Некоторые понятия теории вычислительных систем. Информационные процессы вычислительных машин и систем

Некоторые понятия теории вычислительных систем.

Теория вычислительных систем - инженерная дисциплина, объединяющая методы решения задач проектирования и эксплуатации ЭВМ, вычислительных комплексов, систем и сетей.

Предмет теории. Предметом исследования является вычислительные системы в аспектах их производительности, надёжности и стоимости.

Выделяются следующие составляющие:

1.  технические средства и связи между ними;

2.  режим обработки, определяющий порядок функционирования системы;

3.  рабочая нагрузка, характеризующая класс обрабатываемых задач и порядок их поступления в систему.

Задачи анализа. Типичная задача анализа – оценка производительности и надёжности систем с заданной конфигурацией, режимом функционирования и рабочей нагрузкой.

Задача идентификации. Построение модели системы на основе априорных (до опытных) сведений об её организации и данных измерений наз-ся идентификацией системы.

Задача синтеза. Синтез – процесс создания вычислительной системы, наилучшим образом соответствующий своему назначению.

Задачи анализа производительности, а также задачи синтеза систем с заданной производительностью и надёжностью – наиболее массовые задачи проектирования и эксплуатации вычислительных систем.

Информационные процессы вычислительных машин и       систем.

1. Формирование и представление информации – процесс первичного преобразования различных физических величин с целью представления их в форме, удобной для использования в ЭВМ.

2. Передача информации – это процесс перемещения сообщений от источника к потребителю посредством того или иного физического носителя (в соответствии с используемыми формами её представления – аналоговой  или цифровой).

3. Преобразование информации – процесс воздействия на физические параметры носителя информации с целью изменения формы её представления.

4. Хранение информации – процесс кратковременной или долговременной стабилизации физических параметров носителя информации.(В ЭВМ цифровое хранение осуществляется с высокими показателями точности, объёма и надёжности).

5. Переработка информации – выполнение  математических операций над входными величинами в соответствии с заданным алгоритмом решения задачи. При цифровой форме математической операции выполняются над цифровыми величинами: точность определяется числом используемых разрядов, быстродействие – структурой и физическим носителем.

6. Выделение информации – процесс обеспечения требуемой верности протекания информационных процессов (описанных выше). В цифровых ЭВМ применяются различные методы обнаружения и исправления ошибок за счёт использования помехоустойчивых кодов.

7. Распределение информации – процесс пространственно – временной коммутации узлов и блоков ЦВМ с целью реализации заданного алгоритма решения задачи. Это обеспечивает устройство управления ЭВМ.

8. Использование информации – процесс целенаправленного воздействия на исполнительные органы, а также на устройства регистрации, отображения и сигнализации в соответствии с результатами реализации алгоритма задачи. Для воздействия на исполнительные органы цифровые коды ЭВМ надо преобразовать в аналоговые.

Любая ЭВМ, как информационная система, представляет собой совокупность технических и программных средств для описанных выше действий.