Category Archives for Архитектура эвм

Время исполнения произвольной команды разобьем на 6 частей: G – выборка команд, D – декодирование команд,

Принцип: Распараллеливание выполнение операций, то есть в одном командном слове кодируется несколько различных действий по преобразованию данных, что создает предпосылки для выполнения нескольких операций в одно и то же время.

Принцип: Реализовывается динамическая оптимизация кода процессором. Имеется два подхода к отображению параллелизма задачи на среднеблочном уровне: 1). Имеется явное указание на параллелизм в специальных полях команды. 2). Никакого указания на параллелизм в системе команд не содержится, но в процессоре содержится несколько параллельно работающих ОБ. Команды извлекаются последовательно и , в случае, если ОБ не занят, Читать далее

Принцип: Программа разбивается на совокупность задач (блоков) с помощью программных средств, каждой из которых назначается свой процессорный элемент для исполнения. Рис.6.23. ГУЗ

Принцип: Используется естественный параллелизм вычисления выражений. Под «выражением» понимается совокупность операндов, разделенных одноместными и двуместными операторами. Каждая операция ассоциируется с командой. Имеется проблема, связанная со следующим: содержимое ячейки памяти надо доставить к месту выполнения операции. Для получения значения операнда используются механизмы преобразования логического адреса в физический, которые требуют времени для выполнения.

Принцип: Имеется две типа систем высокопроизводительной числовой обработки: 1). Матричные системы. 2). Векторно-конвейерные системы. Итак, имеется некоторый конвейер с несколькими стадиями. Данные берутся из памяти и подаются на конвейер, и результат выполнения возвращается в память:

На практике часто встречаются случаи, когда необходимо найти уравнение какой-либо переменной (случайной величины) от другой случайной величины, числовые значения которой равноотстоящие друг от друга, то есть, соблюдается равенство X2 — X1=X3 — X2=…=Xn — Xn-1= DX . (2.38) Это могут быть задачи об изменениях цен, урожая, количества осадков и т.п. по годам или любые другие Читать далее

Пример 3. Определить степень однородности электрофизических параметров на площади пластины при производстве кристаллов ИМС. Р е ш е н и е: Поскольку технологический процесс (ТП) производства кристаллов ИМС является ярким примером групповой технологии, т.е. такой технологии, когда все кристаллы на пластине одновременно подвергаются одинаковому воздействию, то следовало бы ожидать в итоге получения параметров одинаковой величины Читать далее

Расчет параметров выборки при наличии свертки в виде гистограммы (или соответствующей ей таблицы разрядов и частот) удобнее всего вести через некоторые вспомогательные параметры, которые называются моментами. Существуют три вида моментов ряда распределения. 1. Простые или начальные моменты представляют собой сумму отклонения средних значений разрядов гистограммы от некоторой произвольной точки Xа взятой в h-ой степени и Читать далее

Рассмотренные ранее виды контрольных карт, применяемых при использовании метода учета дефектов, работали с каждым числом, полученным в ходе контроля изделий в отдельности. Между тем, как уже ранее говорилось (см. раздел 1.8), методики обработки статистической информации, не основанные на поочередной обработке данных, использующие различного рода накопительные суммы, позволяют достичь значительно большей точности. С этой целью применяются Читать далее

Целью работы является ознакомление со структурой, картой памяти, организацией управления и режим работы учебной микро –ЭВМ. 1.1.УЧЕБНАЯ МИКРО – ЭВМ УМПК – 86 Учебная микро –ЭВМ УМПК – 86 предназначена для знакомства с особенностями построения вычислительных средств и комплексов на базе процессора с фиксированным набором команд, а также для исследования методов программирования и изучение работы Читать далее

В матричных системах доля распараллеливания, как правило, превосходит долю вычислений выполняемых при конвейеризации, т.е. параллельные вычисления преобладают над конвейерными. Матричная система имеет много ПЭ, которые соединяются через коммутационную сеть для обмена данными или промежуточными результатами вычислений. Матричные системы – это синхронные системы обработки данных типа ОКМД.

Принцип матричной обработки: Несколько одинаковых обрабатывающих устройств выполняют одну и ту же последовательность команд над различными последовательностями данных.

Рис.7.12. Структура матричной системы

Рассмотрим матричные команды: 1). Сложение матриц: Пусть заданы две матрицы и . Необходимо вычислить матрицу (n x m), которая равна поэлементной сумме этих матриц: . Элемент i,j матрицы есть сумма соответствующих элементов матриц и : , где , .

Примером МС является ПС-2000. ПС-2000 состоит из 8 модулей, управления каналом и мониторной системой. Рис.7.14. ПС2000

Одним из принципов Неймана является хранение данных в ЗУ с линейной организацией, и что приводит к тому, что содержимое памяти носит субъективный характер, т.е. определяется самой программой. Это является узким местом архитектуры Неймана, так как ОП используется лишь для пассивного хранения данных. Основной принцип ассоциативной обработки: приблизить обработку данных к месту их хранения, и тем Читать далее

Так как каждое слово, которое может быть записано в ячейку АЗУ может быть разделено на разряды. Число разрядов, предположим, ограничено и равно m. М/б, есть смысл не обрабатывать сразу параллельно все m разрядов для ассоциативного поиска, а этот процесс разделить на m частей, т.е. обрабатывать разряды последовательно, но параллельно по всем словам. Это означает, что Читать далее

В ассоциативных системах формат слова (данных) имеет два поля: поле данных и поле тега. В поле тега находятся управляющие данные (тип, индекс и т.д.). Ассоциативной обработке подвергается только поле тега. Поле данных обрабатывается традиционным способом. Поиск требуемого слова (слов) осуществляется путем обработки битовых срезов поля тегов. Возможен множественный отклик, когда в регистре отклика несколько разрядов Читать далее

Систолическая система(СС) – это числовой обработки данных. Особенностью является то, что она занимается проблемой хранения промежуточных данных. Проблема, решаемая в рамках СС, заключается в устранении или отсутствии дополнительных обращений к ОП для хранения промежуточных результатов при вычислении, тем самым устраняется традиционные недостатки конвейерной и матричной обработки. Используются как распараллеливание, так и конвейеризация – одновременно.

Он заключается в выполнении всех стадий обработки каждого элемента данных, извлеченных из памяти, прежде чем результат этой обработки поместить обратно в память. Этот принцип реализуется систолической матрицей или массивом ПЭ. В СС данные извлекаются из ОП и последовательно передаются между ПЭ, которые выполняют их обработку, и последний ПЭ сохраняет в ОП окончательный результат.

Систолические алгоритмы: 1). Символьная обработка: поиск вхождения подстроки в строку. Предположим у нас имеется две строки:

Заданы две матрицы и . Пусть известно, что надо найти матрицу , равную произведению матриц и , и известен элемент матрицы:

Систолические структуры – это системы синхронной обработки данных. Для них используется единая система тактовых сигналов, т.е. пульсация и продвижение данных происходит согласованно. Если на один элемент поступила порция данных, то только следующий такт меняет одну входную порцию на другую, причем это происходит по всей матрице одновременно. Но иногда, когда мы будем использовать универсальные систолические системы Читать далее

МПВК (мультипроцессор) – это комплекс, состоящий из нескольких процессоров, работающих под управлением единой ОС, организующей весь процесс обработки данных в комплексе. Классификация МПВК МПВК могут быть разделены на 3 типа: 1). С общей памятью 2). С распределенной памятью 3). С динамической структурой

Рис.7.27.

Типы структурной организации МПВК с общей памятью: 1). С общей шиной; 2). С перекрестной коммутацией; 3). С многовходовыми ОЗУ. С общей шиной (системным интерфейсом):

Рис.7.29. КС – коммутационная среда КВВ – канал ввода-вывода

Разделяются на: 1). Многопроцессорные ВС(тип 1) – многомашинные; 2). Многопроцессорные ВС(тип 2) – многопроцессорные. МПВК (тип 1) – историчесткий экскурс:

Это ММВК – состоящий из элементарных вычислительных машин, объединенных в единую систему (сеть) по средствам коммутационных средств (КС). Элементарная машина, как правило, состоит из процессора, локальной памяти, средства ввода/вывода и которая может независимо от других элементарных машин исполнять программу в собственной локальной памяти. Взаимодействие процессов в микролокальной сети осуществляется путем обмена сообщений по коммутационной сети.