Работу выполнили ученики 21 гимназии 10 А класса

Развитие архитектуры вычислительных систем

Зачем нужны сверхбыстрые компьютеры Несмотря на стремительно нарастающую производительность компьютеров, которая каждые 4-5 лет практически по важнейшим показателям удваивается, всегда есть классы задач, для которых даже такой производительности не хватает. Укажем некоторые из них. 1. Математические расчеты, лежащие в основе реализации математических моделей многих процессов. Гигантские вычислительные ресурсы необходимы для более надежного и долгосрочного прогноза погоды, для решения аэрокосмических задач, в том числе и оборонных, для решения многих инженерных задач и т. д. 2. Поиск информации в гигантских базах данных, достигающих по объему хранимой информации нескольких терабайтов (1 терабайт = 1024 Гбайт = 1012 байт ). 3. Моделирование интеллекта. При всех фантастических показателях объем оперативной памяти современных компьютеров составляет лишь малую долю объема памяти человека.

У компьютера имеется много внешних устройств, но только один, нацеленный непосредственно на выполнение программы, процессор ( контроллеры не в счет, у них иные функции ), одна шина и одна оперативная память. При решении с помощью такого компьютера любой задачи основной цикл работы состоит из следующих этапов : 1) процессор считывает очередную команду программы ; 2) эта команда расшифровывается, из оперативной памяти извлекаются указанные в ней данные, над ними выполняется требуемое действие ; 3) результаты действия записываются в оперативную память ( если действие того требует ) и всё повторяется заново, пока не произойдет остановка по какой - то причине.

Прикладные системы Системы программирования Управление логическими ресурсами Управление физическими ресурсами Аппаратные средства ЭВМ

В самом общем смысле под параллельными вычислениями понимаются процессы обработки данных, в которых одновременно могут выполняться несколько машинных операций. Распределенные вычисления способ реализации параллельных вычислений путем использования множества компьютеров, объединенных в сеть. Такие вычислительные системы еще называют мультикомпьютерными системами. Мультипроцессорная система реализуется в одном компьютере. Достижение параллелизма в ней происходит благодаря возможности независимой работы отдельных устройств : нескольких процессоров, блоков оперативной памяти, шин и т. д. Мультипроцессорная система может использовать разные способы доступа к общей для всей системы памяти. Все процессоры могут иметь равный доступ к единой памяти. На сегодняшний день кластерные системы это самый дешевый способ организации параллельных вычислений, поскольку для них можно использовать уже имеющиеся у пользователя компьютеры.

Характеристики физических ресурсов ( устройств ) Средства программирования, доступные на аппаратном уровне правила программного использования производительность степень занятости или используемости

Логическое ( виртуальное ) устройство - устройство ( ресурс ), некоторые эксплуатационные характеристики которого ( возможно все ) реализованы программным образом. Драйвер логического ( виртуального ) ресурса - программа, обеспечивающая существование и использование соответствующего ресурса. Управление логическими ресурсами

Ресурсы вычислительной системы - совокупность всех физических и виртуальных ресурсов. Одной из характеристик ресурсов вычислительной системы является их конечность - возможна конкуренция за обладание ресурсом между его программными потребителями. Операционная система - это комплекс программ, обеспечивающий управление ресурсами вычислительной системы.