Организация и функционирование компьютеров

Операционная система Windows ориентирована на мультизадачный режим выполнения программ. Программы, предназначенные для работы под управлением Windows, могут обмениваться сообщениями с ядром операционной системы и друг с другом. Считается, что основное состояние каждой программы – состояние ожидания. В этом состоянии программа находится до тех пор, пока к ней не придет сообщение с указанием выполнить то или иное действие. Это сообщение присылается от операционной системы или от другой программы. После выполнения требуемого действия программа снова оказывается в состоянии ожидания. Еще раз подчеркнем, что все это только модель описания работы компьютера. Например, тот факт, что программа находится в состоянии ожидания, означает, что память, выделенная ей, не освобождается, а все необходимые сведения о программе хранятся в соответствующей таблице операционной системы.

Контрольные вопросы по теме.

1. Какие функции выполняет оперативная память?

2. Что такое адрес оперативной памяти?

3. Какие функции выполняет процессор?

4. Какую роль в компьютере выполняют порты ввода-вывода?

5. Для чего нужна шина адреса?

6. Как процессор выполняет машинную команду?

7. Как процессор узнает очередность выполнения команд?

8. Каковы причины разбиения программ на подпрограммы?

9. Для чего нужны прерывания?

10. Что такое мультизадачность?

11. Что означает функция управления памятью?

1.4. Классификация вычислительных устройств.

Компьютеры различают главным образом по количественным характеристикам – объему оперативной памяти, объему внешней памяти, быстродействию процессора. По этим характеристикам можно выделить четыре класса: микрокомпьютеры, миникомпьютеры, мейнфреймы и суперкомпьютеры. Интересно, что такой градацией пользуются уже давно, хотя границы классов постепенно смещаются в сторону увеличения.

Микрокомпьютером называется, как правило, специализированное вычислительное устройство, встроенное в какое-нибудь техническое оборудование и выполняющее контрольные и управляющие функции. Часто это всего лишь микросхема, подключенная к датчикам. Функциональные программы зашиваются в постоянную память, однако возможно и программирование микрокомпьютера. Примером микрокомпьютеров могут служить кассовые аппараты, бортовые компьютеры автомобилей и самолетов, компьютеры, управляющие технологическими линиями на производстве.

Миникомпьютером называется универсальная ЭВМ, компактная по размерам и средняя по производительности. К этому классу относятся персональные компьютеры, серверы и рабочие станции. Сейчас миникомпьютеры содержат до 1Гб оперативной памяти и несколько десятков гигабайт внешней памяти.

Совершенствование миникомпьютеров привело к оформлению современного поколения настольных систем высокой производительности, которые сегодня известны как рабочие станции. Первоначальная ориентация рабочих станций на профессиональных пользователей (в отличие от ПК, которые с самого начала ориентировались на широкие слои потребителей -непрофессионалов) привела к тому, что рабочие станции – это хорошо сбалансированные системы, в которых высокое быстродействие сочетается с большим объемом оперативной и внешней памяти, высокопроизводительными внутренними магистралями, высококачественной и быстродействующей графической подсистемой и разнообразными устройствами ввода/вывода. Это свойство выгодно отличает рабочие станции среднего и высокого класса от ПК и сегодня.

Сервером называется миникомпьютер, специально предназначенный для хранения больших объемов информации и обслуживания информационных запросов многих пользователей. Особенностью серверов является повышенное быстродействие и большой объем оперативной и внешней памяти (на верхнем пределе класса миникомпьютеров), повышенная надежность за счет использования автономных источников питания, дублирования сохраняемых данных, сохранения резервных копий и т.д.