- •Московский государственный университет
- •Глава V. Системные платы 44
- •Физическое представление обрабатываемой информации
- •Поколения эвм
- •Назначение эвм
- •Размеры и вычислительная мощность
- •Вопросы для самопроверки
- •Представление информации в эвм Понятие информации
- •Измерение количества информации.
- •Кодирование информации
- •Правила перевода смешанных чисел
- •Представление чисел в эвм
- •Алгебраическое представление двоичных чисел
- •Элементы двоичной арифметики
- •Особенности представления информации в эвм
- •Вопросы для самопроверки
- •Архитектура и структура эвм
- •Принципы фон Неймана
- •Основные блоки эвм:
- •Простейшие типы архитектур.
- •Центральный процессор
- •Оперативная память
- •Системная шина
- •Источник питания
- •Внешние устройства
- •Дополнительные интегральные микросхемы
- •Конструктивные элементы эвм (пк)
- •Функциональные характеристики эвм
- •Вопросы для самопроверки
- •Центральный процессор Общие характеристики мп
- •Примеры мпIntel
- •Основные понятия
- •Системы команд
- •Функциональная структура мп
- •Устройство Управления (уу)
- •Микропроцессорная память (мпп)
- •Интерфейсная система мп
- •Классы процессоров
- •Технологии повышения производительности процессоров
- •Конвейеризация
- •Суперскалярные архитектуры
- •Матричный и векторный процессоры
- •Технология динамического исполнения
- •ТехнологияHyper-Threading.
- •Мультипроцессоры
- •Мультикомпьютеры
- •Двухядерные процессоры
- •Вопросы для самопроверки
- •Системные платы
- •Виды системных плат
- •Чипсеты системных плат
- •Вопросы для самопроверки
- •Организация памяти Характеристики устройств памяти
- •Иерархическая структура памяти эвм
- •Виды памяти Постоянная память пзу
- •Оперативная память
- •Физическая структура оп
- •Виды динамических запоминающих устройств.
- •Кэш-память
- •Стековая память
- •Защита памяти
- •Ключи защиты
- •Кольца защиты
- •Метод граничных регистров
- •Вопросы для самопроверки
- •4.4.4. Методы повышения пропускной способности оперативной памяти
- •4.4.5. Методы защиты памяти
- •4.4.6. Методы ускорения процессов обмена между оп и взу
- •Интерфейсы
- •Характеристики интерфейсов
- •Внутренние интерфейсы
- •Интерфейсы внешней памяти.
- •Универсальные последовательные интерфейсы.
- •Беспроводные интерфейсы
- •Вопросы для самопроверки
- •Вычислительные системы
- •Уровни и средства комплексирования
- •Классификация архитектуры вс с параллельной обработкой данных
- •Вопросы для самопроверки
Размеры и вычислительная мощность
Рис. 5. Классификация ЭВМ по размерам и вычислительной мощности.
Наиболее важные характеристики этих классов производительности приведены в следующей таблице.
Параметр |
Класс ЭВМ | |||
СуперЭВМ |
Большие ЭВМ |
Малые ЭВМ |
МикроЭВМ | |
Производительность млн/сек (MIPS) |
1 000-1 000 000 |
100-10 000 |
10-1 000 |
10-100 |
Емкость ОП Мбайт |
2 000-100 000 |
512-10 000 |
128-2 048 |
32-512 |
Ёмкость ВЗУ Гбайт |
500-50 000 |
100-10 000 |
20-500 |
10-50 |
Разрядность Бит |
64-256 |
64-128 |
32-128 |
32-128 |
Пример |
ILLIAC IV, Cray |
IBM/370, Comparex |
PDP-11, VAX |
IBM PC, Apple Macintosh, |
Вопросы для самопроверки
Что такое «архитектура ЭВМ»?
Назовите основные характеристики ЭВМ по поколениям.
Дайте характеристику классов ЭВМ: АВМ, ЦВМ, ГВМ.
Приведите классификацию ЭВМ по назначению.
Назовите области использования малых ЭВМ, микроЭВМ, суперЭВМ.
Представление информации в эвм Понятие информации
Понятие информации можно трактовать по-разному.
В быту информация – это любые данные или факты
В технике – сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов
В кибернетике – та часть знаний, которая используется для активного действия, управления, т.е. для совершенствования, развития системы.
Информация может классифицироваться по предметной области применения, структуре и форме представления данных.
Измерение количества информации.
Единица информации – наименьшая порция памяти компьютера, необходимая для хранения двоичной цифры (0 или 1) – предложена К.Шенноном. Она называется бит– от английскогоbit(binarydigit- двоичная цифра).
На практике чаще применяются более крупные единицы:
Байт– 8 битов (такое число битов необходимо для кодирования любого из 256 символов основного компьютерного кодаASCII(256=28)
Килобайт(Кбайт)– 1024 байт=210байт
Мегабайт(Мбайт) – 1024 Кбайт=220байт
Гигабайт(Гбайт) – 1024 Мбайт=230байт
Терабайт(Тбайт) – 1024 Гбайт=240байт
Петабайт(Пбайт) – 1024 Тбайт=250байт
Экзобайт(ЭТбайт) –1018Мбайт
Для описания скорости передачи информации используется термин бод(обычно 1 бит в секунду)
Кодирование информации
Информация в ЭВМ кодируется в двоичной или в двоично-десятичной системах счисления.
Система счисления– способ именования и отображения числа с помощью символов, имеющих определённые количественные значения.
Основанием системы счисления называется количество различных цифр Р, используемых в системе счисления. Их значения лежат в пределах от0доР-1.
Общий вид любого смешанного числа Nв системе счисления с основаниемР:
N=am-1Pm-1+ am-2Pm-2+ … +akPk+…+ a0P0+ a-1P-1+ a-2P-2+… + a-sP-s (1)
здесь нижние индексы определяют разряд цифры:
положительные индексы – для целой части числа (mразрядов)
отрицательные – для дробной(sразрядов).
Максимальное целое число в mразрядов:
Nmax=Pm-1
Минимальное не равное нулю число в разрядов дробной части:
Nmin=P-s
Двоичная система имеет основание Р=2 и использует цифры 0 и 1.
Так число 9410равно 010111102
Существуют правила перевода чисел из одной системы счисления в другую, основанные на формуле (1). Легко из любой системы перевести в десятичную: обозначить вес каждого разряда и сложить произведения веса на значение соответствующего разряда. Обратный перевод из десятичной в другую систему счисления по этой формуле более сложен, т.к. все арифметические действия надо выполнять в той системе счисления, в которую производится перевод.