Лекция Принципы построения операционных систем
Понятие об архитектуре аппаратных средств
жүктеу/скачать 0,75 Mb. Pdf көрінісі
|
Лекция 01 2021
| 1. Понятие об архитектуре аппаратных средств
1.1. Вводные замечания Появление общего программного обеспечения в ЭВМ относят к 1953 г., когда в СССР появилась одна из первых теоретических работ по автоматизации программирования для цифровых ЭВМ (А.П. Ершов), а в Массачусетском технологическом институте (США) была создана экспериментальная "операционная система", применявшаяся в учебных целях. Затем появились специализированные операционные системы (ОС) для обслуживания оборонных вычислительных систем реального времени. Однако эти разработки имели экспериментальный, исследовательский характер и широкого 2 распространения в то время не получили. Тем не менее, потребности практического использования ЭВМ в различных предметных областях, необходимость более эффективного использования ЭВМ, повышение производительности труда разработчиков программного обеспечения, а также стремление расширить рынок сбыта ЭВМ вызвали стремительный прогресс в создании теории и инструментальных средств общего программного обеспечения вычислительных систем. Построение вычислительных машин основано на трех принципах: 1. Принцип цифрового представления данных (чисел, команд, обозначение операций, букв, слов и т.д.). Единицами данных в ЭВМ являются бит, байт, слово и т.п. 2. Принцип адресности данных - все данные и любые объекты программы хранятся в ячейках памяти, имеющих адрес. 3. Принцип программного управления (Ч. Беббидж, 1834 г.) - управление вычислительным процессом осуществляется с помощью программы, находящейся в памяти ЭВМ. Все универсальные вычислительные машины, в том числе и персональные компьютеры, имеют структуру, показанную на рис. 1. Впервые такую структуру вычислительных машин предложил Джон фон Нейман в 1945 г., поэтому ЭВМ с такой структурой называют машинами фон Неймана. Конкретная аппаратурная реализация схемы изменялась от поколения к поколению ЭВМ. Например, в современных компьютерах АЛУ и УУ объединены в единое устройство - центральный процессор. Кроме того, в ЭВМ ввели систему прерываний. Появились многопроцессорные ЭВМ, позволяющие осуществлять параллельную обработку данных в компьютере. Тем не менее, функциональная структура существующих компьютеров в основном соответствует структуре машины фон Неймана. Рис. 1. Общая структура универсальной ЭВМ: АЛУ - арифметическо-логическое устройство; УУ - устройство управления; ВУ - внешние устройства; ОЗУ - оперативное запоминающее Архитектура вычислительной системы - общая логическая организация цифровой вычислительной системы, определяющая процесс обработки данных в конкретной вычислительной системе и включающая методы кодирования данных, состав, назначение, принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения. Большинство из выпускаемых сейчас компьютеров выполнено в соответствии с принципом открытой архитектуры, впервые примененном в персональной ЭВМ IBM РС (фирма IBM, 1981 г.). жүктеу/скачать 0,75 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|