Типы архитектур вычислительных систем

Информатизация.

Информатизация общества связана с тем, что большая часть населения занята в инф.сфере., т.е. пр-вом, хранением, переработкой и реализацией информации.

Информатизация общества – организованный соц-экон., научно-техн. процесс, обеспечивающий потребности органов власти, юр. и физ. лиц в получении сведений о лицах, фактах, событиях, явлениях и процессах на базе инф. систем и сетей, осуществляющих обработку инф.ресурсов и выдачу пользователю научной информации.

Информатизация об-ва – его реакция на непрерывно возрастающий объём информации.

Уровень информатизации определяет уровень развития государства.

Особенности информатизации общества:

- Приоритет инф-и по сравнению с др. ресурсами;

- Интегрирование всех ср-в информации в глоб. инф. сист;

- Инф.технол. охватывают все сферы жизни;

- Разрешение противоречий между инф. лавиной и инф. голодом.

Тенденции информатизации об-ва:

- Возрастаниевлияния на об-во СМИ;

- Усложнение отбора качеств. инф-и;

- Сложность адаптации к новым условиям;

- Нарушение жизни людей и орг-й по ср-вам ИТ.

Электронная Беларусь.

Это гос программа развития информации страны до 2010 года. Это: созд-е общегос. автоматиз. инф. сист., внедрение инф. таоговли, созд-е эл. документооборота, созд-е сист. нац. безоп.

Приоритетные направления НТ в Б.

- Разв-е ресурсосбер. и энергосбер. технол.,

- Мед. исследования,

- новые виды энергии,

- инф. и телекоммуникац. технологии,

- экология и рац. природопользование.

Создание электронного правительства.

Информационные технологии(ИТ).

ИТ-процессы, использующие совокупность ср-в и методов сбора, обработки и передачи данных для получения И. нового качества о сост-и объекта.

Этапы развития:

- ручной;

- механический;

- электрический;

- электронный;

- компьютерный.

КИТ-совокупность систематических и массовых способов созд-я, накопл-я, и т.д. И. с помощью ср-в выч. техники и связи.

КЛАССИФИКАЦИЯ

Базовые: ОС, антивирусники, сетевые технологии, технологии клиент-сервер, многопроцессорная обработка, Интернет, slash-технологии, технологии программировании, технологии работы со знаниями и т.д.

Прикладные.

Основные понятия информатики: информация, данные, знания.

Информация –совокупность фактов, явлений, событий, представляющих интерес, подлежащих регистрации и обработке.

Информация может существовать в виде:

текстов, рисунков, чертежей, фотографий;

световых или звуковых сигналов;

радиоволн;

электрических и нервных импульсов;

магнитных записей;

жестов и мимики;

запахов и вкусовых ощущений;

хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т.д.

Информация в отличие от др. ресурсов (трудовых, материальных)

является неубывающим ресурсом жизнеобеспечения – информационный ресурс, который экономит материальные, трудовые, энергетические и финансовые ресурсы.

В качестве единицы информации Клод Шеннон предложил принять один бит

(англ. bit — binary digit — двоичная цифра).

Что можно делать с информацией?

СВОЙСТВА И.

- смысл и новизна;

- полезность;

- ценность;

- полнота;

- достоверность;

- адекватность;

- доступность;

- акуальность.

По форме передачи

вербальная (словесная, звуковая)

невербальная (представленная на определенном носителе - бумаге, дискете и т.д.)

По способу передачи и восприятия

передаваемую видимыми образами и символами – визуальная;

звуками – аудиальной;

ощущениями – тактильной;

запахом и вкусом – оргоно-лептической;

выдаваемую или воспринимаемую ЭВМ – машинной.

По изменчивости во времени

условно-постоянная (например, место жительства человека)

условно-переменная (например, последовательность календарных месяцев)

постоянная (например, дата рождения человека)

переменная

По режиму передачи от одного потребителя информации другому

в произвольные сроки

по запросу

принудительно в определенные сроки

По назначению

экономическая

техническая

социальная

организационная и т.д.

Формы представления информации:

символьно-текстовая (представленная совокупностью букв, цифр, знаков и т.п.),

графическая (разл. виды изображений),

звуковая,

видео.

Данные- информация, представленная в удобном для обработки виде.

Физическую среду, на которой (или внутри которой), зафиксирована информация называют носителем информации (бумага, магнитная лента, магнитный диск и пр.).

В системах обработки информации под знаниями понимают сложноорганизованные данные, содержащие одновременно как фактографическую (регистрация некоторого факта), так и семантическую (смысловое описание зарегистрированного факта) информацию, которая может потребоваться пользователю при работе с данными.
Экономическая информация – это информация, используемая при осуществлении функций управления экономикой страны и ее отдельными звеньями. Другими словами экономическая информация – это совокупность сведений, используемых для планирования, учёта, контроля, регулирования при управлении макро- и микроэкономикой.Основные особенности ЭИ

1. Специфичность по форме представления.

2. Объемность.

3. Цикличность.

4. Наличие натуральных и стоимостных показателей.

5. Специфичность по способам обработки.

6. Длительность хранения.

7. Наличие постоянной и переменной информации и др.

Документ – зафиксированная на определённом носителе И. с реквизитами, позволяющими её иденцифитировать.

Электронный документ – И., зафиксированная на машинном носителе, которая созаётся с помощью техники, имеет опр. структуру и реквизиты, представляется в понятной человеку форме. Структура: общая часть, особенная часть (эл. подпись).

Обработка информации

Это получение новых информационных объектов из существующих документов путём выполнения определённых алгоритмов.

Ср-ва обработки информации – всевозможные устройства и системы, созданные человеком. в 1-ю очередь – компьютер.

Сбор и регистрация. Учёт рабочего времени, времени оборудования, запись на носитель. Ср-ва: датчики, регистраторы производства, системы сбора данных, сканеры.

Передача и приём. Ср-ва: телефон, почта, факс, модем. Передаётся и принимается результатная, обработанная информация.

Накопление и хранение. Перенос данных на машинные носители. Ср-ва хранения: стример, винчестер, CD, DVD и т.д.

Обработка и выдача. Ср-ва: компьютер, принтер и т.д. выполняется алгоритмическая и логическая обработка.

Распространение. Формирование копий результатов информации и доставка конкретному пользователю. Ср-ва: множительно-копировательная техника, оптические и цифровые диски, телекоммуникации.

ЭВМ

Классификация

По поколениям:

1-е: с электронными лампами (очень большие размеры);

2-е: полупроводниковае;

3-е: интегральные схемы;

4-е: большие интегральные схемы, появление персонального компа;

5-е: современные технологии+сверхбольшие интегральные схемы.

По формам представления информации:

цифровые (дискретные) – ЦВМ

аналоговые (непрерывные) – АВМ

гибридные (аналого-цифровые) – АЦВМ

По назначению:

Универсальные

Специализированные

По функциям в сети:

Серверы

Рабочие станции

По аппаратной совместимости: различают так называемые аппаратные платформы

В области ПК сегодня наиболее распространены две аппаратные платформы: IBM-совместимые и Apple Macintosh.

В области мэйнфреймов – IBM AS/400

ЭВМ (компьютер)– взаимосвязанная совокупность устройств, основные функциональные элементы которых построены на электронных приборах, предназначенная для обработки информации в соответствии с заданным алгоритмом, в которой исходные данные преобразуются в результаты решения задачи.

Архитектура ЭВМ – структура, характеристики и взаимосвязь устройств ЭВМ (структурная организация), принципы функционирования ЭВМ и ее машинный язык.

В основу построения подавляющего большинства ЭВМ положены общие принципы, сформулированные в 1945 году американским ученым ДЖОНОМ фон НЕЙМАНОМ. Согласно фон Нейману, ЭВМ состоит из следующих основных блоков

• Устройства ввода/вывода информации

• Память компьютера

• Процессор, состоящий из устройства управления (УУ) и арифметико-логического устройства (АЛУ)

Обобщенная структура ЭВМ:

Принцип двоичного кодирования - вся информация, поступающая в ЭВМ, кодируется с помощью двоичных сигналов.

Принцип программного управления: программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности.

Принцип адресности: Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Это позволяет давать имена областям памяти и обращаться к хранимым в них значениям или менять их в процессе выполнения программы с использованием присвоенных имен.

Принцип однородности памяти: Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому ЭВМ не различает, что хранится в данной ячейке памяти - число, текст или команда.

ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА

Системный блок (базовый блок) реализует все основные процессы по переработке информации, осуществляя хранение программ и данных, управляет работой всех блоков, обеспечивая их системное взаимодействие. Содержит микропроцессор, оперативное запоминающее устройство, дисковую память и др.

Дисплей (видеодисплей, монитор) предназначен для отображения информации, вводимой с клавиатуры (для контроля правильности вводимых данных) или выводимой из памяти машины. Системный блок идисплей могут быть совмещены.

Клавиатура предоставляет пользователю возможность вводить информацию (программы и данные) в память ПЭВМ и управлять работой машины.

Манипулятор «мышь» обеспечивает быстрое перемещение световой (цветовой) метки по экрану, определяя реализуемую функцию.

Типы архитектур вычислительных систем

Архитектура ВС - структура, характеристики и взаимосвязь устройств ЭВМ (структурная организация), принципы функционирования ЭВМ и ее машинный язык.

Вычислительная система – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, внешних устройств и программного обеспечения, предназначенных для подготовки и решения задач пользователей.

ОДНОПРОЦЕССОРНЫЕ ВС. Архитектура Фон Неймана: 1 процессор, через который проходит 1 поток данных и 1 поток команд.

МНОГОПРОЦЕССОРНЫЕ ВС. Наличие нескольких процессоров. Следовательно, можно параллельно обрабатывать несколько потоков данных и несколько потоков команд.

МНОГОМАШИННЫЕ ВС. Несколько процессоров, не имеющих общей памяти. Каждая ЭВМ имеет свою память и классическую архитектуру Фон Неймана.

Процессор.

Является основным элементом компьютера и предназначен для управления работой всего ПК, а также для выполнения арифметических и логических операций. В настоящее время наиболее распространенными моделями являются микропроцессоры Pentium и Celeron. Процессор построен на 1 или нескольких микросхемах. 1-й процессор содержал 2300 резисторов. Современные содержат их сотни тыс. и млн. В состав микропроцессора входят:

· арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией (в некоторых моделях ПК для ускорения выполнения операций к АЛУ подключается дополнительный математический сопроцессор);

· регистры общего назначения (РОН) – это быстродействующие ячейки памяти, используемые в основном как различные счетчики и указатели на адресное пространство ПК. В современных микропроцессорах имеется шестнадцать 64 –х битных регистров общего назначения. Обращение к регистрам позволяет значительно увеличить быстродействие выполняемой программы;

· кэш-память – блок высокоскоростной памяти, в которую копируются данные, извлеченные из оперативной памяти. Такое сохранение основных команд позволяет повысить производительность процессора. Современные микропроцессоры имеют кэш-память первого (L1) и второго (L2) уровней. Кэш-память первого уровня (L1), как правило, имеет объем 128 Кбайт, емкость кэш- памяти второго уровня достигает 1 Мбайта;

· устройство управления (УУ) формирует и подает во все элементы ПК в нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы), обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций;

схемы управления шиной реализуют сопряжение и связь с другими устройствами ПК через системную шину.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: