Тенденции в развитии архитектуры ЭВМ

• расширение и совершенствование набора внешних устройств

• появление специализированных процессоров (математические сопроцессоры, видеопроцессоры, для распараллеливания вычислений)

• стремление иметь быстродействующие машины не только для вычислений, но и для логического анализа информации

• возрастание роли межкомпьютерных коммуникаций

Система команд ЭВМ
и способы обращения к данным

Состав Системы Команд (СК)

• Команды передачи данных (перепись), копирующие информациюиз одного места в другое

• Арифметические операции

• Логические операции (сравнение, И, ИЛИ, НЕ, сброс и установка битов и др.)

• Сдвиги двоичного кода влево и вправо

• ьоьнтгьКоманды ввода и вывода информации для обмена с внешними устройствами

• Команды управления, реализующие нелинейные алгоритмы

Команда ЭВМ состоит из двух частей - операционной и адресной

Операционная часть (иначе она еще называется кодом операции - КОП) указывает, какое действие необходимо выполнить с информацией

Адресная часть описывает, где используемая информация хранится

Замечание: адресная часть может отсутствовать, например, в команде останова; операционная часть имеется, всегда.

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ

• Компьютерная сеть - объединение нескольких ЭВМ для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и других задач

• Виды: локальные, региональные, глобальные

• Локальные сети (ЛС ЭВМ) объединяют относительно небольшое число компьютеров в пределах одного помещения, здания или учреждения

• Особенность ЛС - наличие связывающего всех абонентов высокоскоростного канала связи для передачи информации в цифровом виде

Характеристики каналов связи:

– скорость передачи данных;

– максимальная длина линии;

– помехозащищенность;

– механическая прочность;

– удобство и простоты монтажа;

– стоимость

Типы сетевых кабелей

• коаксиальный кабель;

• незащищенная витая пара;

• защищенная витая пара;

• волоконно-оптический кабель.

Коаксиальный кабель

Характеристики коаксиального кабеля:

• хорошая помехозащищенность

• малое затухание сигнала на расстояниях

• прочность

• максимальная скорость передачи данных - 10 Мбит

Виды:

• толстый (ок. 10 мм в диаметре) - менее чувствительны к электромагнитным помехам

• тонкий (около 4 мм)

Витая пара

Характеристики витой пары:

• скорость соединения - до 100 мегабит/с

• чувствительны к электромагнитным помехам

• низкая стоимость

Виды:

• неэкранированная

• экранированная

Волоконно-оптические кабели

- передают данные в виде световых импульсов по стекловолокну

Характеристики:

• обеспечивают наивысшую скорость передачи

• устойчив к электромагнитным помехам

• тонкий и гибкий

• высокая стоимость

• скорость передачи100/2000 Мб/с

КОНФИГУРАЦИИ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

• шинная

• кольцевая

• звездообразная (радиальная)

• древовидная

Процесс передачи данных по сети определяют компоненты:

• компьютер-источник (рабочая станция, файл-сервер, шлюз или любой компьютер, подключенный к сети);

• блок протокола (набор микросхем и программный драйвер для платы сетевого интерфейса);

• передатчик (посылает электрический сигнал через физическую топологическую схему);

• физическая кабельная сеть;

• приемник (распознает и принимает сигнал, передающийся по сети, и направляет его для преобразования в блок протокола);

• компьютер-адресат.

Шлюз - сетевое устройство, которое передаёт протоколы одного типа физической среды в протоколы другой физической среды (сети)

Сетевая ОС использует определенную стратегию доступа от одного компьютера к другому

Основные схемы доступа:

• конкурентная (Ethernet);

• с маркерным доступом (TokenRing, Arcnet)

• Маркерный доступ - компьютер-абонент получает от центрального компьютера сети маркер - сигнал на право ведения передачи в течение определенного времени, после чего маркер передается другому абоненту

• При конкурентном методе доступа абонент начинает передачу данных, если обнаруживает свободной линию, или откладывает передачу на некоторый промежуток времени, если линия занята другим абонентом

(или при другом способе - резервировании времени - у каждого абонента есть определенный промежуток, в течение которого линия принадлежит только ему)

Глобальные сети

- объединение большого числа сетей - национального, отраслевого и еще более узкого - регионального уровня

Примеры:

BITNET, RELCOM, FidoNet,