МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ РФ
МІНІСТЕРСТВО АГЕНСТВО ДО ОСВІТИ
Сарапульського ПРОМИСЛОВО-ЕКОНОМІЧНИЙ ТЕХНІКУМ
СПЕЦІАЛЬНІСТЬ 230103
Контрольна робота
З ДИСЦИПЛІНИ «АРХІТЕКТУРА ЕОМ І ВС»
ВИКОНАВ СТУДЕНТ
ГР. АСУ-31СЗ СУХИХ А.В.
ПЕРЕВІРИТИ
ВИКЛАДАЧ ГАББАСОВА Ф.Ф.
г.Сарапул
2005 - 2006 уч. рік
ЗМІСТ
1. Багатомашинних ОБЧИСЛЮВАЛЬНА СИСТЕМА .............. 3
2. КЛАСИФІКАЦІЯ ЕОМ ЗА ПРИЗНАЧЕННЯМ і функціональні можливості ........................................... ................................. 6
3. ФУНКЦІОНАЛЬНІ схема логічного елемента ...... 10
1. Багатомашинних ОБЧИСЛЮВАЛЬНА СИСТЕМА
Обчислювальна система (ПС) - сукупність взаємопов'язаних та взаємодіючих процесорів або ЕОМ, периферійного обладнання та програмного забезпечення, призначена для збору, зберігання, обробки і розподілу інформації.
Створення НД переслідує наступні основні цілі:
· Підвищення продуктивності системи за рахунок прискорення процесів обробки даних;
· Підвищення надійності та достовірності обчислень;
· Надання користувачам додаткових сервісних послуг і т.д.
відмінною особливістю НД по відношенню до класичних ЕОМ є наявність у ній декількох обчислювачів, що реалізують паралельну обробку.
Паралелізм виконання операцій істотно підвищує швидкодію системи, він може також значно підвищити і надійність (при відмові одного компонента системи його функції може взяти на себе інший), та достовірність функціонування системи, якщо операції будуть дублюватися, а результати їх виконання порівнюватися.
Паралелізм в обчисленнях у значній мірі ускладнює управління обчислювальним процесом, використання технічних і програмних ресурсів. Ці функції виконує операційна система НД
Незважаючи на те, що класичним є багатомашинний варіант ПС, у ВС може бути тільки один комп'ютер, але агрегований з багатофункціональним периферійним обладнанням (вартість периферійного устаткування часто у багато разів перевершує вартість центральних пристроїв комп'ютера). У комп'ютері може бути як декілька процесорів (тоді має місце також класичний багатопроцесорний варіант ПС), так і один процесор (якщо не брати до уваги спеціалізовані процесори, що входять до складу периферійних пристроїв).
У багатомашинної обчислювальної системі декілька процесорів, що входять в обчислювальну систему, не має спільної оперативної пам'яті, а мають кожен свою (локальну). Кожен комп'ютер в багатомашинної системі має класичну архітектуру, і така система застосовується досить широко. Однак ефект від застосування такої обчислювальної системи може бути отриманий тільки при вирішенні завдань, що мають дуже спеціальну структуру: вона повинна розбиватися на стільки слабко пов'язаних підзадач, скільки комп'ютерів в системі.
2. КЛАСИФІКАЦІЯ ЕОМ ЗА ПРИЗНАЧЕННЯМ і функціональні можливості
Електронна обчислювальна машина (ЕОМ), комп'ютер - комплекс технічних засобів, призначених для автоматичної обробки інформації в процесі вирішення обчислювальних та інформаційних задач.
ЕОМ можна класифікувати по ряду ознак, зокрема:
· Фізичній поданням оброблюваної інформації;
· Поколінням (етапах створення та елементної базі);
· Сферами застосування і методам використання (а також розмірами і обчислювальної потужності).
За сферами застосування і методам використання ЕОМ можна розділити на наступні групи (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Класифікація за сферами застосування та методам використання
Логічними елементами комп'ютерів є електронні схеми І, АБО, НЕ, І-НЕ, АБО-НЕ і інші (звані також вентилями), а також тригер.
За допомогою цих схем можна реалізувати будь-яку логічну функцію, що описує роботу пристроїв комп'ютера. Зазвичай у вентилів буває від двох до восьми входів і один або два виходи.
Щоб уявити два логічних стану - "1" і "0" у вентилях, відповідні їм вхідні і вихідні сигнали мають один з двох установлених рівнів напруги. Наприклад, +5 вольт і 0 вольт.
Високий рівень звичайно відповідає значенню "істина" ("1"), а найнижчий - значенням "брехня" ("0").
Кожний логічний елемент має своє умовне позначення, яке виражає його логічну функцію, але не вказує на те, яка саме електронна схема в ньому реалізована. Це спрощує запис і розуміння складних логічних схем.
Роботу логічних елементів описують за допомогою таблиць істинності.
Таблиця істинності це табличне представлення логічної схеми (операції), в якому перераховані всі можливі поєднання значень істинності вхідних сигналів (операндів) разом зі значенням істинності вихідного сигналу (результату операції) для кожного з цих сполучень.
С х е м а І
Схема І реалізує кон'юнкцію двох або більше логічних значень.
Умовне позначення на структурних схемах схеми І з двома входами представлено на рис. 3.1. Таблиця істинності - у таблиці 3.1.
Рис. 3.1
Таблиця 3.1
Одиниця на виході схеми І буде тоді і тільки тоді, коли на всіх входах будуть одиниці. Коли хоча б на одному вході буде нуль, на виході також буде нуль.
Зв'язок між виходом z цієї схеми і входами x і y описується співвідношенням: z = x y (читається як "x і y").
Операція кон'юнкції на функціональних схемах позначається знаком "&" (читається як "амперсенд"), що є скороченою записом англійського слова and.
С х е м а АБО
Схема АБО реалізує диз'юнкцію двох або більше логічних значень.
Коли хоча б на одному вході схеми АБО буде одиниця, на її виході також буде одиниця.
Умовне позначення схеми АБО представлено на рис. 3.2. Знак "1" на схемі - від застарілого позначення диз'юнкції як "> = 1" (тобто значення диз'юнкції дорівнює одиниці, якщо сума значень операндів більше або дорівнює 1). Зв'язок між виходом z цієї схеми і входами x і y описується співвідношенням: z = xvy (читається як "x або y"). Таблиця істинності - в табл. 3.2.
Рис. 3.2
Таблиця 3.2
С х е м а НЕ
Схема НЕ (інвертор) реалізує операцію заперечення. Зв'язок між входом x цієї схеми і виходом z можна записати співвідношенням z =
, Де читається як "не x" або "інверсія х".
Якщо на вході схеми 0, то на виході 1. Коли на вході 1, на виході 0. Умовне позначення інвертора - на малюнку 3.3, а таблиця істинності - в табл. 3.3.
Рис. 3.3
Таблиця 3.3
С х е м а І - НЕ
Схема І-НЕ складається з елемента І і інвертора і здійснює заперечення результату схеми І.
Зв'язок між виходом z і входами x і y схеми записують наступним чином:
, Де 
читається як "інверсія x і y".
Умовне позначення схеми І-НЕ представлено на малюнку 3.4. Таблиця істинності схеми І-НЕ - в табл. 3.4.
Рис. 3.4
Таблиця 3.4
С х е м а АБО - НЕ
Схема АБО-НЕ складається з елементу АБО і інвертора і здійснює заперечення результату схеми АБО.
Зв'язок між виходом z і входами x і y схеми записують наступним чином:
, Де 
, Читається як "інверсія x або y". Умовне позначення схеми АБО-НІ представлено на рис. 3.5.
Таблиця істинності схеми АБО-НІ - в табл. 3.5.
Рис. 3.5
Таблиця 3.5
МІНІСТЕРСТВО АГЕНСТВО ДО ОСВІТИ
Сарапульського ПРОМИСЛОВО-ЕКОНОМІЧНИЙ ТЕХНІКУМ
СПЕЦІАЛЬНІСТЬ 230103
Контрольна робота
З ДИСЦИПЛІНИ «АРХІТЕКТУРА ЕОМ І ВС»
ВИКОНАВ СТУДЕНТ
ГР. АСУ-31СЗ СУХИХ А.В.
ПЕРЕВІРИТИ
ВИКЛАДАЧ ГАББАСОВА Ф.Ф.
г.Сарапул
2005 - 2006 уч. рік
ЗМІСТ
1. Багатомашинних ОБЧИСЛЮВАЛЬНА СИСТЕМА .............. 3
2. КЛАСИФІКАЦІЯ ЕОМ ЗА ПРИЗНАЧЕННЯМ і функціональні можливості ........................................... ................................. 6
3. ФУНКЦІОНАЛЬНІ схема логічного елемента ...... 10
1. Багатомашинних ОБЧИСЛЮВАЛЬНА СИСТЕМА
Обчислювальна система (ПС) - сукупність взаємопов'язаних та взаємодіючих процесорів або ЕОМ, периферійного обладнання та програмного забезпечення, призначена для збору, зберігання, обробки і розподілу інформації.
Створення НД переслідує наступні основні цілі:
· Підвищення продуктивності системи за рахунок прискорення процесів обробки даних;
· Підвищення надійності та достовірності обчислень;
· Надання користувачам додаткових сервісних послуг і т.д.
відмінною особливістю НД по відношенню до класичних ЕОМ є наявність у ній декількох обчислювачів, що реалізують паралельну обробку.
Паралелізм виконання операцій істотно підвищує швидкодію системи, він може також значно підвищити і надійність (при відмові одного компонента системи його функції може взяти на себе інший), та достовірність функціонування системи, якщо операції будуть дублюватися, а результати їх виконання порівнюватися.
Паралелізм в обчисленнях у значній мірі ускладнює управління обчислювальним процесом, використання технічних і програмних ресурсів. Ці функції виконує операційна система НД
Незважаючи на те, що класичним є багатомашинний варіант ПС, у ВС може бути тільки один комп'ютер, але агрегований з багатофункціональним периферійним обладнанням (вартість периферійного устаткування часто у багато разів перевершує вартість центральних пристроїв комп'ютера). У комп'ютері може бути як декілька процесорів (тоді має місце також класичний багатопроцесорний варіант ПС), так і один процесор (якщо не брати до уваги спеціалізовані процесори, що входять до складу периферійних пристроїв).
У багатомашинної обчислювальної системі декілька процесорів, що входять в обчислювальну систему, не має спільної оперативної пам'яті, а мають кожен свою (локальну). Кожен комп'ютер в багатомашинної системі має класичну архітектуру, і така система застосовується досить широко. Однак ефект від застосування такої обчислювальної системи може бути отриманий тільки при вирішенні завдань, що мають дуже спеціальну структуру: вона повинна розбиватися на стільки слабко пов'язаних підзадач, скільки комп'ютерів в системі.
2. КЛАСИФІКАЦІЯ ЕОМ ЗА ПРИЗНАЧЕННЯМ і функціональні можливості
Електронна обчислювальна машина (ЕОМ), комп'ютер - комплекс технічних засобів, призначених для автоматичної обробки інформації в процесі вирішення обчислювальних та інформаційних задач.
ЕОМ можна класифікувати по ряду ознак, зокрема:
· Фізичній поданням оброблюваної інформації;
· Поколінням (етапах створення та елементної базі);
· Сферами застосування і методам використання (а також розмірами і обчислювальної потужності).
За сферами застосування і методам використання ЕОМ можна розділити на наступні групи (рис. 2.1).
Комп'ютер |
Супер-комп'ютер |
Базовий комп'ютер |
Міні-комп'ютер |
Робоча станція |
Персональний комп'ютер (ПК) |
Мікро-коіпьютер |
Домашній комп'ютер |
Блокнотний персональний комп'ютер |
Рис. 2.1. Класифікація за сферами застосування та методам використання
3. ФУНКЦІОНАЛЬНІ СХЕМИ ЛОГІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ
Логічний елемент комп'ютера - це частина електронної логічної схеми, яка реалізує елементарну логічну функцію.Логічними елементами комп'ютерів є електронні схеми І, АБО, НЕ, І-НЕ, АБО-НЕ і інші (звані також вентилями), а також тригер.
За допомогою цих схем можна реалізувати будь-яку логічну функцію, що описує роботу пристроїв комп'ютера. Зазвичай у вентилів буває від двох до восьми входів і один або два виходи.
Щоб уявити два логічних стану - "1" і "0" у вентилях, відповідні їм вхідні і вихідні сигнали мають один з двох установлених рівнів напруги. Наприклад, +5 вольт і 0 вольт.
Високий рівень звичайно відповідає значенню "істина" ("1"), а найнижчий - значенням "брехня" ("0").
Кожний логічний елемент має своє умовне позначення, яке виражає його логічну функцію, але не вказує на те, яка саме електронна схема в ньому реалізована. Це спрощує запис і розуміння складних логічних схем.
Роботу логічних елементів описують за допомогою таблиць істинності.
Таблиця істинності це табличне представлення логічної схеми (операції), в якому перераховані всі можливі поєднання значень істинності вхідних сигналів (операндів) разом зі значенням істинності вихідного сигналу (результату операції) для кожного з цих сполучень.
С х е м а І
Схема І реалізує кон'юнкцію двох або більше логічних значень.
Умовне позначення на структурних схемах схеми І з двома входами представлено на рис. 3.1. Таблиця істинності - у таблиці 3.1.
Рис. 3.1
Таблиця 3.1
| x | y | x y |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Зв'язок між виходом z цієї схеми і входами x і y описується співвідношенням: z = x y (читається як "x і y").
Операція кон'юнкції на функціональних схемах позначається знаком "&" (читається як "амперсенд"), що є скороченою записом англійського слова and.
С х е м а АБО
Схема АБО реалізує диз'юнкцію двох або більше логічних значень.
Коли хоча б на одному вході схеми АБО буде одиниця, на її виході також буде одиниця.
Умовне позначення схеми АБО представлено на рис. 3.2. Знак "1" на схемі - від застарілого позначення диз'юнкції як "> = 1" (тобто значення диз'юнкції дорівнює одиниці, якщо сума значень операндів більше або дорівнює 1). Зв'язок між виходом z цієї схеми і входами x і y описується співвідношенням: z = xvy (читається як "x або y"). Таблиця істинності - в табл. 3.2.
Рис. 3.2
Таблиця 3.2
| x | y | xvy |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 |
Схема НЕ (інвертор) реалізує операцію заперечення. Зв'язок між входом x цієї схеми і виходом z можна записати співвідношенням z =
Якщо на вході схеми 0, то на виході 1. Коли на вході 1, на виході 0. Умовне позначення інвертора - на малюнку 3.3, а таблиця істинності - в табл. 3.3.
Рис. 3.3
Таблиця 3.3
| x | |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
Схема І-НЕ складається з елемента І і інвертора і здійснює заперечення результату схеми І.
Зв'язок між виходом z і входами x і y схеми записують наступним чином:
Умовне позначення схеми І-НЕ представлено на малюнку 3.4. Таблиця істинності схеми І-НЕ - в табл. 3.4.
Рис. 3.4
Таблиця 3.4
| x | y | |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Схема АБО-НЕ складається з елементу АБО і інвертора і здійснює заперечення результату схеми АБО.
Зв'язок між виходом z і входами x і y схеми записують наступним чином:
Таблиця істинності схеми АБО-НІ - в табл. 3.5.
Рис. 3.5
Таблиця 3.5
| x | y | |
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |