Программа должна вводиться со скоростью, соизмеримой с вычислениями (перфокарта в машине Бэббиджа)

Вид материала

Содержание

1944 г. – Говард Айкен (IBM) первая электромеханическая машина Марк-1
Электронные устройства – революция в вт.
Джордж Атанасов
1949 г. – первая ЭВМ с хранимой программой (в памяти) (Великобритания) построена под руководством Джона фон Неймана
СССР: полная секретность разработок, независимость от внешнего мира. 1951 г.
Начало серийного выпуска
Конец 1960-х – начало 1960-х гг.
«intel» (usa).
Классификация эвм
Аналоговые ЭВМ
Перспективы развития эвм
Архитектура эвм
Вывод из определения
Принципы работы ЭВМ ( принципы Неймана, сформулированы в 1945 г.)
АЛУ – выполняет команды. УУ
Предпосылки возникновения
Тенденция развития
Шинная архитектура
Требуется пересмотр архитектуры !
Метод конвейера
...
Полное содержание

Подобный материал:

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА

РАЗВИТИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ (ВТ)

Начальный этап развития ВТ

~1500 г. – Леонардо да Винчи эскиз 13-ти разрядного суммирующего устройства.

1642 г. – Блез Паскаль построил первую действующую суммирующую 8-ми разрядную машину.

250 лет простоя

~1890 г. – построен первый механический арифмометр, который выполнял 4-ре простейших действия.

XIX в. – высокий научный уровень (математики, физики, астрономии, навигации, электротехники)
 требование большого объема вычислений

 интенсивная работа многих ученых над построением механических вычислительных машин (ВМ).

До 70-х годов XX в. сохранились электромеханические арифмометры не в качестве музейного экспоната, а в качестве рабочих машин.

Середина XIX в. – Чарльз Бэббидж построил первую механическую «аналитическую машину», постройка продолжалась 30 лет. Разработал фундаментальные принципы функционирования ВТ.

Фундаментальные принципы функционирования ВТ (Чарльз Бэббидж)

автоматическое выполнение операций и их цепочки без вмешательства человека;
работа по вводимой программе; программа должна вводиться со скоростью, соизмеримой с вычислениями (перфокарта в машине Бэббиджа);
наличие устройства хранения данных – ПАМЯТЬ.

Следствие из фундаментальных принципов :

невозможность их реализации на механическом уровне;
фундаментальные принципы опередили технику ~ на 100 лет.

Современная история ВТ

Середина XX в. – первое автоматическое вычислительное устройство (электромеханическое реле), возникновение релейных машин.

1944 г. – Говард Айкен (IBM) первая электромеханическая машина Марк-1.

~1950-е гг. – Н.И.Бессонов (СССР) – первая вычислительная машина РВМ-1 (одна из самых мощных в мире, 20 умножений в сек.).

ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА – РЕВОЛЮЦИЯ В ВТ.

Конец 30-х гг. – появление первой электронной лампы.

1945-46 гг. – первая действующая ЭВМ в США (основатель работ
Джордж Атанасов, энергопотребление машины как у небольшого завода).

1944 г. – Алан Тьюринг (математик, основоположник теории алгоритмов, Великобритания) – запущена первая электронная машина.

1949 г. – первая ЭВМ с хранимой программой (в памяти) (Великобритания) построена под руководством
Джона фон Неймана – основоположника принципов архитектуры ЭВМ.

СССР: полная секретность разработок, независимость от внешнего мира.

1951 г. – С.А.Лебедев – первая ЭВМ в СССР (МЭСМ –малая электронно-счетная машина).

1960-е гг. – БЭСМ-6 (большая электронно-счетная машина) базовая машина в оборонном комплексе, космических исследованиях и т.п., рекордная, лучшая в мире на тот момент;
другие серии машин «Минск», «Мир», «Урал» …

НАЧАЛО СЕРИЙНОГО ВЫПУСКА:

следствие: ДЕЛЕНИЕ МАШИН НА ПОКОЛЕНИЯ.

ПОКОЛЕНИЯ ЭВМ

Первоначальный принцип деления:

в зависимости от использования физических элементов, технологий изготовления (физико-технологический принцип).

Современные принципы деления (в добавление):

уровень программного обеспечения,
быстродействие,
емкость устройств,
разрядность устройств,
элементная база,
средства и принципы связи и др.

1950-е гг. – первое поколение, машина занимала целое здание, память на 1000 чисел, производительность – 1000 операций в секунду, элементная база – электронные лампы.

Конец 1960-х – начало 1960-х гг. – второе поколение, используются полупроводниковые элементы.

Середина 1960-х – 1970-ее гг. – третье поколение, появление интегральных микросхем, появились процедурные языки высокого уровня, шире возможность программирования.

1970-е – 1980-е гг. – серийный ЭВМ третьего поколения:

США – IBM;

СССР – ЕС ЭВМ (единая система),

СМ ЭВМ (система малых),

Мини ЭВМ).

1971 г. – создание первого микропроцессора «INTEL» (USA).

ФУНКЦИИ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРОЦЕССОРА В ОДНОЙ МИКРОСХЕМЕ

 СОЗДАНИЕ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ.

1970-е гг. – i8080, z80 – 8-ми разрядные.

1976 г. – массовое производство PC «Apple».

1981 г. – IBM-PC лидерство в массовости переходит к IBM,
(процессоры i8086,8088).

1970-е – 1980-е гг. – четвертое поколение характеризуется большими и сверхбольшими интегральными микросхемами (БИС, СБИС), многопроцессорность.

Характерные черты пятого поколения:

оптоэлектроника;
криоэлектроника;
многопроцессорность;
непроцедурные языки высокого уровня;
интеллектуальный интерфейс (голосовая связь).

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭВМ

исходящая из производительности размеров и функционального назначения

Круг задач не персональных ЭВМ:

обороноспособность государства;
научно-технические задачи;
поддержка гигантских банков данных.

Супер-ЭВМ - условно самая мощная вычислительная система, существующая в конкретный исторический период.

Особенности супер-ЭВМ:

десятки процессоров;
быстродействие (> 10 млрд. операций в секунду);
особый режим охлаждения (водяное, жидкий азот);
производятся в количестве менее 100 штук в год

Большие ЭВМ - требуют специального размещения;

Выполняют задачи:

сложные научно-технические расчеты;
математическое моделирование;
выступают в роли центральных машин автоматизированных систем управления (АСУ);
цена 1 шт – десятки миллионов $ .

Малые ЭВМ - аналогичны большим по смыслу, но уступают по ресурсу.

Мини ЭВМ:

управление технологическими процессами,
управление оборудованием,
управление небольшими локальными сетями.

Микро ЭВМ - характеризуются применением микропроцессоров и микронными технологиями.

Разновидности микро ЭВМ:

многопользовательские:

выносные терминалы, работа в режиме разделения времени.

встроенные (контроллеры):

управляют оборудованием, автомобилями и другими специальными устройствами (в том числе военными).

рабочая станция (термин «РАБОЧАЯ СТАНЦИЯ» имеет несколько значесний):

мощная ЭВМ, ориентированная на специализированные работы высокого профессионального уровня (например, графические станции).
ХОСТ-машины в узле глобальной вычислительной сети.

Аналоговые ЭВМ -не цифровые ЭВМ, обрабатывают информацию не в дискретной, а в непрерывной форме (чаще электрический ток).

Аналоговые ЭВМ сопрягаются с цифровыми, увеличивая эффективность решения задачи.

Достоинство:

Способность к математическому моделированию процессов, описываемых дифференциальными уравнениями в реальном масштабе времени.

Недостаток:

Невысокая точность решения и неуниверсальность.

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЭВМ

Признаки кризиса современного развития вычислительной техники:

микро- и нано-электроника на пределе физических законов;
предельно высокая плотность компонентов в ЧИПах;
предельно высокие скорости работы.

Два пути совершенствования ЭВМ:

На физическом уровне:

переход на новые физические принципы:

оптоэлектроника (построение процессора и памяти на основе оптических свойств материала),
криоэлектроника (использование сверхпроводимости материалов при низкой температуре).

На интеллектуальном уровне:

принципиально новые подходы к программированию (системы искусственного интеллекта, базы знаний, экспертные системы).

Тенденции развития :

совершенствование сетей ЭВМ;
сетевые технологии обработки информации;
сетевые структуры интегрируют в себя персональные компьютеры.

АРХИТЕКТУРА ЭВМ

Понятие архитектуры

АРХИТЕКТУРА – это наиболее общие принципы построения вычислительных систем, реализующие программное управление работой и взаимодействием основных функциональных узлов.

Вывод из определения:

с точки зрения архитектуры важны не все сведения о построении ЭВМ, а только те, которые могут использоваться при программировании и пользовательской работе
более детальным рассмотрением физической реализации занимаются другие науки, например, электроника, микропроцессорная техника, нанотехнология, оптика и проч.

Принципы построения ЭВМ,
относящиеся к архитектуре

структура памяти и ее адресация;
способы доступа к памяти и внешним устройствам;
возможность изменения конфигурации компьютера;
система команд;
форматы данных;
организация интерфейса;
принципы работы процессора при управлении информационными потоками.

Классическая архитектура (архитектура Неймана)

Джон фон Нейман – основатель учения об архитектуре вычислительных машин.

Принципы работы ЭВМ ( принципы Неймана, сформулированы в 1945 г.):

1. Принцип программного управления.

Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. Процессор исполняет программу автоматически, без вмешательства человека.

Выборка программы из памяти осуществляется с помощью счетчика команд. Этот регистр процессора последовательно увеличивает хранимый в нем адрес очередной команды на длину команды. А, так как команды программы расположены в памяти друг за другом, то тем самым организуется выборка цепочки команд из последовательно расположенных ячеек памяти.

Если же нужно после выполнения команды перейти не к следующей, а к какой-то другой, используются команды условного или безусловного переходов, которые заносят в счетчик команд номер ячейки памяти, содержащей следующую команду. Выборка команд из памяти прекращается после достижения и выполнения команды “стоп”.

2. Принцип однородности памяти.

Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

Это открывает целый ряд возможностей. Например, программа в процессе своего выполнения также может подвергаться переработке, что позволяет задавать в самой программе правила получения некоторых ее частей (так в программе организуется выполнение циклов и подпрограмм).

Более того, команды одной программы могут быть получены как результаты исполнения другой программы. На этом принципе основаны методы трансляции — перевода текста программы с языка программирования высокого уровня на язык конкретной машины.

3. Принцип адресности.

Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессор в произвольный момент времени имеет возможность доступа к любой ячейке.

Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.

4. Принцип двоичной системы

Обосновал преимущества двоичной системы для технической реализации на основе электрических физических принципов.

Рис. Схема классической архитектуры

Схема работы:

Последовательное считывание команд из памяти, их выполнение. Номер (адрес) очередной ячейки, из которой будет извлечена следующая команда, указывается счетчиком команд. *)

Функции памяти:

прием информации от других устройств;
запоминание информации;
выдача информации по запросу в другие устройства.

Функции процессора:

обработка данных по заданной программе путем выполнения арифметических и логических операций;
программное управление работой устройств.

АЛУ – выполняет команды.

УУ – выполняет функции управления устройствами.

Регистры – ряд специализированных дополнительных ячеек памяти в составе процессора. Выполняют кратковременное хранение числа или команды.

Основным элементом регистра является электронная схема, называемая триггером, которая способна хранить одну двоичную цифру (разряд). Регистр представляет собой совокупность триггеров, связанных друг с другом определённым образом общей системой управления.

Некоторые важные регистры:

Сумматор - регистр АЛУ, участвующий в выполнении каждой команды.

Счетчик команд - регистр управляющего устройства, содержимое которого соответствует адресу очередной команды, служит для автоматического выбора команд программы из ячеек памяти.

Регистр команд - регистр управляющего устройства для хранения кода команды на период времени ее выполнения. Часть его разрядов используется для хранения кода операции, остальные — для хранения кодов адресов операндов.

*) Принципы функционирования вычислительных систем

В общих чертах работу компьютера можно описать так. Вначале с помощью какого-либо внешнего устройства в память компьютера вводится программа. Устройство управления считывает содержимое ячейки памяти, где находится первая инструкция (команда) программы, и организует ее выполнение. Эта команда может задавать выполнение арифметических или логических операций, чтение из памяти данных для выполнения арифметических или логических операций или запись их результатов в память, ввод данных из внешнего устройства в память или вывод данных из памяти на внешнее устройство.

Как правило, после выполнения одной команды устройство управления начинает выполнять команду из ячейки памяти, которая находится непосредственно за только что выполненной командой. Однако этот порядок может быть изменен с помощью команд передачи, управления (перехода). Эти команды указывают устройству управления, что ему следует продолжить выполнение программы, начиная с команды, содержащейся в некоторой другой ячейке памяти. Такой «скачок», или переход, в программе может выполняться не всегда, а только при выполнении некоторых условий, например, если некоторые числа равны, если в результате предыдущей арифметической операции получился нуль и т.д. Это позволяет использовать одни и те же последовательности команд в программе много раз (т.е. организовывать циклы), выполнять различные последовательности команд в зависимости от выполнения определенных условий и т.д., т.е. создавать сложные программы.

Таким образом, управляющее устройство выполняет инструкции программы автоматически, т.е. без вмешательства человека. Оно может обмениваться информацией с оперативной памятью и внешними устройствами компьютера. Поскольку внешние устройства, как правило, работают значительно медленнее, чем остальные части компьютера, управляющее устройство может приостанавливать выполнение программы до завершения операции ввода-вывода с внешним устройством. Все результаты выполненной программы должны быть ею выведены на внешние устройства компьютера, после чего компьютер переходит к ожиданию каких-либо сигналов внешних устройств.

Шинная (магистральная) архитектура ЭВМ

Предпосылки возникновения:

Противоречие: быстродействие внутри машины не соответствовало быстродействию внешних устройств и устройств ввода-вывода  простаивание процессора.

Тенденция развития: освобождение центрального процессора от функций обмена и передача этих функций вспомогательным устройствам – контроллерам.

Контроллер – специализированный процессор, управляющий работой определенного устройства.

Шинная архитектура – это архитектура ЭВМ при наличии функциональных контроллеров отдельных устройств обмен данными в системе осуществляется с помощью общей шины.

Рис. Схема шинной архитектуры

Структура общей шины:

шина данных;
шина адреса;
шина управления.

Достоинства шинной архитектуры:

Открытая архитектура – свойство архитектуры легко пополняться новыми устройствами, свободный выбор состава внешних устройств и конфигурации в зависимости от решаемых задач.
Режим прямого доступа – реализация прямых связей между устройствами, минуя центральный процессор.

В общем случае шин может быть много разных по скорости и разрядности (см. далее).

Тенденции в развитии архитектуры ЭВМ

расширение набора внешних устройств ведет к усложнению системы связей между узлами;
многопроцессорные системы, специализированные процессоры ведут к применению методов параллельных вычислений, а следовательно к изменению архитектуры;
быстродействие требуется не только для вычислений, но и для логического анализа;
высокая роль межкомпьютерных коммуникаций;
актуальная проблема совместной обработки информации несколькими вычислительными машинами.

СЛЕДСТВИЕ: ТРЕБУЕТСЯ ПЕРЕСМОТР АРХИТЕКТУРЫ !

ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭВМ

Основной цикл работы ЭВМ

Начальная загрузка – при включении питания (или перезапуске) в счетчик процессора аппаратно заносится стартовый адрес программы инициализации всех устройств, находящейся в ПЗУ.

Структура команд:

Порядок выполнения команды:

1. Согласно содержимому счетчика адреса команд считывается очередная команда программы.

2. Код этой команды обычно заносится на хранение в регистр команд.

3. Счетчик команд изменяется на адрес следующей команды (к предыдущему адресу прибавляется длина команды).

4. Считанная в регистр команд операция расшифровывается, извлекаются данные, над ними выполняются действия.

5. Действия повторяются циклически (исключение – команда STOP или прерывание).

Примечание: если требуется изменить линейный порядок следования команд, то в счетчик команд необходимо занести нужный адрес.

Способы ускорения выполнения цикла:

Метод конвейера (опережающая выборка) - работа нескольких устройств внутри процессора. Результат: к моменту окончания команды очередная следующая уже выполняется.
Специальные способы адресации команд: одно-, двух-, трехадресные команды, модификация адреса по алгоритму.
Организация специальной сверхоперативной памяти.

Команда

Команда – это описание элементарной операции, которую должен выполнить компьютер. Команды хранятся в двоичном коде. Длина команды в общем случае переменная (обычно от двух до четырех байт).

В общем случае команда содержит:

1. Операционная часть (обязательная) – содержит КОД выполняемой операции (описание вида действия).

2. Адресная часть (необязательная) – содержит:

указания по определению ОПЕРАНДОВ (или их адресов);
указание по размещению РЕЗУЛЬТАТА.

Адресная часть команды может содержать:

сам операнд (число, символ);
адрес операнда (номер байта его начала);
адрес адреса операнда.

Способы адресации команд

на примере команды сложения: ADD – «сложение»

1. Трехадресная команда:

add X, Y, Z

Смысл: содержимое ячейки «X» сложить с содержимым ячейки «Y», результат поместить в ячейку «Z».

Достоинства: легко расшифровывается, удобно, наглядно.

Недостатки: при большом объеме памяти команда занимает большую длину, как следствие – неудобство технической реализации.

2.Двухадресная команда:

add X, Y

Смысл: исключается адрес ячейки записи конечного результата одним из способов:

результат остается в регистре процессора (сумматор) и пригоден для дальнейших вычислений;
результат помещается вместо одного из операндов, например, в ячейку «Y»;

3. Одноадресная команда:

add X

Смысл: содержимое ячейки с адресом «X» складывается с содержимым сумматора, результат остается в сумматоре.

Достоинства:

короткая длина;
не производится запись промежуточных значений;
быстродействие (как следствие).

В ОБЩЕМ СЛУЧАЕ КОМАНДЫ МОГУТ БЫТЬ МНОГОАДРЕСНЫЕ.

ПРИМЕР:

Задача: Содержимое ячейки «A» сложить с содержимым ячейки «B», результат поместить в ячейку «Z».

Решение с одноадресной командой:	Решение с трехадресной командой:
1). Извлечь содержимое «A» в сумматор: add A 2). Сложить сумматор с содержимым «B», результат остается в сумматоре: add B 3). Записать содержимое сумматора в ячейку «C» mov C	Решение за одну команду: add A, B, C

Задача: Спланировать решение по расчету выражения:
A5 = (A1 + A2)  A3 / A4.

Решение с одноадресной командой:	Решение с трехадресной командой:
требуется ПЯТЬ 1-но адресных команд (5 х 1 = 5)	требуется ТРИ 3-х адресные команды (3 х 3 = 9)

Методы адресации

Прямая адресация – адрес находится в самой команде (при этом велика длина команды).

Косвенная адресация – адрес памяти предварительно заносится в один из регистров процессора, а в команде имеется только ссылка на регистр (способ имеет более широкое применение).

Сегментная адресация – адрес вычисляется как сумма двух чисел сегмента памяти и смещения (искусственное решение проблем адресации большого объема памяти при малой разрядности регистров или шины адреса).

Стековый способ адресации – неявный способ адресации, при котором информация считывается и записывается последовательно с использованием СТЕКА, в качестве адреса используется указатель стека.

Передача информации в вычислительных системах

Шина – группа линий связи источников информации с приемником информации.

Виды шин по типу передаваемой информации:

Шина ДАННЫХ – линии связи, по которым передается непосредственно сигнал закодированной информации. Шина служит для обмена информацией. Может быть двунаправленной.

Шина АДРЕСА – линии связи, по которым передается служебная информация о логическом месте нахождения (помещения) информации о данных. Шина однонаправленная – от процессора к устройствам.

Шина УПРАВЛЕНИЯ – линии связи передачи информации о состоянии соединяемых устройств (готовность, синхронизация, очередность)) двунаправленная.

Шина ПИТАНИЯ – подает электрическое напряжение к устройствам.

Виды шин по месту расположения:

внутренние – для обмена информацией внутри процессоров, между отдельными блоками процессоров;
внешние – для обмена информацией между процессором и внешними устройствами.

Характеристики шины:

1. Направленность – способность передавать информацию в различных направлениях. Бывают однонаправленные и двунаправленные. По двунаправленным шинам одновременно передать информацию в обоих направлениях нельзя. Для осуществления обмена информацией по двунаправленным шинам применяют мультиплексорный режим обмена.

Мультиплексорный режим – режим одновременного использования канала передачи большим числом абонентов с разделением во времени средств управления обменом.

Мультиплексор – устройство, которое выбирает данные от одного, двух или более входных информационных каналов и подает эти данные на свой выход.

Демультиплексор – устройство, которое подает данные, подводимые к его входу, на один или более информационных каналов.

И те и другие представляют собой совокупность логических элементов « И-ИЛИ », могут входить в состав микропроцессоров.

2. Разрядность – количество передаваемых по шине одновременно (параллельно) битов информации.

3. Тактовая частота – количество импульсов (битов) в единицу времени, проходящее по одному разряду (каналу) шины.

Пропускная способность – количество битов информации, проходящее по шине в единицу времени, равная произведению разрядности и тактовой частоты.

Магистраль – универсальная шина для обмена информацией в микропроцессорных системах.

Разрядность вычислительных машин

Разрядность вычислительных машин и устройств характеризуется тремя параметрами:

– внутренняя частота процессора, т.е. разрядность регистров процессора (обычно указывают в технических характеристиках) (k);

– разрядность шины данных (m);

– разрядность шины адреса (n).

k / m / n

Режимы работы ЭВМ

Работа ЭВМ при обработке информации может осуществляться в нескольких режимах, характеризующихся организацией доступа к вычислительным ресурсам и отношением к реальному времени функционирования экспериментальных установок.

Пакетный режим обработки – работа машины по обработке данных в соответствии со своими внутренними вычислительными возможностями, исключающая вмешательство человека.

Режим разделения времени – характеризуется последовательным использованием всех ресурсов вычислительной системы многими пользователями, которым циклически предоставляется машинное время.

Режим реального времени (RTW) – критерием работы является время реакции системы, т.е. время ответа на какое-либо сообщение. Существует два класса систем, работающих в режиме реального времени:

1) система управления технологическими процессами;

2) аналоговая информационно-справочная система.

Мультипрограммный режим – реализуется операционной системой при любых других режимах, служит для повышения эффективности использования оборудования, для получения оптимальных характеристик оборудования. Заключается в совместной работе программ пользователя.

Характеристики ЭВМ (критерии выбора ЭВМ):

объем ОЗУ, НЖМД и др;
частота работы процессора, комплектующих;
разрядность шин;
разрешающая способность устройств для визуального представления информации;
системное программное обеспечение;
наличие дополнительных специальных устройств (сканеры, принтеры, плоттеры, звуковое сопровождение и т.д.);
стоимость и т.д.

Способы регистрации информации

Запись – долговременное запоминание информации, которое может храниться достаточно долго без дополнительных воздействий (перфолента, перфокарта, бумага, фотопленка, магнитопленка, оптические носители, …).

Запоминание – временное хранение информации для выполнения определенных функций, в измерительных системах осуществляется с помощью электронных схем (емкостные, триггерные).

При выборе системы записи данных для обеспечения эффективной работы системы следует придерживаться правил:

- количество преобразований в системе должно быть сведено к минимуму,

- скорость в преобразованиях такой, чтобы не замедлялся ход работы.

Организация записи информации

информация должна записываться после минимального количества преобразователей. Это вызвано тем, что любое преобразование приводит к искажению информации;
информация должна записываться в том виде, в котором она поступает от источника. Крайне нежелательно вводить разного рода поправки перед записью. Введение поправок, особенно недостоверных, может частично или полностью исказить полученную информацию;
информация должна сохраняться в первозданном виде и храниться до момента появления новой работы, подтверждающей полученные данные;
информацию желательно дублировать и после сверки с дубликатом, последний должен храниться отдельно и использоваться в критической ситуации;
организовать классификацию прав доступа к информации.

Интерфейсы

Одна из трудностей, встречающихся при проектировании автоматизированных систем,  НЕСООТВЕТСТВИЕ СИГНАЛОВ входов и выходов устройств. Для преодоления этого несоответствия служат специальные блоки-адаптеры. Для обеспечения легкого соединения элементов между собой необходимо выдержать определенные требования к местам их соприкосновения.

Интерфейс – устройство, используемое для соединения элементов между собой с целью передачи информации.

Интерфейс – поверхность соприкосновения.

Интерфейс – совокупность стандартных требований к одноименному устройству.

ИНТЕРФЕЙС – унифицированная система связи сигналов устройств.

Основные показатели стандартного интерфейса:

способ обмена информации;
электрические параметры аппаратуры интерфейса;
конструкция аппаратуры.

Основные виды интерфейсов

В зависимости от устройств и объектов, между которыми осуществляется обмен информацией, можно выделить несколько характерных видов интерфейсов:

"Прибор-Прибор" - обеспечивает соединение и совместную работу в автономном режиме (без ЭВМ) двух или нескольких функциональных устройств, выполняющих обычно узкую задачу. Расширение возможностей достигается подключением новых приборов, а изменение функций - их заменой;
"ЭВМ - Внешнее Устройство" - используется при создании одно-процессорных измерительно-вычислительных систем;
"ЭВМ-ЭВМ", или межпроцессорный интерфейс - обеспечивает обмен информацией между двумя или несколькими ЭВМ и позволяет создавать многопроцессорные системы;
Интерфейсы сети связи ЭВМ - обеспечивают обмен информации между несколькими ЭВМ, территориально находящимися в разных местах, терминальными станциями и каталогами связи;
"Интерфейс-Интерфейс" - устройства согласования интерфейсов, создаваемые при соединении аппаратуры, имеющей различные интерфейсы;
«ЭВМ – Пользователь» - обеспечивает унифицированные способы подачи команд пользователем при диалоге с ЭВМ.

Blog