CISC (Complicated Instruction Set Computer – компьютер с усложненной системой команд) – исторически первый подход к компьютерной архитектуре, суть которого в усложненности в системе команд вследствие реализации в них сложных по семантике операций, реализующие типовые действия, часто используемые при программировании и при реализации языков (например, групповая пересылка строк).
EPIC (Explicit Parallelism Instruction Computers – компьютеры с явным распараллеливанием команд) – подход к архитектуре компьютера, аналогичный VLIW, но с добавлением ряда усовершенствований, например, спекулятивных вычислений – параллельного выполнения обеих веток условной конструкции с вычислением условия.
RISC (Reduced Instruction Set Computer – компьютер с упрощенной системой команд) – упрощенный подход к архитектуре компьютеров , характеризующийся следующими принципами: упрощение семантики команд; отсутствие сложных групповых операций; одинаковая длина команд (32 или 64 бита, по размеру машинного слова); выполнение арифметических операций только в регистрах и использование специальных команд записи и считывания регистр память ; отсутствие специализированных регистров; использование большого набора регистров общего назначения (регистрового файла); передача при вызове процедур параметров через регистры.
VLIW (Very Long Instruction Word – компьютеры с широким командным словом) – подход к архитектуре компьютеров , основанный на следующих принципах: статическое планирование параллельных вычислений компилятором на уровне отдельных последовательностей команд и подкоманд.; представление команды как «широкой » — содержащей несколько подкоманд, выполняемых параллельно за один и тот же машинный такт на нескольких однотипных устройствах процессора – например, двух устройствах сложения и двух логических устройствах.
Внешние устройства — см. Устройства ввода-вывода
Гибридный процессор – новый, все шире распространяющийся подход к архитектуре компьютеров , при котором процессор имеет гибридную структуру – состоит из (многоядерного) центрального процессора (CPU) и (также многоядерного) графического процессора ( GPU – Graphical Processor Unit).
Инициатива по надежным и безопасным вычислениям (trustworthy computing initiative) – инициатива корпорации Microsoft (2002), целью которой является повышение надежности и безопасности программного обеспечения, прежде всего – операционных систем.
Карманный портативный компьютер (КПК, органайзер) — миниатюрный компьютер , помещающийся на ладони или в кармане, по своим параметрам почти сравнимый с ноутбуком, предназначенный для повседневного использования с целью записи, хранения и чтения информации, в том числе – мультимедийной, и коммуникации через Интернет .
Кластеры компьютеров – группы компьютеров, физически расположенные рядом и соединенные друг с другом высокоскоростными шинами и линиями связи.
Многоцелевые компьютеры ( компьютеры общего назначения, mainframes) – традиционное историческое название для компьютеров, распространенных в 1950-х – 1970-х гг., использовавшихся для решения любых задач.
Многоядерный компьютер (multi-core computer) – наиболее распространенная в настоящее время (2010 г.) архитектура компьютеров, при которой каждый процессор имеет несколько ядер (cores), объединенных в одном кристалле и параллельно работающих на одной и той же общей памяти, что дает широкие возможности для параллельных вычислений .
Мобильное устройство (мобильный телефон, коммуникатор) – карманное устройство, предназначенное для голосовой связи, обмена короткими сообщениями, а также для чтения, записи и воспроизведения мультимедийной информации и коммуникации через Интернет .
Настольный компьютер – персональный компьютер , размещаемый на рабочем столе и используемый на работе или дома.
Носимый компьютер – сверхминиатюрный компьютер , встроенный в одежду или имплантированный в тело человека, предназначенный для обработки информации от датчиков, управления специализированными устройствами (например, кардиостимулятором), или выдачи рекомендаций по навигации и выполнению других типовых действий человеком.
Операционная система – базовое системное программное обеспечение , управляющее работой компьютера и являющееся посредником (интерфейсом) между аппаратурой, прикладным программным обеспечением и пользователем компьютера.
Память – часть компьютера, хранящая данные и программы.
Подсистема управления ресурсами – компонент операционной системы, управляющий вычислительными ресурсами компьютера.
Портативный компьютер (ноутбук, лаптоп) – миниатюрный компьютер , по своим параметрам не уступающий настольному, но по своим размерам свободно помещающийся в небольшую сумку и предназначенный для использования в поездке, дома, на даче.
Прикладное программное обеспечение – программы, предназначенные для решения различных классов задач.
Распределенная система – вычислительная система , состоящая из нескольких компьютеров, объединенных в проводную или беспроводную сеть .
Система реального времени – вычислительная система , предназначенная для управления техническим, военным или другим объектом в режиме реального времени.
Суперкомпьютер – мощный многопроцессорный компьютер , производительностью до нескольких петафлопс (10 15 вещественных операций в секунду), предназначенный для решения задач, требующих больших вычислительных мощностей, например, моделирование , прогнозирование погоды.
Управляющая программа – компонент операционной системы, управляющая исполнением других программ и функционированием устройств ввода-вывода .
Устройства ввода-вывода – устройства компьютера, обеспечивающие ввод информации в компьютер и вывод результатов работы программ в форме, воспринимаемой пользователем или другими программами
Центральный процессор – центральная часть компьютера, выполняющая его команды (инструкции)
Ядро – низкоуровневая основная компонента любой операционной системы, выполняемая аппаратурой в привилегированном режиме, загружаемая при запуске ОС и резидентно находящаяся в памяти
Краткие итоги
В настоящее время наблюдается бурное развитие операционных систем ( Windows , Linux, Solaris, MacOS и др.) , в том числе – с открытым исходным кодом ( Windows Research Kernel , Linux, OpenSolaris и др.).
По мнению Дэвида Проберта (менеджера Microsoft по развитию Windows ), Знание ОС способствует становлению зрелого мышления программиста и хорошему знанию сетевых технологий и протоколов, виртуальных машин , методов современного программирования.
Операционная система (ОС) – общее системное программное обеспечение , являющееся интерфейсом между аппаратурой компьютера, пользователем, прикладным программным обеспечением и другими компьютерами в сети.
Цели работы ОС – обеспечение удобства, эффективности, надежности и безопасности выполнения пользовательских программ, использования компьютерного оборудования и внешних устройств, подключенных к компьютеру. Особая важность в настоящее время придается инициативе по надежным и безопасным вычислениям ( trustworthy computing ) фирмы Microsoft.
Компонентами компьютерной системы (в широком смысле слова) являются аппаратура, операционная система , прикладное программное обеспечение , пользователи (клиенты) – люди и другие компьютеры в сети.
Компьютерные системы очень разнообразны по своему назначению и по архитектуре.
По своему назначению и параметрам различаются суперкомпьютеры , многоцелевые компьютеры ( mainframes ), кластеры компьютеров, настольные компьютеры, портативные компьютеры, карманные портативные компьютеры (КПК), мобильные устройства (мобильные телефоны, коммуникаторы), носимые компьютеры, распределенные компьютерные системы, компьютерные системы реального времени .
Основные архитектуры компьютеров: CISC , RISC , VLIW , EPIC , многоядерные компьютеры, компьютеры с гибридными процессорами.
Основные компоненты операционной системы: ядро , подсистема управления ресурсами , управляющая программа .
Набор для практики
Вопросы
- Назовите наиболее распространенные операционные системы, в том числе – с открытым исходным кодом.
- Дайте определение операционной системы.
- Каковы цели работы операционной системы?
- Назовите компоненты компьютерной системы (включая программное обеспечение и пользователей).
- Назовите основные виды компьютерных систем, различающиеся по своему назначению и параметрам.
- Назовите основные архитектуры компьютерных систем и кратко определите, в чем суть каждой из них.
- Каковы основные компоненты операционной системы?
Темы для курсовых работ, рефератов, эссе
- Краткий обзор современных операционных систем (реферат).
- Классификация современных компьютерных систем (реферат).
- Обзор современных компьютерных архитектур (реферат).
Источник: intuit.ru
Понятие и виды компьютерных систем
Компьютерная сеть (КС) — это совокупность нескольких компьютеров или вычислительных систем, объединенных между собой средствами телекоммуникаций в целях эффективного использования вычислительных и информационных ресурсов при выполнении информационно-вычислительных работ.
Использование компьютерных сетей предоставило пользователю преимущества, без которых компьютерный мир не мог бы достичь современного прогресса:
> автоматизация обмена информацией и программными средствами между отдельными ПЭВМ;
> свободный доступ к обширным информационным ресурсам, накопленным человечеством;
> создание распределенных БД, размещаемых на разных компьютерах;
> организация параллельной обработки данных многими пользователями;
> специализация отдельных ЭВМ для эффективного вычисления отдельных классов задач;
> перераспределение мощностей компьютерной техники в зависимости от круга решаемых задач пользователей;
> повышение загрузки компьютерной техники, включая дорогое периферийное оборудование;
> взаимозаменяемость отдельных компьютеров и участков сети, что позволяет быстро восстанавливать работу сети на всех участках;
> сочетание различных режимов работы, включая (пакетный диалоговый и режим-запрос, режим-ответ.
Все многообразие компьютерных сетей можно классифицировать по некоторым признакам. Прежде всего, различают локальные, глобальные и региональные сети, общая характеристика которых будет дана в этой главе.
— ведомственные — государственные сети.
По скорости передачи
низко-, средне- и высокоскоростные
По совместимости компьютерных средств различают гомогенные и гетерогенные сети.
По характеру функций выполняемых в сети,
По типу организации передачи данных
коммутацией каналов, сообщений и пакетов.
по территориальному размещению на:
По способу распределения информационных ресурсов сети различают централизованные, децентрализованные и смешанные формы организации данных.
Архитектура «клиент-сервер». Локальные вычислительные сети
В компьютерной технологии, называемой архитектурой «клиент-сервер», программное обеспечение ориентировано не только на коллективное использование ресурсов, но и на их обработку в месте размещения ресурсов по запросам пользователей. Программные системы архитектуры клиент-сервер состоят из двух частей: программного обеспечения сервера и программного обеспечения пользователя — клиента. Основная идея технологии «клиент-сервер» состоит в том, что функции по обработке информации разделяются между программой-приложением (клиентом) и программой управления базой данных (сервером).
Работа этих систем организуется следующим образом: программы-клиенты выполняются на компьютере пользователя и посылают запросы к программе-серверу, которая работает на компьютере общего доступа. Основная обработка производится мощным сервером, а на компьютер пользователя посылаются только результаты выполнения запроса. Серверы, используемые в этой технологии, рассчитаны на работу с большими объемами данных и большое число пользователей, поэтому обладают мощными техническими характеристиками. Они обеспечивают высокую производительность, надежность и защищенность. В глобальных сетях архитектура «клиент-сервер» является основной.
Локальные вычислительные сети
Под локальной вычислительной сетью (ЛВС) понимают совместное подключение нескольких компьютерных рабочих мест (рабочих станций) к единому каналу передачи данных с помощью соответствующих средств коммуникации.
— экономное использование аппаратных средств,
— доступ к данным и управление запросами БД с периферийных рабочих станций, с использованием разделения данных;
— возможность одновременного использования централизованных программных средств;
— совместное использование вычислительных мощностей для обработки данных, доступное каждой рабочей станции, благодаря разделению ресурсов процессора.
Локальные вычислительные сети подразделяются на одноранговые <одноуровневые) и иерархические (многоуровневые).
Способ организации и хранения информации на сервере устанавливается специальным лицом — администратором сети. На нем лежит ответственность за сохранность коллективно используемой информации. Для идентификации пользователей каждому из них присваивается уникальное имя и пароль, которые регистрирует администратор сети. Администратор сети также определяет, какие ресурсы сервера являются разделяемыми, какие доступны различным пользователям, и их права доступа. В иерархических сетях возможны как режимы удаленного доступа, так и удаленного управления в зависимости от прав, предоставленных пользователю администратором.
ЛВС классифицируются по назначению:
* сети терминального обслуживания.
* сети, на базе которых построены системы управления производством и учрежденческой деятельности.
* сети, которые объединяют системы автоматизации, проектирования. * сети, на базе которых построены распределенные вычислительные системы;
Источник: studbooks.net
Компьютерная система: что это такое?, характеристики, типы и многое другое
В этой статье вы узнаете все о Компьютерная система. Важная среда, которая стала частью повседневной жизни подавляющего большинства людей. Если взять за основу, что практически все обрабатывается с помощью компьютера.
В настоящее время все, что связано с компьютерная система это стало незаменимым знанием для приобретения. Прошедшее время было недостаточным для того ускоренного пути, которым мир вычислений занял важное место в нашей жизни. Как в повседневных обязанностях, так и на рабочем месте.