Иерархическая система многоуровневой организации ЭВМ

1. ЛЕКЦИЯ 3. МНОГОУРОВНЕВАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЭВМ

2.

§ 1 Иерархическая система
многоуровневой организации ЭВМ

3.

Особенности многоуровневой организации:
1. Каждый верхний уровень интерпретируется
одним или несколькими нижними уровнями.
2. Каждый из уровней можно проектировать
независимо.
3. Модификация нижних уровней не влияет на
реализацию верхних.
4. Чем ниже уровень реализации программы,
тем более высокая производительность
достижима.

4.

§ 2 Организация аппаратных средств ЭВМ
В зависимости от способов связи
устройствами
различают
следующие
организации ЭВМ.
1. Структура ЭВМ с непосредственными связями
ВУ1
ЦП
ОП
ВУ2
Каждое устройство может связываться с любым другим.
между
виды

5.

2. Структура ЭВМ с канальной организацией
В этой схеме операции обмена данными с внешними
устройствами организуется через специализированный
узел – канал ввода-вывода. Благодаря этому можно
организовывать обработку информации параллельно с
ВУ
вводом-выводом.
ВУ
Контроллер
Канал 1 (Мультиплексный)
ЦП
ОП
Канал 2 (Селекторный)
Контроллер
ВУ
Канал 3 (Мультиплексный)
Контроллер
Контроллер
ВУ
ВУ
ВУ
ВУ

6.

Функциональная схема ЭВМ
с канальной организацией
Контроллер
оперативной
памяти
ЦП
КАНАЛ 0
ВУ
...
КАНАЛ 1
ВУ
ВУ
Оперативная
память
КАНАЛ 7
ВУ
ВУ
ВУ

7.

3. Структура ЭВМ с шинной организацией
по типу «общая шина (Unibus)
В этой схеме все устройства симметрично
подсоединяются к одному каналу, называемому
общей шиной. Симметрия подключения
гарантирует свободное подключение новых
устройств, т.е. система имеет теоретически
неограниченное развитие.

8.

ЦП
А
Р
Б
И
Т
Р
Функциональная схема ЭВМ
с шинной организацией
К1
МЛТП
Память
ВУ1
К2
К3
ВУ2
ВУ3
К4
ВУ4

9.

Центральный процессор
Генератор
тактовой
частоты
Арифметико-логическое устройство
Регистровая
память
Выполняемая
операция
Регистр флагов
Устройство управления
Програмнй счётчик
Регистр адреса
Пульт
управления
Регистр команды
Шина адреса
Шина данных
Шина управления
Адрес
Данные
Управление
Адрес
Данные
Ячейка 1
Ячейка 1
Ячейка 2
Ячейка 2
Ячейка 3
Ячейка 3
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
Ячейка n
Ячейка n
Память
Управление
Порты
устройств
ввода-вывода

10.

Достоинство данной организации ЭВМ – это
разгрузка шины, связывающей процессор с
памятью, и как следствие – повышение
производительности и надежности работы
ЭВМ.