Назначение и принцип работы персональных компьютеров и рабочих станций

Компьютеры- появились в результате эволюции миникомпьютеров при переходе элементной базы машин с малой и средней степенью интеграции на большие и сверхбольшие интегральные схемы. После,создались новые программных средства, ориентированных на конечного пользователя. Это прежде всего - "дружественные пользовательские интерфейсы", а также проблемно-ориентированные среды и инструментальные средства для автоматизации разработки прикладных программ.

Рабочие станции- Миникомпьютеры стали прародителями и другого направления развития современных систем - 32-разрядных машин. Создание RISC-процессоров и микросхем памяти емкостью более 1 Мбит привело к окончательному оформлению настольных систем высокой производительности, которые сегодня известны как рабочие станции.

2) Прерывание – это асинхронное событие в системе, которое переводит процессор на выполнение потока команд, отличного от того, который выполнялся до этого момента, с последующим возвратом к исходному коду. В зависимости от источника прерывания делятся на 3 класса:

· внешние;

· внутренние;

· программные.

ЗАДАЧА:

Билет № 2

1.Назначение и принцип работы персональных компьютеров и рабочих станций.

2.Фаза прерывания основного цикла. Цикл обработки команды, включающий фазу прерывания.

3.Решить уравнение y= a/2*(5+b)+13*c. Результат сдвинуть на 4 разряда вправо. (a=8, b=2, c=3)

ОТВЕТ:1) Компьютеры- появились в результате эволюции миникомпьютеров при переходе элементной базы машин с малой и средней степенью интеграции на большие и сверхбольшие интегральные схемы. После,создались новые программных средства, ориентированных на конечного пользователя. Это прежде всего - "дружественные пользовательские интерфейсы", а также проблемно-ориентированные среды и инструментальные средства для автоматизации разработки прикладных программ.

Рабочие станции- Миникомпьютеры стали прародителями и другого направления развития современных систем - 32-разрядных машин. Создание RISC-процессоров и микросхем памяти емкостью более 1 Мбит привело к окончательному оформлению настольных систем высокой производительности, которые сегодня известны как рабочие станции.

2) Объект, требующий внеочередного обслуживания, выставляет на соответствующем входе ЦП сигнал запроса прерывания. Перед переходом к очередному циклу команды процессор проверяет этот вход на наличие запроса. Обнаружив запрос, ЦП запоминает информацию, необходимую для продолжения нормальной работы после возврата из прерывания, и переходит к выполнению программы обработки прерывания (обработчика прерывания). По завершении обработки прерывания ЦП восстанавливает состояние прерванного процесса, используя запомненную информацию, и продолжает вычисления.

ЗАДАЧА:

Билет № 3

1.Назначение и принцип работы X-терминалов.

2.Множество прерываний. Стратегии передачи управления при обработке нескольких прерываний: вложенная обработка.

3. Решить задачу ((A AND B)+(B OR C))/2 (A=11, B=10, C=12)

ОТВЕТ:

1) X-терминалы представляют собой комбинацию бездисковых рабочих станций и стандартных ASCII-терминалов. Бездисковые рабочие станции часто применялись в качестве дорогих дисплеев и в этом случае не полностью использовали локальную вычислительную мощь. Одновременно многие пользователи ASCII-терминалов хотели улучшить их характеристики, чтобы получить возможность работы в многооконной системе и графические возможности. Совсем недавно, как только стали доступными очень мощные графические рабочие станции, появилась тенденция применения "подчиненных" X-терминалов, которые используют рабочую станцию в качестве локального сервера.

2) При одновременном возникновении нескольких прерываний, процессор должен перейти к обработке прерывания, имеющего более высокий приоритет. Этот процесс происходит на аппаратном уровне ядра процессора и называется последовательностью опроса прерываний

ЗАДАЧА:

Билет № 4

1.Назначение и принцип работы серверов.

2.Связь между компонентами через магистраль. Структура магистрали. Иерархия магистралей.

3. Решить уравнение y= a/3*(8+b)+11*c. Результат сдвинуть на 3 разряда влево и на 2 разряда вправо. (a=9, b=3, c=3)

ОТВЕТ:

1) Существует несколько типов серверов, ориентированных на разные применения: файл-сервер, сервер базы данных, принт-сервер, вычислительный сервер, сервер приложений. Таким образом, тип сервера определяется видом ресурса, которым он владеет (файловая система, база данных, принтеры, процессоры или прикладные пакеты программ).

Сервер работает по системе "клиент-сервер. В распределенной модели "клиент-сервер" часть работы выполняет сервер, а часть пользовательский компьютер.

Современные ЭВМ могут иметь различную архитектуру, но обязательно содержат в своей структуре следующие элементы (Арифметико-логическое устройство (АЛУ), выполняющее арифметические и логические операции. Устройство управления (УУ), которое организует процесс выполнения программ. Запоминающее устройство (память) для хранения программ и данных. Внешние устройства для ввода–вывода информации (ВУ).) и используют основной принцип функционирования ЭВМ – принцип программируемости, дополненный новыми принципами, к которым можно отнести принципымодульности, магистральности и микропрограммируемости.

агистральность – это способ соединения между различными модулями компьютера, когда входные и выходные устройства модулей соединяются одними и теми же проводами, совокупность которых называется шиной. Магистраль компьютера состоит из нескольких групп шин, разделяемых по функциональному признаку — шина адреса, шина данных, шина управления.

ЗАДАЧА:

Билет № 5

1.Назначение и принцип работы мейнфреймов.

2.Структура компьютерной системы с несколькими магистралями: традиционная архитектура

3. Решить уравнение y=a/b+c-10. Результат сдвинуть на 5 разряда вправо. (a=9, b=3,c=13)

ОТВЕТ:

1) Мейнфрейм - это синоним понятия "большая универсальная ЭВМ". Мейнфреймы и до сегодняшнего дня остаются наиболее мощными (не считая суперкомпьютеров) вычислительными системами общего назначения, обеспечивающими непрерывный круглосуточный режим эксплуатации. Они могут включать один или несколько процессоров, каждый из которых, в свою очередь, может оснащаться векторными сопроцессорами

2)

ЗАДАЧА:

Билет № 6

1.Назначение и принцип работы кластерных архитектур.

2.Структура компьютерной системы с несколькими магистралями, обладающая повышенной производительностью

3. Решить задачу ((A AND B)+(B OR C))/2 (A=15, B=10, C=10)

ОТВЕТ:

1) Двумя основными проблемами построения вычислительных систем для критически важных приложений, связанных с обработкой транзакций, управлением базами данных и обслуживанием телекоммуникаций, являются обеспечение высокой производительности и продолжительного функционирования систем. Наиболее эффективный способ достижения заданного уровня производительности - применение параллельных масштабируемых архитектур. Задача обеспечения продолжительного функционирования системы имеет три составляющих: надежность, готовность и удобство обслуживания. Все эти три составляющих предполагают, в первую очередь, борьбу с неисправностями системы, порождаемыми отказами и сбоями в ее работе. Эта борьба ведется по всем трем направлениям, которые взаимосвязаны и применяются совместно

2)

ЗАДАЧА:

Билет № 7

1.Функции программного обеспечения.

2.Временная диаграмма операции чтения синхронной магистрали.

3. Решить уравнение y=(x^2+y^2)-10. Результат сдвинуть на 2 разряда вправо. (x=2, y=3)

1) Программное обеспечение (software) – совокупность программ для ЭВМ и методических материалов по их применению.

По выполняемым функциям программное обеспечение (ПО) делится на системное (общее), прикладное (специальное) и обеспечивающее (вспомогательное).

Системное ПО – совокупность программ, обеспечивающих общее управление функционированием вычислительной системы и выполнение функций по ее обслуживанию.

Прикладное ПО – совокупность программ, обеспечивающих использование ЭВМ при решении частных задач, необходимых конкретным группам пользователей.

Обеспечивающее ПО - совокупность программ, обеспечивающих процесс функционирования прикладных программ.

2)

ЗАДАЧА:

Билет № 8

1.Виды операций передачи данных возлагаемые, на подсистему взаимодействия.

2.Временная диаграмма операции чтения асинхронной магистрали.

3. Решить уравнение y= a/2*(5+3*b)+13c. Результат сдвинуть на 1 разряд влево. (a=8, b=3, c=7)

ОТВЕТ:

1) Магистрали любого типа поддерживают операции записи(от задатчика к исполнителю),операции чтения(от исполнителя к задатчику).

2)

ЗАДАЧА:

Билет № 9

1. Структура подсистемы взаимодействия. Структура линий системной магистрали

2. Виды операций передачи данных по магистрали.

3. Решить уравнение y=a*b/c+2 OR 15*c. Результат сдвинуть на 3 разряда вправо. (a=6, b=3, c=2)

ОТВЕТ:

1) Магистраль включает от 50 до 100 системных линий,где идёт обмен данных:

Линии доступа,линии адреса,линии данных,линии управления сигнала.

3) взаимодействие друг с другом различных компонентов систе- мы и совместное использование системных ресурсов.

передачу данных с участием памяти и уст- ройств ввода-вывода, прямой доступ к памяти и возбуждение пре- рываний.

ЗАДАЧИ:

Билет № 10

1.Извлечение и выполнение команды. Диаграмма состояний основного цикла обработки команды.

2.Локальная шина PCI.

3. Решить уравнение y=(x^2+y^2)-10. Результат сдвинуть на 3 разряда вправо. (x=3, y=6)

ОТВЕТ:

1) Полный цикл команды может включать в себя следующие состояния:

Вычисление адреса команды. Определение исполнительного адреса команды, которая должна выполняться следующей.

Выборка команды. Чтение команды из ячейки памяти и занесение ее в РК.

Декодирование команды. Анализ команды с целью выяснения типа подлежащей выполнению операции и операндов.

Вычисление адреса операнда. Определение исполнительного адреса операнда, если операция предполагает обращение к операнду, хранящемуся в памяти или же доступному посредством ввода.

Выборка операнда. Выборка операнда из памяти или его ввод с устройства ввода.

Операция с данными. Выполнение операции, указанной в команде.

Формирование признака результата. Определение признака выполненной операции.

Запись результата. Запись результата в память или вывод на устройство вывода.

3)Шина PCI — самый распространенный и универсальный интерфейс для подключения различных устройств. Разработана в 1993 году фирмой Intel. Шина PCI являет­ся намного более универсальной, чем VLB; допускает подключение до 10 уст­ройств; имеет свой адаптер, позволяющий ей настраиваться на работу с любым МП от 80486 до современных Pentium. Тактовая частота PCI — 33 МГц, разряд­ность — 32 разряда для данных и 32 разряда для адреса с возможностью расшире­ния до 64 бит, теоретическая пропускная способность 132 Мбайт/с, а в 64-бито­вом варианте — 264 Мбайт/с. Модификация 2.1 локальной шины PCI работает на тактовой частоте до 66 МГц и при разрядности 64 имеет пропускную способ­ность до 528 Мбайт/с. Осуществлена поддержка режимов Plug and Play, Bus Mastering и автоконфигурирования адаптеров.

ЗАДАЧА:

Билет № 11

1.Характеристики запоминающих устройств. Производительность ЗУ.

2.Назначение BIOS. Использование программы BIOS SETUP.

3. Решить задачу ((A AND B)+(B OR C))/2. (A=13, B=14, C=12)

ОТВЕТ:

1) Запоминающее устройство - носитель информации, предназначенный для записи и хранения данных. В основе работы запоминающего устройства может лежать любой физический эффект, обеспечивающий приведение системы к двум или более устойчивым состояниям.