Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Повышение производительности компьютерных систем



 Другие рефераты
Перспективы цифрового видео По автоматизации производственных процессов Подготовка дисков к работе Подготовка и составление конференции в Microsoft PowerPoint

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

                  ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


                                                              Кафедра ПОВТАС



                                   Реферат

   Проблемы повышения производительности вычислительных систем и методы их
                                 преодоления



|Выполнил:        |Чукин В.В.          |
|                 |группа 98повт-3     |
|Проверил:        |Воронков А.Е.       |



                                Оренбург 1999
                                 Содержание.

|1.Немного истории.                                                 |3      |
|2.Повышение производительности в компьютерных сетях.               |6      |
|3.Повышение производительности процесоров                          |8      |
|4. ММХ-революция в микропроцессорной эволюции.                     |9      |
|5.Основные проблемы.                                               |12     |
|6.Одно из перспективных решений.                                   |12     |
|7.Влияние архитектуры микропроцессоров на повышение                |14     |
|производительности.                                                |       |
|8.Список литературы.                                               |26     |

                              Немного истории.

 Электронный компьютер был  разработан  в  50-е  годы  как  устройство  для
производства быстрых вычислений. В то время никто  не  задумывался  над  его
информационными  приложениями  и  усилия  разработчиков  были  направлены  в
основном на повышение быстродействия компьютера.
 В 60-е годы была сделана попытка использовать компьютер для  осуществления
информационных  операций  индексирования  и  анализа   текста.   С   помощью
соответствующего  программного  обеспечения  в   память   компьютера   стали
записывать тексты и искать возможности  оперирования  с  ними.  В  настоящее
время существует множество фирм,  производящих  компьютеры.  Это,  например,
Dell, Acer, IBM. Для тех,  кто  профессионально  с  компьютером  не  связан,
расскажем очень кратко о некоторых принципах функционирования компьютера.
 Структурно компьютер  состоит  из  пяти  основных  функциональных  блоков,
объединенных общей задачей быстро производить  арифметические  и  логические
действия  над   числами.   Характер   действий   и   их   последовательность
определяются   программой,   представляющей   собой   определенным   образом
организованную  совокупность  машинных   операций,   называемых   командами.
Руководит работой компьютера устройство управления. Оно получает команды  из
памяти, декодирует их и генерирует необходимые для  их  выполнения  сигналы.
Каждая  команда  в  памяти  находится  по  определенному   адресу,   который
указывается программным счетчиком,  находящимся  в  устройстве  памяти.  Для
запоминания команд  в  устройстве  управления  имеется  специальный  регистр
команд.
 Устройств ввода и вывода служат для преобразования информации с тех языков
программирования и тех скоростей, на  которых  работает  компьютер,  на  те,
которые  воспринимает  человек  или  другая  система,  работающая  с  данным
компьютером. Важнейшим функциональным блоком компьютера является  процессор.
В нашей стране получили широкое распространение процессоры фирм  Intel,  AMD
и др.
 Команды  от  оператора  поступают  через  устройство   ввода   в   регистр
инструкций. По этим инструкциям блок  управления  вырабатывает  команды  для
всех функциональных блоков компьютера Система регистров  общего  пользования
служит оперативной памятью для поступающих на вход данных.
 Арифметическое устройство производит арифметические и логические  операции
над поступающими от регистра общего назначения данными. О том, какие  именно
следует выполнять функции, говорят команды блока управления.
 Адресный  регистр  обеспечивает  правильную  адресацию  данных  в  системе
памяти, он также снабжает каждую  следующую  инструкцию  указаниями  адресов
памяти, где она будет запоминаться.
 Одним из ключевых функциональных блоков  компьютера  является  программный
счетчик, назначение  которого  состоит  в  обновлении  каждой  инструкции  и
временном запоминании  ее  номера.  Если  записанная  программа  перейдет  в
другой инструктивный номер, это изменение  будет  зафиксировано  программным
счетчиком.  Информация  об  этом  изменении  поступает   также   в   регистр
инструкций.  При  каждом  следующем  шаге   рабочей   программы   происходит
обращение к программному счетчику с запросом  о  выполнении  соответствующей
операции.
 Каждая  ячейка  памяти  компьютера   запоминает   одно   машинное   слово.
Возможности компьютера определяются числом команд, которое  можно  ввести  в
оперативную   память.   Максимальная   емкость    оперативной    памяти    в
миникомпьютерах не превышает обычно 32M  слов,  в  суперкомпьютерах  емкость
оперативной памяти достигает 1000M слов (M = 1 048 576).
 Резкое  повышение  производительности  миникомпьютеров  при   сравнительно
небольшом  удорожании  привело   к   созданию   мегамини-   или   супермини-
компьютеров. Появление  компьютеров  нового  класса  связано  с  успехами  в
технологии их изготовления, с расширением  их  функциональных  возможностей.
Так,  увеличилась  скорость,  и   расширился   набор   команд   центрального
процессора, выросла пропускная способность устройств ввода-вывода,  расширен
диапазон адресов, увеличился ассортимент внешних устройств.
 Одновременно  с  этим  появилась  возможность   создать   для   супермини-
компьютеров богатое программное  обеспечение,  существенно  отличающееся  от
математического обеспечения типичных миникомпьютеров.  В  то  же  время  это
математическое  обеспечение  ориентировано  на  интерактивный  режим  работы
пользователя  с  машиной,  т.  е.  на  непосредственное  общение.   Крупными
производителями   программного   обеспечения   можно   считеть:   Microsoft,
Symantec, Borland, Microprose и др.
 В  начале  70-х  годов  американская   фирма   Intel   предложила   вместо
интегрального модуля с жесткой логикой  разработать  стандартный  логический
блок,  конкретное   назначение   которого   можно   определить   после   его
изготовления,  т.  е.  создать  программируемую  интегральную   схему.   Так
появился  микропроцессор  -  многофункциональный  цифровой  микроэлектронный
модуль с  программируемой  логикой,  сделавший  революцию  в  электронике  и
технике обработки информации.
 Основой микропроцессора является большая  интегральная  схема,  в  которой
происходят все  функциональные  и  вычислительные  операции.  Микропроцессор
составляет основу микрокомпьютера.
 В 1980 г. основу почти всех  микрокомпьютеров  составляли  однокристальные
микропроцессоры,  у  которых  на  одном  кристалле   выполнены   центральный
процессор, устройство памяти, устройство ввода-вывода  и  другие  логические
схемы. Число транзисторов на одном  кристалле  достигало  примерно  70  тыс.
штук. В настоящее время уже имеются монокристаллические микросхемы с  числом
элементарных вентилей до 5 млн. штук, что закладывает основу для перехода  к
микрокомпьютерам следующего нового поколения.
 Производство микрокомпьютеров происходит в нарастающем темпе.
 К первому поколению персональных  компьютеров  американского  производства
относятся  компьютер  TRS-80  на  базе  микропроцессора  Z80  фирмы   Zilog,
компьютер Apple - II фирмы Apple Computer, компьютер  PET  фирмы  Commondore
Int. на базе микропроцессора 6502 фирмы MOS Technology.
 Ко второму поколению принадлежат компьютеры IBM  Personal  Computer  фирмы
IBM с микропроцессором i8088, Rainbow-100 фирмы DEC на базе  микропроцессора
Z80A/i8088.
 Микрокомпьютеры второго поколения  с  16-разрядным  словом  отличаются  от
своих предшественников включением  в  комплект  кроме  гибких  дисков  также
малогабаритных  жестких  дисков  большой  емкости,  графических   устройств,
увеличенным объемом оперативной памяти до 256 КБайт  -  2  Мбайт.  Остальные
поколения являются производными от этих.
 Характеристики  персональных  компьютеров  постоянно   улучшаются,   и   в
настоящее время технические характеристики  и  области  применения  мини-  и
микрокомпьютеров перекрываются.
 В  конце  80-х  годов  существовала  проблема  отставания  математического
вооружения компьютера от  его  физических  возможностей.  Зато  в  настоящее
время  данная  проблема  преобразилась  с  точностью   до   наоборот.   Т.е.
современное программное  обеспечение  способно  использовать  все  системные
ресурсы компьютера и при  этом  требовать  еще  большего  увеличения  данных
ресурсов.
 Пусть, например,  необходимо  ввести  данные  в  компьютер.  Этот  процесс
следует  начать  с  тестовых  проверок,   чтобы   убедиться   в   физической
возможности осуществления этой процедуры. Поэтому работа начинается с  того,
что устройство ввода посылает в компьютер сигнал, указывающий на  готовность
ввода  порции  информации.  В  свою  очередь,  компьютер  должен   известить
устройство ввода,  т.  е.  оператора,  о  том,  что  он  закончил  обработку
предыдущей  порции  данных  и  готов  к  приему  следующей.   В   результате
происходящего обмена сигналами устанавливается  режим,  позволяющий  вводить
новую порцию данных.
 При выводе информации из компьютера  устройство  вывода  должно  известить
компьютер о том, что  оно  готово  воспринимать  данные,  т.  е.  послать  в
компьютер так  называемый  "сигнал  занятости".  Компьютер  начнет  выдавать
данные только  после  проверки  наличия  такого  сигнала.  В  свою  очередь,
компьютер должен послать в устройство вывода  сигнал  готовности  передавать
данные и устройство вывода должно убедиться в наличии такого сигнала.
 Этот очевидный режим обмена информацией между компьютером и  периферийными
устройствами имеет недостаток - нерациональное  использование  времени,  так
как компьютер  знач
12345След.
скачать работу


 Другие рефераты
Методы и средства контактных электроизмерений температуры
Европа мен Азияның солтүстік жағалауын және Солтүстік Мұзды мұхит теңіздерін зерттеу. Пираттар экспедициясы
Социологическая мысль на Украине
Особенности Восточной цивилизации


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ