Основы построения ЭВМ. Основные определения. Вычислительная машина. Функция Аккермана – тест для компьютера, страница 9

<28>

Структура современной ЭВМ большой мощности (основное использование – системы обработки данных):

Рис. 0.6

МПД – мультиплексор передачи данных (подготовка информации, принятой по линии связи (ЛС) для ввода в ОЗУ и обратная операция). В мощных машинах вместо МПД используются специальные машины ППД (программно управляемые МПД).

<29>

5. Основные параметры ЭВМ.

Сейчас наша цель – выделить свойства и закономерности, присущие конкретным ЭВМ и позволяющие их как-то сравнивать и выбирать.

Классификация не может считаться общепринятой. Основная причина – ВТ в интенсивном развитии.

Основные критерии выюора ЦВМ (по ним также осуществляется классификация) -  производительность (быстродействие), стоимость.

Быстродействие. Быстродействие ЭВМ оценивается чаще всего по числу операций, выполняемых машиной в секунду, либо временем выполнения отдельных операций. В качестве таких операций берут сложение, пересылку и т.п.

Но такая характеристика еще не однозначно определяет производительность ЭВМ, под которой следует понимать, какое число задач может решить машина за определенный промежуток времени.

Для конкретного типа задач менее быстродействующая машина может оказаться производительнее, эффективнее из-за

a)  удобного списка команд

b)  большего объема ОЗУ (меньше обращений к ВЗУ)

c)  развитой системы адресации и т.д.

Корректнее производительность оценивать по формуле Гиббсона:

, где V – эффективное быстродействие, – вероятность (вес, доля) операций i-го типа в программах решаемых задач, – среднее время выполнения операции i-го типа.

Гиббсон же предложил ряд тестовых «смесей задач» для сравнительной оценки производительности. После Гиббсона смеси задач (их все иногда обобщённо именуют «смеси Гиббсона»)  разрабатывались на протяжении нескольких десятилетий программистами-теоретиками.

<30>

Система команд. Адресность. Здесь имеется в виду ширина списка команд, способы адресации, удобство форматов и др. Число адресов – 1, 2, 3, 0, 4, … Основная тенденция – переменная адресность с преобладанием одноадресных форматов в разных модификациях. Важное дополнение – стандартность списка команд.

По числу адресов ЭВМ можно классифицировать, но смысла в том немного.

Разрядность. Максимальное число (двоичных?) разрядов, которое может содержать числовой и/или командный код. Рост разрядности увеличивает точность, но снижает быстродействие.

Используемые системы счисления. Во-первых, позиционные и непозиционные (например, СОК), а если позиционные, то, во-вторых, каково основание: 2, 10, 3, 8 и т.д. Если чрезвычайно велик объем вводимой информации, то 10-ная система может стать эффективной из-за трудоемкости переводов 10  210. Так случилось в начале 80-х годов при внедрении компьютеров в бухгалтерский учёт.

<31>

Временная синхронизация: синхронные и асинхронные ЭВМ.

Жесткость структурной организации. Возможно ли изменение количества устройств в составе ЦВМ. Модульность на всех уровнях, во всех блоках.

Отношение к мультипрограммности работы.

Емкость памяти. Это одна из важнейших характеристик. В особенности – емкость ОЗУ. Измеряется емкость памяти предельным количеством информации, которое она может хранить, в битах, байтах, машинных словах.

Последовательность бит – поле. Поле из 8 бит – байт. Зачастую один байт – это двоичный код символа.

Совокупность (последовательность) из определенного числа бит, имеющая некоторый определенный смысл (обычно увязан с разрядностью), называется машинным словом.

Совокупность машинных слов (записей на каком-либо носителе), объединенных по некоторому смысловому признаку (или нескольким) называется файлом.

Понятие файла близко к понятию массива, но совершенно не тождественно.

<32>

Надежность – свойство ЭВМ выполнять свои функции в течение заданного промежутка времени. В значительной степени надежность определяется интенсивностями отказов отдельных устройств, элементов. Несколько характеристик надежности:

–  вероятность исправной (безотказной)работы за заданный промежуток времени t

–  время наработки на отказ – среднее время между двумя соседними отказами (на оси времени)

–  время восстановления (); оно обычно также распределено по экспоненциальному закону. Вероятность восстановления за время t:

–  коэффициент готовности (– время восстановления):

Другие характеристики, (конспективно).

Габариты, вес. Мобильность.

«Климатика».

Потребляемая мощность, рассеиваемая мощность.

(Эти характеристики могут быть особенно важны для специализированных ЭВМ).

Стоимость.

Характеристики (стандартность) интерфейсов устройств.

И главное на сегодня: Система программного обеспечения (ПО), в том числе эффективность ОС, офисная система, полнота набора языков, их уровень и др.