Жаркимбекова А. Т., Кадирова Ж. Б., Рысбекқызы Б. ДӘріс материалдары
Есептеу техникасының негізгі сипаттамалары
жүктеу/скачать 1,5 Mb.
|
Дәріс материалдары ИКТ каз
| Есептеу техникасының негізгі сипаттамалары
Есептеу техникасының негізгі сипаттамаларына оның өнімділігі, жад сыйымдылығы, есептеу дәлдігі және т. б. сияқты техникалық сипаттамалары жатады. Компьютердің жылдамдығы екі аспектіде қарастырылады. Бір жағынан, ол секундына орталық процессор орындайтын қарапайым операциялардың санымен сипатталады. Қарапайым операция деп қосу, жіберу, салыстыру т.б. сияқты кез-келген қарапайым операция түсініледі, екінші жағынан, компьютердің жылдамдығы оның жадының ұйымдастырылуына байланысты. Жадтан қажетті ақпаратты іздеуге кететін уақыт компьютердің жұмысына айтарлықтай әсер етеді. Қолдану саласына байланысты компьютерлер секундына бірнеше жүз мыңнан миллиардқа дейін жұмыс істейді. Күрделі мәселелерді шешу үшін бірнеше компьютерлерді қажетті жиынтық жылдамдықпен Бірыңғай есептеу кешеніне біріктіруге болады. Өнімділікпен қатар өнімділік ұғымы жиі қолданылады. Егер біріншісі, негізінен, компьютерде қолданылатын элементтер жүйесіне байланысты болса, екіншісі оның архитектурасына және шешілетін мәселелердің түрлеріне байланысты. Тіпті бір компьютер үшін де өнімділік сияқты сипаттама тұрақты мән емес. Осыған байланысты мыналар ажыратылады: жедел жадқа қол жеткізуді есепке алмай, процессордың сағаттық жылдамдығымен анықталатын ең жоғары жылдамдық; жедел жадқа қол жеткізу уақытын ескере отырып анықталатын номиналды жылдамдық; есептеу процесін ұйымдастырудың жүйелік шығындарын ескере отырып анықталатын жүйелік өнімділік; шешілетін міндеттердің сипатын ескере отырып анықталатын пайдалану. Жадтың сыйымдылығы немесе көлемі компьютердің жадына орналастыруға болатын ақпараттың максималды мөлшерімен анықталады. Әдетте жад сыйымдылығы байтпен өлшенеді. Компьютердің жады ішкі және сыртқы болып бөлінеді. Ішкі немесе жедел жады әр түрлі машиналар кластарында әр түрлі болады және компьютердің адрестік жүйесімен анықталады. Блок құрылымы мен алынбалы диск конструкцияларына байланысты сыртқы жад сыйымдылығы іс жүзінде шектелмейді. Есептеулердің дәлдігі бір санды көрсету үшін қолданылатын биттер санына байланысты. Қазіргі заманғы компьютерлер 32 немесе 64 биттік микропроцессорлармен жабдықталған, бұл әртүрлі қосымшаларда есептеулердің жоғары дәлдігін қамтамасыз ету үшін жеткілікті. Алайда, егер бұл жеткіліксіз болса, екі есе немесе үш есе разрядты торды қолдануға болады. Компьютердің архитектурасы келесі салаларды қамтиды: - компьютерлік жүйені құрайтын негізгі физикалық компоненттер (аппараттық құрал); - компьютер түсінетін нұсқаулар/тіл түрлері; - осы нұсқауларды орындайтын негізгі компьютерлік технология (кейде микроархитектура деп аталады). Осы операциялардың кез келгені үшін арнайы компьютер блоктары жауап береді: - енгізу құрылғысы; - ОРТАЛЫҚ ЕСЕПТЕУІШ БӨЛІМ; - сақтау құрылғысы; - Шығару құрылғысы. Бұл блоктардың барлығы бөлек шағын құрылғылардан тұрады. Қазіргі компьютерлер ашық архитектура принципіне негізделген: - стандартты және тек оның конфигурациясымен және компьютердің жұмыс істеу принципінің сипаттамасымен реттеледі; - әртүрлі құрылғыларды енгізуге арналған кеңейту розеткаларының болуына байланысты компьютерді жаңарту және кеңейту мүмкіндігі бар, яғни пайдаланушы өз таңдауы бойынша өз компьютерінің конфигурациясын өзгертеді. Компьютердің құрылымы мыналардан тұрады: - аналық плата; - CPU (Central Processing Unit) + FPU (Floating Processing Unit); - HDD (Hard Disc Drive), FDD (дискеттік диск); - RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory); - Графикалық контроллер; - Кабельдер; - Іс; - UPS (Үздіксіз қуат көзі); - Енгізу құрылғылары – пернетақта, тінтуір, джойстик, трекбол, сканер, цифрландыру; - шығару құрылғылары – монитор, плоттер, принтер; - Мультимедиялық CD-ROM (Compact Disk- Read Only Memory), дыбыстық карта, DVD ROM (Digital Video Disk - Read Only Memory), карта енгізу-шығару; - Байланысқа арналған құрылғы - желілік карта, модем.нейм Аналық плата – компьютердің шассидегі ең үлкен тақтасы болып табылатын баспа схемасы және компьютердің негізі (2.9-сурет). Бұл құрылғының негізгі қызметі - әртүрлі перифериялық құрылғыларды ДК-ге қосу мүмкіндігі, ДК мүмкіндіктерін кеңейтуге көмектесетін қосымша компоненттер. Әдетте командалар дәйекті түрде орындалады, бірақ кейде бағдарламаның басқа бөліктеріне көшу мүмкін болады, мысалы, берілген шартқа сәйкес. CPU мүмкіндіктері: - берілген бағдарлама бойынша арифметикалық және логикалық амалдарды орындау арқылы мәліметтерді өңдеу (Arithmetic Logic Unit); - компьютер құрылғыларын бағдарламалық басқару (Control device). Процессор бір уақытта тек бір бағдарламаны орындай алады. Көптеген заманауи операциялық жүйелер көп тапсырмалы, яғни жүйеде бір уақытта бірнеше тапсырмаларды орындауға болады, олардың саны алдын ала белгісіз. Процессорлардың саны әрине болғандықтан, мүмкіндік беретін алгоритмдер қажет олардың әрқайсысы процессор уақытын алатындай процестердің орындалуын кезектестіріп отыруға болады. Бұл тәсіл деп аталады: әрбір процеске процессор уақытының кванты бөлінеді, одан кейін басқару басқа процеске ауысады (бұл әрекет контекстік ауысу деп аталады). Арифметикалық-логикалық құрылғы - бұл программа командалары бойынша мәліметтер түрлендірілетін компьютерлік блок: сандарға арифметикалық амалдар, кодты түрлендіру және т.б. Басқару құрылғысы компьютердің барлық блоктарының жұмысын үйлестіреді. Белгілі бір ретпен ол оперативті жадтан команда бойынша пәрменді таңдайды. Әрбір пәрмен декодталған, қажетіне қарай командада көрсетілген жедел жад ұяшықтарынан деректер элементтері ALU-ға тасымалданады; ALU ағымдағы пәрменмен көрсетілген әрекетті орындау үшін конфигурацияланған (бұл әрекетке енгізу-шығару құрылғылары да қатыса алады); осы әрекетті орындау үшін команда беріледі. Бұл процесс келесі жағдайлардың бірі пайда болғанша жалғасады: кіріс деректері таусылғанша, құрылғылардың бірінен жұмысты тоқтату пәрмені алынғанша және компьютердің қуаты өшірілгенше. Орталық процессордың негізгі параметрлері - уақыт бірлігінде процессор орындайтын тактілік операциялардың (циклдердің) санын анықтайтын тактілік жиілік (Гц, МГц, ГГц); - бір тактілік циклде өзінің регистрлерінде қанша деректер биттерін қабылдап, өңдей алатындығын көрсететін бит; - процессор жиілігіне жету үшін аналық платаның тактілік жиілігін көбейтетін тактілік жиіліктің ішкі көбейту коэффициенті; - жұмыс кернеуі; - кэш өлшемі, жиі қолданылатын деректер мен командаларды сақтауға арналған жоғары жылдамдықты кэш. Жүйе шинасы – есептеу жүйесінің негізгі компоненттерін байланыстыратын жалғыз компьютер шинасы. Жүйелік шина үш бөліктен тұрады: - деректер шинасы (әртүрлі құрылғылар арасында деректерді тасымалдауға арналған шин); - адрес шинасы (деректер жіберілетін немесе деректер шинасы арқылы деректер оқылатын құрылғыны немесе жадты таңдауға арналған шин); - басқару шинасы (магистральдағы ақпарат алмасу сипатын анықтайтын сигналды беруге арналған автобус). Сақтау құрылғысы – бағдарламаларды, кіріс және нәтиже деректерін және аралық нәтижелерді уақытша (RAM) және ұзақ (тұрақты жад) сақтауға арналған компьютердің бірлігі. Жедел жадтағы ақпарат қуат қосылған кезде ғана уақытша сақталады, бірақ жедел жадтың жылдамдығы жоғары. Тұрақты жадта деректерді компьютер өшірілген кезде де сақтауға болады, бірақ тұрақты жад пен орталық процессор арасындағы деректер алмасу жылдамдығы, көп жағдайда, әлдеқайда төмен. Компьютер жадысының конфигурациясы негізінен үш параметрмен анықталады: - Сыйымдылық; - Жылдамдық; - Құны. жүктеу/скачать 1,5 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|