|
24. Состав и функции микропроцессора ПК
Центральный процессор — неотъемлемая часть любой ЭВМ.
Функции центрального процессора выполняют микропроцессоры. Обычно ЦП —
это большая интегральная схема, представляющая собой кремниевый кристалл в
пластмассовом, керамическом или металлокерамическом корпусе, на котором
расположены выводы для приема и выдачи электрических сигналов.
Основными функциями микропроцессора являются
выполнение вычислений, пересылка данных между внутренними регистрами и
управление ходом вычислительного процесса. Непосредственно с оперативной
памятью и контроллерами системной платы взаимодействует микропроцессор,
главными носителями информации внутри которого являются регистры.
Неотъемлемой частью
микропроцессора являются:
■АЛУ — арифметические и логические операции над
данными, состоящее из нескольких блоков, например блока обработки целых чисел
и блока обработки чисел с плавающей точкой;
■устройство управления, которое вырабатывает
управляющие сигналы для выполнения команд;
• внутренние регистры.
В основу работы каждого блока микропроцессора
'положен принцип конвейера, который заключается в следующем. Реализация
каждой машинной команды разбивается на отдельные этапы, а выполнение
следующей команды программы может быть начато до завершения предыдущей.
Поэтому микропроцессор выполняет одновременно несколько следующих друг за
другом команд программы, и время на выполнение блока команд уменьшается в
несколько раз. Суперскалярной архитектурой
называют ту, в основу работы которой положен принцип конвейера. Это возможно
при наличии в микропроцессоре нескольких блоков обработки.
В программе могут встречаться команды передачи управления, выполнение
которых зависит от результатов выполнения предшествующих команд. В
современных микропроцессорах при использовании конвейерной архитектуры
предусматриваются механизмы предсказания переходов. Другими словами, если в
очереди команд появилась команда условного перехода, то предсказывается,
какая команда будет выполняться следующей до определения признака перехода. Выбранная
ветвь программы выполняется в конвейере, однако запись результата
осуществляется только после вычисления
признака перехода тогда, когда переход выбран верно. Вслучае неправильного выбора ветви программы,
микропроцессор возвращается назад и выполняет правильные операции в
соответствии с вычисленным признаком перехода.
Важные характеристики
микропроцессора:
- его быстродействие, которое в значительной степени
зависит оттактовой частоты микропроцессора;
■ архитектура
микропроцессора, которая определяет, какие
данные он может обрабатывать, какие машинные инструкции входят в набор
выполняемых им команд, как происходит обработка данных, каков объем
внутренней памяти микропроцессора.
В состав микропроцессора может входить
сверхоперативная, или кэш-память, обеспечивающая гораздо быструю
передачу информации, чем оперативная память. Различают кэш-память первого
уровня, которая обычно встроена в тот же кристалл и работает на одинаковой с
микропроцессором частоте; кэш-память второго уровня. Два способа организации
кэш-память второго уровня: общая, когда команды и . данные хранятся
вместе, и разделенная, когда они ; хранятся в разных местах.
При решении сложных математических и физических задач
в некоторых компьютерах предусмотрено использование специального устройства,
которое называется математическим сопроцессором. Это устройство
представляет собой специализированную ' интегральную микросхему, работающую
во взаимодействии с центральным процессором и ; предназначенную для
выполнения математических операций с плавающей точкой.
|
22. Назначение программных средств, их
классификация, состав
Программное обеспечение ЭВМ – совокупность программ,
процедур и правил, позволяющих использовать ЭВМ для решения разл. задач и автоматизировать информационно –
вычислительные процессы в эк. деятельности. Программное обеспечение делиться
на системное и прикладное.
К системному программному обеспечению относятся
программы организации и контроля вычислительного процесса, также управление
распределением ресурсов во время функционирования ЭВМ, описание инструкции,
предназначенное для автоматизации технологических этапов разработки
алгоритмов и программ.
Прикладное программное обеспечение – для решения
различных задач.
Состав
системного программного обеспечения:
1)
операционные
системы
2)
сервисные
программы
3)
трансляторы
языков программирования
4)
программы
технического обслуживания
Опер. система – часть программного обеспечения, кот
предназначена для управления работой всех систем ЭВМ.
Сервисное программное обеспечение – сов-ть программных продуктов, предоставляющих
пользователям доп-ые услуги в работе с компьютером
и расширяющих возможности операционных систем.
Сервисные системы подразделяются на:
оболочки ( программные надстройки к операц.
системам с помощью более удобного
интерфейса)
·
утилиты
(программы, расширяющие возможности операц. систем
и опер. обеспечения в части подключения новых периферийных устройств,
кодирования информации и управления ресурсами компьютера)
·
автономные
программы
Инструментальные средства – программные продукты для
разработки программного обеспечения.
Системы технического обслуживания – сов-ть программно-аппаратных средств ПК для обнаружения
сбоев в процессе работы компьютера.
Состав
прикладного обеспечения -состоит из
пакетов прикладных программ и прикладных программ пользователя, кот по сфере
применения делятся на:
·
проблемно-ориентированны:
узкая направленность на определенный круг решаемых задач и большое их
разнообразие.
·
пакеты общего
назначения: предназначены для решения типовых задач обработки данных.
·
интегрированные
пакеты: сов-ть функционально различных программных
модулей, способных взаимодействовать путем обмена данными ч/з единый пользовательский интерфейс. Область применения –
эк. сфера.
|
20.Криптографический метод защиты
информации.
Криптографич преобразование – один из наибол эффективн методов, резко повышающ
безопасность: передачи данных в компьют сетях;
данных, хранящ в удален устр-вах
памяти; информации при обмене между удаленными объектами.
Защита
информац методом криптографич
преобраз заключ в приведении
ее к неявному виду путем преобразов сост частей информац с помощью специальн алгоритмов либо аппаратн
ср-в и кодов ключей. Ключ – это изменяем
часть криптографич сист, хранящ в тайне и определяющ,
какое шифрующ преобразов
из возможн выполн в
данном случ.
Требования к методам криптографич преобразов:
1)
затраты на защитн преобразов должны быть
приемлемы при задан уровне сохранности информац;
2)
ошибки в
шифрован не должны приводить к явной потере информац;
3)
дляна зашифрован текста не
должна превышать длину исходн текста.
4)
метод долж быть достат устойчивым к
попыткам раскрыт исходн текста на основе
зашифрован;
5)
обмен ключа не долж быть труден для запоминания;
Методы защитны
преобразований: перестановка;
замена (подстановка); аддитивные и комбинированные методы.
|