PDA

View Full Version : Доклад по информатика HELP



nekaduren
12-04-2006, 08:37
трябва ми материал за Хардуерни компоненти на съвременните компютърни конфигурации - актуални графични акселератори - същност,характеристики и разновидности

umpo
12-04-2006, 13:56
КРАТКО ОПИСАНИЕ НА СТРУКТУРАТА НА КОМПЮТЪР
Компютърът представлява конфигурация от няколко на брой взаимно свързани блока. В зависимост от използваните модули, характеристиките на тази конфигурация се променят - от реализация на едночипови микрокомпютри до големи ЕИМ.


Блоковата структура на компютър се състои от:
- процесор (един или повече) - управлява или участва в управлението на всички останали устройства и обработва информация съгласно програми, които се намират в RAM или ROM паметта. В него постъпват последователно командите от програмата и се изпълняват всички аритметични и логически операции. Процесора се състои от два блока - обработващ и управляващ. Притежава система от инструкции и се характеризира с разредност, тактова честота, машинен цикъл, производителност и др.;
- памет - използва се за съхранение на обработваната информация, управляващи и служебни програми, потребителски програми и данни. Може да бъде RAM - памет с произволен достъп, която се нарича още оперативна памет и в нея се разполагат ОС и потребителските програми. Вторият вид памет е ROM - постоянна памет. В нея са записани основниите системни и зареждащи програми. Различните видове памети се характеризират с обем, организация и време за достъп;
- входно-изходни устройства - извършват буфериране и прехвърляне на управляващи сигнали и данни между процесора (паметта) и различни външни (периферни) устройства. Те могат да включват външни запомнящи устройства, конзолни модули (за връзка с оператора), модули за комуникация с периферни устройства на други компютри.

ДЕФИНИРАНЕ НА ОСНОВНИТЕ СИСТЕМНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Програмата QAPlus от пакета Norton Utilities е предназначена за изследване и диагностика на основните системнии характеристикии на компютри от типа IBM PC XT/AT. Те са разпределени по групи:
Sysinfo - дава информация за хардуера и софтуера, който се изпозва в компютърната система. Предлага обща информация системната конфигурация и използваната мрежа, показва броя, обема, типа и характеристиките на използваните дискови и дискетни устройства, дава информация за общия обем памет и нейното разпределение. Ражглежда се паметта, заета от ДОС и от резидентни програми, както и свободната памет. Дава информация за разширената и допълнителната памет.
Testing - определя скоростта на процесора и диска и прави сравнение с няколко еталонни теста. Всички резултати от тестовете се показват като индекси относно IBM PC-XT (на базата на 8088) приет за 1.0.


АНАЛИЗ НА ВЛИЯНИЕТО НА ОСНОВНИТЕ СИСТЕМНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Характерисиките на компютърната система представляват характеристики на блоковете, които я изграждат. Те са свързани помежду си и взаимно си влияят, следователно не можем да ги разглеждаме самостоятелно. Поради тази взаимна връзка между отделните модули могат да се използват два основни начина за определянето на бързодействието и ефективността на системата. Първият е директно да се оценява производителността на системата като цяло, чрез използване на специализирани тестови програми, а при вторият всеки модул се оценява самостоятелно, чрез неговите параметри и по някаква методика, даваща взаимодействието между отделниите компоненти, се определя общото бързодействие. По вторият метод е изиградена и диагностиичната програма QAPlus. Основно влияние в нейната методика имат няколко компонента на компютърната система.
Процесорът влияе със своята тактова честота, която определя и честотата на цялата система, с разредност, с набора си от инструкции, с наличие на външна и вътрешна кеш-памет, както и с магистралите за работа с тях, с основната памет и с останалите модули в системата. Неговата производителност се променя от всички тези фактори - с увеличаване на тактовата честота и на разредността, производителността нараства, но това води до увеличаване на изискванията към другите устойства: увеличаване на кеш-паметиите, използване на магистрали с по-голяма пропускателна способност, повишаване на ефективността на процесорните инструкции. Необходимо е да се отбележат някои особености свързани работата на процесора, а именно: с увеличаване на тактовата честота на работа на процесора се увеличава и неговото бързодеиствиие (броят на операциите, извършвани за една секунда),но с повишаване на тактовата честота не винаги се постига повишаване на бързодействието на цялата система. При работа на бърз процесор с бавна оперативна памет кеш-паметите поемат буферирането на данните, а при бавен процесор и бърза памет е възможна реализация на мултипроцесорна система с обща памет.
Следващата характеристика имаща влияние върху бързодействието на една компютърната сиистема е нейната памет. Тя се характеризира с обем и време за достъп - големите обеми памет дават възможност да зареждане на по-големи и по-сложни програми и за съхраняване на достъпно място на често използвани данни и др. От друга страна малкото време за достъп ускорява операциите с тази памет, затова то трябва да бъде съгласувано с възможностите на процесора - с повишаване на количеството и бързодействието на паметта е възможно да се реализира многозадачна работа, при която паметта се използва от няколко процесора.
Друга характеристика имаща влияние върху производителността на компютъра са външните запомнящи устройства - със своя капацитет и бързодействие съхраняват продължително време значителни обеми от данни. Тези устройства са много по-бавни от оперативната памет, но при необходимост данните в тях стават бързо достъпни.
Входно-изходните устройства дават възможност за връзка между оператора и компютъра. Чрез тях могат да се свържат различни устройства, които да бъдат управлявани или да предават определена информациия. В компютрите IBM PC се използват видеоконтролери, видеомонитори, клавиатури, мишки, модеми, мрежи, серийни и паралелни портове и др.
Определящ фактор за бързодействие на една система е и нейната шина за данни. От нея зависи с каква скорост процесора ще извлече информациия от паметта и ще комуникира с останалите устройства в системата. Широко разпространение има ISA шината, която е 16 битова. Бавната системна шина води до значително намаляване на производителността на системата. При по-съвременните компютърни системи широко разпространение намират високопроизводителните шини EISA (използва се предимно в сървърни конфигурации), MCA (използва се в компютрите на IBM) и локалните шини VESA (известна още като директен процесорен слот) и PCI (широко разпространена в момента).



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Принципът на модулност, по който се изграждат съвременните компютърни системи осигурява голяма гъкавост на реализираните конфигурации. Той позволява една система, чрез подбор на модулите влизащи в нея, да се пригодява лесно към дадени условия и изисквания.Тъй като характеристииките на модулите на системата са взаимно свързани, за да изследването на производителността и реално се взимат под внимание не само параметрите на модулите, но и връзките между тях.

umpo
12-04-2006, 13:57
Тема 1 - Компютърни архитектури.История.Класиф икация.Основни понятия и определения.
С времето се е появила нужда от автоматизация на основните аритметични операции. Опит да създаде машина за събиране прави Паскал през 1640г.По-късно Лайбниц прави подобрения върху тази машина. През 1906 е създадена лампа,използвана за усилвател. По-късно Тюринг изобретява машина с инструкции в/у перфолента,която имитира предходните машини.
През 1939 е създаден Атанасов - Бери компютър(ABC),който е предназначен за решаване на системи линейни уравнения във физиката. Не се стига до версия на ABC с общо предназначение.
През 1944 е създадена машината ENIAC,с консултант Джон фон Нойман, огромна по размери и тежаща 30т.,която била ръчно програмируема. Съхраняването на програмата,по която работи машината, в паметта,заедно с данните става възможно през 1945-та,с изобретяването на EDVAC(в една памет както командите така и числата-операндите). Първият комерсиален продукт е от 1951г. - UNIVAC за научни и бизнес приложения,със съответната съвместимост със по-старите модели. За научни цели се създава IBM 701 през 1953-та,а за бизнес IBM 702 - 1955г.
Днес се говори за 6 поколения изчислителни системи(ИС),като в момента се използват тези от 4-то поколение.
I Поколение започват от 1946г. до към 1955г. Характеризират се с лампова технология на хардуера,водно охлаждане,липсват периферни устройства за Вход/Изход, програмира се на машинен език в цифров вид. В софтуерно отношение- отсъствие на ОС и на управляващи мониторни програми.
Липсва библиотека от стандартни програми и системни функции.

II Поколение от 1956 до 1963г. Появяват се устройства за В/И от перфоленти и перфокарти. Появява се полупроводникова технология - транзистори,диоди,съпротив ления,въздушно охлаждане,наченки на управляващи мониторни програми за организиране и координация на процеса на функциониране на самата система.Вече има компилатори от асемблерен на машинен език.През 1962 се появяват езици от по-високо ниво(Фортран) и транслатори за тях,също и понятието функция и подпрограма.
III Поколение от 1963 до 1972г.Навлизат магнитни ленти и дискове,магнитни барабани.Появяват се първите сериозни управляващи системи,наречени изчислителни системи,предхождащи днешните ОС. Появява се концепцията на понятието библиотека на потребителските програми и система от потребителски програми.Развива се концепция на механизмите за прекъсване и от тук концепция за многозадачен режим на изпълнение на обработката в компютърните системи(КС),също и тази за структурно програмиране.
IV Поколение от 1972 до 1977г. Характеризира се със свръхголеми интегрирани схеми(силно намаляване на размера на компютърните системи),развитие на съвременните ОС.Появява се концепция за микропрограмно ниво,езици - Пролог,Лисп.1975 - Basic.Добавянето на нови и подобряването на стари команди вече става лесно и всички фирми се пренасочват към микропроцесорните технологии.Продължава да се спазва фон Ноймановият модел на изчисление - всяка задача се описва от последователни стъпки.Те се описват от машинни команди и специално устройство(централен процесор) изпълнява решението на задачата команда след команда.
ОП - оперативна памет
АЛУ - аритметично логическо у-во
УУ - управляващо у-во - контролер








Паметта е разделена на групи, в нея се съхраняват числата; операнди - в/у тях извършваме действията;операциите са инструкции какво точно да правим с числата.
Паметта бива оперативна(непосредствена обработка) и външна(обработка след време).Има йерархия в паметта. В АЛУ се извършват действията,УУ контролира действието на всички елементи.


Компютърна архитектура
- Проектиране на компютъра
-множество от инструкции(instruction set)
-хардуерни компоненти(hardware components)
-системна организация(system organization)
- две части
-Instruction set architecture(ISA)
-hardware-system architecture(HSA)

Организация и архитектура
Компютърната архитектура третира тези атрибути на системата, които са видими за програмиста и имат директно отношение към логическото изпълнение на програмата
Компютърната организация се отнася до операционните устройства и тяхното взаимодействие, което реализира архитектурните спецификации
Част от архитектурните атрибути са: набор от инструкции; брой битове преставляващ различните типове данни(числа,символи); I/O механизъм; техника за адресация на паметта и т.н.

Компютърът е комплексна система имаща йерархична структура.Всяко ниво се характеризира със структура(начина по който компонентите си взаимодеистват) и функции(функционирането на всяка отделна компонента като част от структурата).Функционалнат а схема на компютъра се състои от обработка(gates),съхранение(mem ory cells),преместване(paths - from memory to memory or from memory through gates to memory) и контрол(връзка м/у компонентите) на данните.
Компютърът се състои от:
Gates - логически схеми (шлюзове)
Memory Cells - клетки памет
Interconnections among these elements - връзки между тези елементи
От своя страна gates/memory cells се състоят от цифрови електронни компоненти - интегрални схеми

Top - level
Structure

1 3















2















Instruction set architecture(ISA)
Включва спецификации, определящи как програмистът ще взимодейства с компютъра на ниво машинен език.Най-общо компютърът се разглежда в термините на ISA
което определя изчислителните характеристики на компютъра.

Hardware-System architecture(HSA)
Третира основните хардуерни подсистеми на компютъра -CPU,I/O
HSA включва както логическия дизайн така и организацията на потоците от данни за тези компоненти
HSA определя производителността (ефикасността) на машината.
PCs имат различни HSAs,но те всички имат еднаква ISA.Компютърна фамилия ще наричаме множество от компютърни реализации, имащи еднаква или подобна ISA.

Сравнимост(Compatiability)
Възможността различни компютри да изпълняват едни и същи програми
Upward compatibility - Компютри от по-високите серии на една и съща фамилия могат да изпълняват програми писани за по-ниските модели
Downward compatibility - Не винаги е възможно - софтуер създаден за по-високите модели не винаги може да върви на по-ниските модели


Микропроцесори
1971 - Intel 4004 - всички компоненти на CPU в единичен чип - adds 4 bits numbers
1972 - Intel 8008 - 8-bits microprocessor
1974 - Intel 8080 - микрокомпютър с общо предназначение - 8-bits
1978 - Intel 8086 - 16-bits general purpose
1981 - Bell Labs Hewlett-Packard - 32-bits single chip microprocessor
1985 - Intel 80386 - 32-bits

Класификация на компютърните архитектури - фон Нойманови машини и не - фон Ноиманови.
- фон Нойманови машини:
-Хардуер - CPU, main memory and IO system
-Stored program computer
-sequential instruction operation
-Единичен път м/у CPU и main memory (недостатък)
Инструкциите в паметта са стойности,които казват на компютъра коя операция да извърши.Всяка инструкция в програмата има логически адрес,и физически адрес,определящ къде в паметта е инструкцията.

Качеството на компютърните архитектури се определя от -съвместимост (Generality), приложение (Applicability), експедитивност(Efficiency),лесн та употреба(Easy to use), лесната модификация (Malleability), и разпространение,преносимо т(Expandability).
//малко за превод :):))))

Generality
- Range of applications that can be run on a particular architecture
- Generality tends to increase the complexity of application implementations
- The more complex a design fewer clones will be made of it.. (Good/Bad?)

Applicability
Utility of architecture for what it was intended for
- Scientific and Engineering applications
computation intensive
- General commercial applications

Efficiency
- Measure of the average amount of hardware that remains busy during normal computer use.
- Because of the low cost of hardware now, efficiency is considered very important.

Easy to use
- Ease with which system programs can be developed

Malleability
- Ease with which computers in the same family can be implemented using this architecture
- Example- machines that differ in size and performance

Expandability
- How easy is to increase the capabilities of an architecture.
- Increase number of devices? Make larger devices?

Фактори влияещи в/у успеха на архитектърата: Architectural merit(определя се от applicability, malleability, expandability and compatibility ),Open/closed architecture(Open - IBM, Closed - Apple),
System performance(Speed of the computer-I/O speed,Benchmark tests),System Cost

umpo
12-04-2006, 14:00
Ето ти нещо което може да ти помогне!!!
Ако ти свърши работа много ше се радвам! \:D/ :smt008 :smt118 :smt023 :smt033 :smt041