самонастройваща и самоорганизация;

· Осигуряване на необходимите потребителите на услуги при извършване на изчисления.

В момента имаме дългогодишен опит в разработването и използването на въоръжените сили на различните приложения. Тези системи са много различни един от друг от своите способности и възможности. Разликите се наблюдават вече на нивото на структурата.

Структурата на Слънцето - колекция бъдат комплексни елементи и техните взаимоотношения. В някои компютри и процесори действа като слънчеви елементи. Air Force, което принадлежи към класа на големи системи, структурата може да се счита за технически, софтуер, структура на управление и т.н.

Има редица от функции, които са класифицирани компютърни системи :. За предназначението и функциите, които те изпълняват, вида и броя на компютрите или преработватели, системна архитектура, режими на работа, контролира методи на система, степента на дисоциация на елементите на една компютърна система, и т.н. Въпреки това, основните от тях са признаци на структурна и функционална организация на системата за компютри.

С цел изчислителни системи са разделени на универсални и специализирани. Universal Sun са предназначени за широк кръг от задачи. Специализирани системи фокусирани върху решението на тесен клас проблеми. Sun Специализация може да бъде монтиран по различни начини:

· Първо, структурата на (брой паралелни елементи, връзките между тях и т.н.), системата може да се фокусира върху някои видове обработка на информация: изчисляване на матрица, разтвор на алгебрични, диференциални и интегрални уравнения и т.н. Практика Амфибия развитие тип суперкомпютър показа, че, колкото по-висока производителност, класът е ефективно решени проблеми с тях;

· Второ, специализацията на слънце може да се положи в тяхното включване на специално оборудване и специални пакети за оборудване на услуги.

По вид на компютърни системи могат да бъдат разделени в няколко multimachine и самолети. Исторически multicomputer система (MMS) се класира на първо. Дори и при използване на компютърен проблем първи стана поколения подобряване на производителността, надеждността и точността на изчисленията. За тази цел, ние използваме сложни машини схематично е показано на фиг. (А).

Фиг. Амфибия типа: А - множествена компютър комплекс;

б - системи за мулти-процесорни

Разпоредбите на 1 и 3 на електронния ключ (EK) осигуряват повишена готовност надеждност. В този случай една от машините за извършване на изчисления, а другият е в "горещ" или "студен" резерв, т.е. готов да замени основния компютър. Позицията на електронен ключ 2 съответства на случая, когато двете машини осигуряват паралелен режим компютри. Има две възможни ситуации:

а) двете машини решаване на същия проблем, и периодично сравняват техните решения води. По този начин се осигурява засилено режим надеждност, като намалява вероятността от грешка в резултатите от изчисленията. Приблизително същата схема вграден контрол Бордови компютър сложни космически кораби, ракети, кораби. Например, американската космическа система "совалка", съдържаща пет компютъра, работи по такава схема;

б) двете превозни средства се експлоатират в паралел, но третират собствените си потоци работа. Обмен на информация между машините се запаметява. Този тип работа, свързана с режима на повишена производителност. Той се използва широко в практиката на организиране на произведения на големи центрове за данни, оборудван с няколко компютъра с висока производителност.

Схемата е показано на фигурата. (А) се повтаря няколко пъти в различни модификации в проектирането на различни специализирани ММС. Основните разлики са ММС, като правило, в организацията на комуникация и обмен на информация между компютъра комплекс. Всяка запазва възможността за живот на батерията и управлява своя собствена операционна система. Всяка друга приставка компютър комплекс се разглежда като специално периферно оборудване. В зависимост от териториалната разпокъсаност и компютър фондове интерфейс използва, предоставени от различните им обмен оперативна информация.

Мултипроцесор System (MPS) са конструирани за комплекс Multi-процесор (б). Тъй като те имат обща памет (ООП), като споделен ресурс. Паралелна работа на процесора и използване на ООП е предоставена под контрола на една операционна система. В сравнение с ММС е най-високата ефективност, постигнати от взаимодействието на калкулатори процесори. Много изследователи смятат, че използването на Интерпарламентарния съюз е основният багажника чрез разработването на нови поколения компютърни технологии.

Въпреки това, ИПЗ има съществени недостатъци. Те са преди всичко свързани с използването на общите ресурси на RAM. С голям брой процесори, може да бъде комплексиран конфликтни ситуации, при които множество процесори се справят операции като "чете" и "пиша" на едни и същи места в паметта. В допълнение към процесори, свързани PLO всички канали (вход-изход за процесори), времето, измервателни средства и т.н. Следователно, вторият сериозен проблем е липсата на MPS комутационни абонати и достъпа им до ООП. На колко успешно решен тези проблеми, както и ефективността на СМЕ, зависи от приложението. Това решение осигурява хардуер и софтуер. процедури за сътрудничество значително усложняват структурата на операционната система на ICS. Опитът конструиране на тези системи показват, че те са ефективни при бъде комплексиран малък брой процесори (от 4.2 до 10). На вътрешния система "Елбрус" дава възможност да се работи до 10 процесори, до 32 модула памет, до 4 IO процесори и до 16 комуникационни процесори.

Създаването на такива ключове е сложен технически проблем, още повече, че те трябва да бъдат допълнени от буфери, за организацията на опашката от заявки. За схеми необходимо приоритетни услуги за разрешаване на конфликти. Досега в номенклатурата на хардуер EVT не висок общ превключвател памет.

Според вида на компютри или процесори, които се използват за изграждане на въздухоплавателни средства се разграничат униформа и неравномерно система. Хомогенни системи се нуждаят от обобщението на сходни компютри (CPU), хетерогенни - различни видове. В хомогенни системи значително опростява разработката и поддръжката на хардуер и софтуер (главно тичане) средства. В тях е възможно да се стандартизира и унифициране на съединенията и процесите на взаимодействие на елементите на системата. Тя опростява поддръжката на системата, модернизацията и улеснява тяхното развитие.

Въпреки това, там са нееднородни и слънцето, което се комплексира елементи значително се различават по технически и функционални характеристики. Обикновено това се дължи на необходимостта от извършване на паралелна обработка на мулти-функционална. По този начин, при конструирането на MMC, обслужващи канали за комуникация, че е целесъобразно да се комбинира набор от свързани, комуникационни машини и машини за обработка. В такава комуникация системи работят компютърна комуникационна функция, получените и предадени за контрол на информационни пакети формиране задачи и т.н. данни за компютърна обработка не са ангажирани не са характерни за работата им върху оперативната съвместимост на мрежата и всичките й ресурси са преминали към обработката на данни.

Хетерогенни системи се използват ICS. Много компютри, включително персонален компютър, могат да използват копроцесори: десетична аритметика, матрица и т.н.

Според степента на териториална фрагментация на изчислителна слънчеви модули са разделени в Комбинираната система (концентрирана) и разпределени (фрагментирани) видове. Обикновено това разделение се отнася само за ММС. Мултипроцесорни системи са системи за комбиниран тип. Освен това, предвид напредъка в микроелектрониката, тази комбинация може да бъде много дълбока. Когато нов VLSI, че е възможно да има един чип множество процесори, работещи в паралел.

Комбинираният и разпределени MMC варира значително ефективността на взаимодействие в зависимост от отдалечеността на компютъра. време прехвърлянето на информация между съседни компютри, свързани с обикновено кабел, може да бъде много по-малък, отколкото времето за предаване на данни по комуникационните канали. Обикновено, всички компютри в света се произвеждат с помощта на директна комуникация и свързаност на компютърни мрежи. За PC такива средства са нищожно модем, модеми, мрежови карти, като елементи на комуникационните технологии.

Според управленски практики разграничи елементи от въоръжените сили, централизирана, децентрализирана и смесена контрола. В допълнение към паралелната изчислителна система, произведени предмети, трябва да заделят ресурси за осигуряване на управлението на тези изчисления. Централният слънцето е отговорен за основната или контрол стая, компютър (CPU). Нейната задача е да се разпредели натоварването между разпределението на елементи, ресурсите, контрол на държавните ресурси, координация на взаимодействието. Централизирано управление на тялото в системата може да се закрепи здраво, или тези функции могат да се прехвърлят към друг компютър (CPU), което води до повишаване на надеждността на системата. Централизирани системи имат една проста операционна система. В децентрализирани системи, контролните функции се разпределят между нейните елементи. Всеки компютър (CPU) на системата запазва определена автономия и необходимото взаимодействие между елементите се определя от специален набор от сигнали. С развитието на въоръжените сили и, в частност, мрежи от компютри интерес към децентрализирани системи постоянно нараства.

При системи с смесен контрол комбинира централизирани и децентрализирани процедури за управление. Преразпределението на функциите, изпълнявани в хода на процеса на изчислителна, въз основа на положението.

По принципа на сигурни изчислителни функции за отделните компютри (преработватели) се разграничи системи с твърди и плаващи фиксиране функции. В зависимост от вида на AC трябва да бъде, за да реши проблемите на статично или динамично разпределение на програмни модули и файлове с данни, осигуряване на необходимата гъвкавост и надеждност на функционирането му.

Когато слънцето се разграничат режим на работа на системата, работеща в и режим на липса на реално време. Първо, като правило, се използва в режим на реално време. Този режим се характеризира с тежки ограничения на времето за решаване на проблемите в системата и включва висока степен на автоматизация на входно-изходни процедури и обработка на данни.

Най-голям интерес сред изследователите на всички редици (дизайнери, анализатори и потребители) предизвика структурни характеристики на въздухоплавателното средство. От как Sun структура съответства на структурата на решават проблеми на тази система зависи от ефективността на използването на компютри като цяло. Структурни характеристики от своя страна се характеризират с разнообразие: контролни топология и данни за връзки между елементите на системата, способността на системата за преструктуриране и преразпределение на функции, йерархия на нивата на взаимодействие на елементи. За най-голяма степен определя от структурните характеристики на архитектурата на системата.

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| Компютърни системи

; Дата: 06.01.2014; ; Прегледи: 878; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



ailback.ru - Edu Doc (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото попълнение
Page генерирана за: 0.056 сек.