Вопрос: 27. Сумматор обратного.

Выполнение арифметических операций в системах счисления. 1. Выполнение арифметических операций в системах счисления осуществляется, как правило, в двоичной системе счисления. При этом для того, чтобы использовать только сумматоры, а не строить специальные вычитатели, информация представляется в виде специальных кодов: 2. Прямой код – является двоичной системой счисления с соответствующим знаком (9 0,1001; -9 1,1001). 3. Обратный код – для положительного числа совпадает с двоичной системой счисления. Отрицательное число в обратном коде записывается: в знаковом разряде ставится 1, а в цифровых разрядах записывается инвертированное значение модуля числа (9 0,1001; -9 1,0110). 4. Дополнительный код. Положительные числа совпадают с двоичным модулем данного числа, а отрицательные числа представляет результата суммирования обратного кода с единицей младшего разряда.

Сигналы на входе Сигналы на выходе Аi Bi Пi+1 Ci Пi 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1

Сумматор – основной узел арифметического устройства ЦВМ, посредством которого осуществляется операция сложения чисел. При поразрядном сложении десятичных чисел (например, 157, 68 и 9) складывают сначала цифры разрядов единиц всех слагаемых (7 + 8 + 9); результат, если это однозначное число, записывают в разряд единиц итоговой суммы, если же результат — двузначное число (как в данном примере, 7 + 8 + 9 = 24), то в итог записывают только единицы (4), а десятки (2) переносят (добавляют) в разряд десятков слагаемых (5 + 6 + 2). Затем операция сложения повторяется, но уже над десятками, после этого — над сотнями и т. д., до получения итоговой суммы (234). При поразрядном сложении чисел, представленных в двоичном коде, также складываются цифры слагаемых в данном разряде и к полученному результату прибавляется единица переноса (если она имеется) из младшего разряда. В результате формируются (по правилам сложения в двоичной системе счисления) значения суммы в данном разряде и переноса в старший разряд.

Вопрос: 28. Принцип организации многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем.

Многомашинная ВС (ММС) содержит несколько ЭВМ, каждая из которых имеет свою ОП и работает под управлением своей операционной системы, а также средства обмена информацией между машинами. Реализация обмена информацией происходит, в конечном счете, путем взаимодействия операционных систем машин между собой. Это ухудшает динамические характеристики процессов межмашинного обмена данными. Применение многомашинных систем позволяет повысить надежность вычислительных комплексов. При отказе в одной машине обработку данных может продолжать другая машина комплекса. Однако можно заметить, что при этом оборудование комплекса недостаточно эффективно используется для этой цели. Достаточно в системе в каждой ЭВМ выйти из строя по одному устройству (даже разных типов), как вся система становится неработоспособной.

Вычислительная система называется многопроцессорной, если она содержит несколько процессоров, работающих с общей ОП (общее поле оперативной памяти) и управляется одной общей операционной системой. Часто в МПС организуется общее поле внешней памяти.

В МПС по сравнению с ММС достигается более быстрый обмен информацией между процессорами и поэтому может быть получена более высокая производительность, более быстрая реакция на ситуации, возникающие внутри системы и в ее внешней среде, и более высокие надежность и живучесть, так как система сохраняет работоспособность, пока работоспособны хотя бы по одному модулю каждого типа устройств.

Многопроцессорные системы представляют собой основной путь построения ВС сверхвысокой производительности. При создании таких ВС возникает много сложных проблем, к которым в первую очередь следует отнести распараллеливание вычислительного процесса (программ) для эффективной загрузки процессоров системы, преодоление конфликтов при попытках нескольких процессоров использовать один и тот же ресурс системы (например, некоторый модуль памяти) и уменьшение влияния конфликтов на производительность системы, осуществление быстродействующих экономичных по аппаратурным затратам межмодульных связей. Указанные вопросы необходимо учитывать при выборе структуры МПС.

построение многомашинных систем из серийно выпускаемых ЭВМ с их стандартными операционными системами значительно проще, чем построение МПС, требующих преодоления определенных трудностей, возникающих при реализации общего поля памяти, и, главное, трудоемкой разработки специальной операционной системы.

Многомашинные и многопроцессорные системы могут быть однородными и неоднородными. Однородные системы содержат однотипные ЭВМ или процессоры. Неоднородные ММС состоят из ЭВМ различного типа, а в неоднородных МПС используются различные специализированные процессоры, например процессоры для операций с плавающей запятой, для обработки десятичных чисел, процессор, реализующий функции операционной системы, процессор для матричных задач и др.

Вопрос: 29. Устройства управления ЭВМ. Функции и структура центрального устройства управления.

Устройство управления ЭВМ - координирует совместную работу процессора, внешней памяти, устройств ввода-вывода и др. посредством управляющих сигналов, вырабатываемых устройством управления в соответствии с реализуемой программой.

Под центральным устройством управления любой модели ЭВМ понимается совокупность блоков и узлов процессора, обеспечивающих координирование работы всех устройств ЭВМ и управление ими для всех принятых режимов.

Центральное устройство управления, реализуя программы программного обеспечения и рабочие программы, организует все необходимые действия по приему, оценке и преобразованию исходной информации, по получению результирующих данных и выдаче их потребителям.

> Все модели ЭВМ представляют собой цифровые вычислительные машины с хранимыми программами и прямой реализацией основных принципов программного управления. Решение любой задачи на них в конечном итоге сводится к последовательной выборке и выполнению команд соответствующей программы, что организуется главным образом центральным устройством управления (ЦУУ).

В связи с этим ЦУУ может считаться преобразователем первичной командной информации, представляемой командами программы, во вторичную командную информацию, представляемую формируемыми ЦУУ, исполнительными адресами, кодами и управляющими сигналами, воздействие которых на соответствующие узлы и блоки устройств машины приводит к выполнению заданных операций. Помимо команд к первичной командной информации относятся также сигналы и коды, характеризующие состояние отдельных блоков и устройств.

> Выполнение, или реализация, команды обычно проводится в такой последовательности:

выборка команды из оперативной памяти; формирование исполнительных адресов операндов по информации, содержащейся в коде команды;

выборка операндов из оперативной или местной (локальной) памяти;

выполнение действий в арифметико-логическом устройстве;

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: