 |
Тема: Понятие и основные виды архитектуры ЭВМ. Принципы работы вычислительной системы
|
|
|
|
ДЕ 2. Технические средства реализации информационных процессов
Тема: История развития ЭВМ
ЗАДАНИЕ 1
Первый арифмометр, выполнявший четыре арифметических действия, сконструировал в XVII веке …
| ○ | Готфрид Вильгельм Лейбниц |
| ○ | Чарльз Бэббидж | |
| ○ | Блез Паскаль | |
| ○ | Герман Холлерит |
ЗАДАНИЕ 2
Успех семейства машин IBM PC в первую очередь обеспечивается …
|
| ○ | построением по принципу открытой архитектуры |
| ○ | наличием мощного микропроцессора | |
| ○ | наличием современной видеосистемы | |
| ○ | большим объемом оперативной памяти |
Решение:
В 1981 г. фирма IBM выпустила первый персональный компьютер IBM PC. В IBM PC впервые был применен принцип открытой архитектуры, то есть способ построения, регламентирующий и стандартизирующий только описание принципа действия компьютера и его конфигурации, что позволяет собирать его из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-производителями. Принцип открытой архитектуры также предусматривает наличие в компьютере внутренних слотов расширения. ПК легко расширяется и модернизируется с использованием этих гнезд, к которым пользователь может подключать разнообразные устройства, удовлетворяющие заданному стандарту, и тем самым конфигурировать свою машину в соответствии с личными предпочтениями.
ЗАДАНИЕ 3
В 1974 г. Эдвард Робертс создал микрокомпьютер «Альтаир», явившийся, по сути, первым коммерчески реализуемым персональным компьютером. В 1975 г. Билл Гейтс и ___________ создали для него интерпретатор языка Бейсик, заработанные средства от которого стали стартовым капиталом фирмы Microsoft Corporation.
|
|
|
|
| ○ | Пол Аллен |
| ○ | Эдвард Робертс | |
| ○ | Джон фон Нейман | |
| ○ | Стивен Джобс |
Решение:
В 1974 г. фирма «Intel» разработала первый универсальный восьмиразрядный микропроцессор 8080 с 4500 транзисторами.
В 1974 г.Эдвард Робертс, молодой офицер ВВС США, инженер-электронщик, построил на базе процессора 8080 микрокомпьютер «Альтаир», имевший огромный коммерческий успех, продававшийся по почте и широко использовавшийся для домашнего применения. Компьютер назван по имени звезды, к которой был запущен межпланетный корабль «Энтерпрайз» из телесериала «Космическая одиссея». У «Альтаира» не было ни клавиатуры, ни экрана, а емкость оперативной памяти составляла всего лишь 256 байт.
В 1975 г. молодой программист Пол Аллен (1953 г.р.) и студент Гарвардского университета Билл Гейтс (1955 г.р.) создали для «Альтаира» интерпретатор языка Бейсик, средства от реализации которого стали стартовым капиталом фирмы Microsoft Corporation, являющейся сегодня крупнейшим в мире производителем программного обеспечения.
ЗАДАНИЕ 4
В 1896 г. ___________ основывает фирму по производству табуляционных машин, которая в 1924 г. после серии слияний и переименований превратилась в знаменитую фирму ИБМ (IBM, International Business Machines Corporation).
|
| ○ | Герман Холлерит |
| ○ | Конрад Цузе | |
| ○ | Клод Шеннон | |
| ○ | Алан Тьюринг |
ЗАДАНИЕ 5
Принцип «открытой архитектуры» при разработке персональных компьютеров, серийное производство которых было начато в 80-х гг. XX в., реализован фирмой …
|
| ○ | 
|
| ○ | 
| |
| ○ | 
| |
| ○ | 
|
Решение:
В 1981 г. фирма IBM выпустила первый персональный компьютер «IBM PC», в котором впервые был применен принцип «открытой архитектуры», то есть способ построения, регламентирующий и стандартизирующий только описание принципа действия компьютера и его конфигурации, что позволяет собирать его из отдельных узлов и деталей, разработанных и изготовленных независимыми фирмами-производителями. Принцип «открытой архитектуры» также предусматривает наличие в компьютере внутренних слотов расширения. ПК легко расширяется и модернизируется с использованием этих гнезд, к которым пользователь может подключать разнообразные устройства, удовлетворяющие заданному стандарту, и тем самым конфигурировать свою машину в соответствии с личными предпочтениями.
|
|
|
ЗАДАНИЕ 6
Основоположником отечественной вычислительной техники является …
|
| ○ | С.А. Лебедев |
| ○ | М.В. Ломоносов | |
| ○ | С.П. Королев | |
| ○ | Д.И. Менделеев |
ЗАДАНИЕ 7
Свое современное название фирма 
получила в _______ году.
|
| ○ | |
| ○ | ||
| ○ | ||
| ○ |
Решение:
В 1890 г. немецкий эмигрант Герман Холлерит, работающий в Бюро переписи населения США, предлагает автоматизировать статистический учет иммигрантов при помощи перфорированных карточек. Для осуществления своей идеи Герман изобретает электрическую машину для обработки данных. Образец оказался настолько удачным, что в 1896 г. Г. Холлерит основывает свою фирму – Tabulating Machine Co. Вскоре табуляторы Г. Холлерита начинают поставляться за рубеж, в том числе и в Россию. В 1911 г. компания вошла в объединение с компаниями Computing Scale и Time Recording. Вновь созданная компания была зарегестрирована под названием Computing-Tabulating-Recording Company, или C-T-R, и в 1924 г. переименована в International Business Machines Corporation (IBM).
ЗАДАНИЕ 8
Первая в континентальной Европе ЭВМ называлась …
|
| ○ | МЭСМ |
| ○ | MARK-1 | |
| ○ | КОЛОСС | |
| ○ | Z1 |
Решение:
МЭСМ (Малая электронная счетная машина) – первая в СССР и континентальной Европе ЭВМ разработана в Институте электротехники Академии наук Украины под руководством академика Сергея Алексеевича Лебедева. В 1952–1953 гг. МЭСМ была самой быстродействующей и практически единственной регулярно эксплуатируемой ЭВМ в Европе.
Тема: Понятие и основные виды архитектуры ЭВМ. Принципы работы вычислительной системы
ЗАДАНИЕ 1
Архитектура персонального компьютера, основными признаками которой являются наличие общей информационной шины, модульное построение, совместимость новых устройств и программных средств с предыдущими версиями по принципу «сверху-вниз», носит название …
|
|
|
|
| ○ | открытой |
| ○ | суперскалярной | |
| ○ | иерархической | |
| ○ | конвейерной |
ЗАДАНИЕ 2
Архитектура современного персонального компьютера подразумевает такую логическую организацию аппаратных компонент компьютера, при которой …
|
| ○ | все устройства связываются друг с другом через магистраль, включающую в себя шины данных, адресов и управления |
| ○ | устройства связываются друг с другом в определенной строго фиксированной последовательности | |
| ○ | связь устройств осуществляется через центральный процессор, к которому они все подключаются | |
| ○ | каждое устройство связывается с другим напрямую |
Решение:
Архитектура современных персональных компьютеров основана на магистрально-модульном принципе. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация системы опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информации. Магистраль (системная шина) – это набор электронных линий, связывающих воедино центральный процессор, системную память и периферийные устройства. Обмен информацией между отдельными устройствами компьютера производится по трем многоразрядным шинам (многопроводным линиям связи), соединяющим все модули, – шине данных, шине адресов, шине управления.
ЗАДАНИЕ 3
Идею механической машины с идеей программного управления соединил …
|
| ○ | Чарльз Беббидж |
| ○ | Джон фон Нейман | |
| ○ | Билл Гейтс | |
| ○ | Блез Паскаль |
ЗАДАНИЕ 4
Среди архитектур ЭВМ выделяют …
|
| ○ | однопроцессорные, многопроцессорные, суперскалярные |
| ○ | цифровые, аналоговые, электронные | |
| ○ | звезду, шину, кольцо | |
| ○ | ламповые, транзисторные, микропроцессорные |
Решение:
Среди архитектур персональных компьютеров выделяют:
- по разрядности интерфейсов и машинных слов: 8-, 16-, 32-, 64-разрядные (ряд ЭВМ имеет и иные разрядности);
- по особенностям набора регистров, формата команд и данных: CISC, RISC, VLIW;
- по количеству центральных процессоров: однопроцессорные, многопроцессорные, суперскалярные.
|
|
|
ЗАДАНИЕ 5
Важной составной частью архитектуры ЭВМ является система команд. К системе команд электронно-вычислительных машин не относятся …
|
| ○ | команды программирования |
| ○ | арифметические операции | |
| ○ | команды передачи данных | |
| ○ | команды управления |
Решение:
Важной составной частью архитектуры ЭВМ является система команд. Несмотря на большое число разновидностей ЭВМ, на самом низком («машинном») уровне они имеют много общего. Система команд любой ЭВМ обязательно содержит следующие группы команд обработки информации.
1. Команды передачи данных, копирующие информацию из одного места в другое.
2. Арифметические операции. К основным арифметическим действиям обычно относятся сложение и вычитание (вычитание в конечном счете чаще всего тем или иным способом также сводится к сложению). Умножение и деление во многих ЭВМ выполняются по специальным программам.
3. Логические операции, позволяющие компьютеру анализировать обрабатываемую информацию: сравнение, а также известные логические операции И, ИЛИ, НЕ (инверсия). Кроме того, к ним часто добавляются анализ отдельных битов кода, их сброс и установка.
4. Сдвиги двоичного кода влево и вправо. Для доказательства важности этой группы команд достаточно вспомнить правило умножения столбиком: каждое последующее произведение записывается в такой схеме со сдвигом на одну цифру влево. В некоторых частных случаях умножение и деление вообще может быть заменено сдвигом (вспомните, что, дописав или убрав ноль справа, то есть, фактически осуществляя сдвиг десятичного числа, можно увеличить или уменьшить его в 10 раз).
5. Команды ввода и вывода информации для обмена с внешними устройствами.
6. Команды управления, реализующие нелинейные алгоритмы.
ЗАДАНИЕ 6
Наибольшую скорость обмена информацией среди перечисленных устройств имеет …
|
| ○ | оперативная память |
| ○ | DVD-привод | |
| ○ | накопитель на жестких магнитных дисках (HDD) | |
| ○ | дисковод для гибких дисков |
ЗАДАНИЕ 7
В пустой блок общей схемы компьютера необходимо вписать устройство …
|
| ○ | оперативная память |
| ○ | контроллер ввода-вывода | |
| ○ | устройство управления | |
| ○ | арифметико-логическое устройство |
ЗАДАНИЕ 8
|
|
|
Классические принципы построения архитектуры ЭВМ были предложены в 40-х годах ХХ века Дж. фон Нейманом. Принцип однородности памяти заключается в том, что …
|
| ○ | программы и данные хранятся в одной и той же памяти |
| ○ | основная память состоит из пронумерованных ячеек, и процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка | |
| ○ | память хранит информацию (данные) и программы | |
| ○ | программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности |
|
|
|
