Технические средства информатизации. Артемов А.П. - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

модулями образует расширенный комплект системы или комплекс, который может быть типовым,
специфицированным и проблемно-ориентированным.
Состав специфицированных комплексов определяется требованиями пользователей и включает в себя, во-
первых, базовый комплект или типовой комплекс, дополненный необходимым оборудованием из имеющейся
номенклатуры технических средств, и, во-вторых, стандартное программное обеспечение.
Проблемно-ориентированные комплексы предназначены для выполнения множества задач определенного
класса, объединенных общей технологией обработки информации. Они формируются на основе базовых
комплектов или типовых комплексов с включением в их состав нестандартных и специально разработанных
аппаратных и программных средств. Примерами являются измерительно-вычислительные комплексы и
автоматизированные рабочие места.
Первые ориентированы на автоматизацию процессов сбора, измерения и обработки информации при
проведении научных и других исследований, вторые – на автоматизацию труда конструкторских, научных,
бухгалтерских и других работников. Обычно АРМ организуется на базе персонального компьютера,
дополненного специфическими периферийными устройствами, отражающими характер работы пользователя.
Так, например, в состав АРМ конструктора обычно входят графический дисплей, кодировщик графической
информации и графопостроитель.
Возможность изменения комплектации вычислительных систем различными устройствами в широких
пределах, включения более совершенных, достигается и упрощается за счет того, что все устройства имеют
стандартные унифицированные сопряжения, называемые интерфейсом. Под интерфейсом понимается
совокупность механических, электрических и программных средств, а также типовых процедур и правил,
обеспечивающих объединение и взаимодействие элементов.
Каждая ЭВМ состоит из аппаратной и программной частей. В аппаратную часть входит комплекс
технических средств, включающий процессор, оперативную память и группу ПУ. В программную часть
входят операционные системы, средства программирования, программы технического обслуживания и пакеты
прикладных программ.
Аппаратные и программные средства взаимосвязаны и дополняют друг друга, поэтому они должны
рассматриваться и восприниматься пользователем совместно, в едином комплекте (заметим, что затраты на
разработку программных средств превышают стоимость аппаратных средств ЭВМ). Следовательно, ВС
представляет собой совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих автоматическую
обработку информации. Состав этих средств может изменяться и дополняться в соответствии с назначением
системы и условиями ее применения.
Важнейшей характеристикой ЭВМ и ВС является их архитектура. Понятие архитектуры отражает основные
свойства и возможности вычислительной системы, воспринимаемые с точки зрения пользователя. Оно включает
в себя информационно-логические основы построения (система команд, форматы данных и команд, система
адресации, набор доступных программисту регистров и т.п.), принципы реализации вычислительного процесса,
организации взаимодействия аппаратных и программных средств, совместной работы различных устройств и
общения пользователя с системой. Если структура характеризует конкретный состав устройств и их связи, то
архитектура определяет лишь наиболее важные связи, знание которых необходимо пользователю.
По мере развития вычислительной техники и расширения областей ее применения существенно возросли
требования к скорости вычислений. Для решения целого ряда задач необходимо использовать
сверхпроизводительные вычислительные системы с быстродействием в миллиарды операций в секунду.
К таким задачам относятся:
¾ обработка аэрокосмической и геофизической информации,
¾ имитационное моделирование сложных систем,
¾ одновременное управление в реальном масштабе времени группой объектов с быстроизменяющимися
параметрами и т.д.
В этих случаях ЭВМ с традиционной однопроцессорной структурой, даже выполненные на современной
элементной базе с быстродействием, близким к физическому пределу, не обеспечивают необходимой
вычислительной мощности. Следовательно, дальнейшее повышение производительности вычислительных
средств может быть достигнуто лишь за счет разработки и использования новых структурных решений.
Одно из основных таких решений связано с реализацией принципа распараллеливания вычислений, с
созданием параллельных вычислительных систем.
Весь путь развития структуры и архитектуры ЭВМ основан на совмещении и распараллеливании основных
внутренних процессов, происходящих при выполнении программ: процессов управления вычислениями,
обработки, хранения информации и обращения к ней, обмена данными. Нераспараллеленными остались
процессы обработки и управления, реализуемые центральным процессором. Поэтому очевиден следующий шаг
развития ЭВМ и ВС – включение в их состав нескольких процессоров с целью распараллеливания процессов
обработки.

Страницы