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
Атмосфера Владивостока
Социальная ответственность и этика управления в торговле
Чернышевский Н.Г.
Атом және атом ядросы


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ