Информационный центр "Центральный Дом Знаний"
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0
|
Классификация компьютеров и их системОглавление Введение 1.Теоретическая часть Введение 1.1 Основные понятия, используемые при изучении компьютера 1.2 Классификация компьютеров 1.3 Классификация компьютерных систем Заключение 2.Практическая часть Введение Данная курсовая работа включает в свою структуру теоретическую и практическую части. Теоретическая часть посвящена вопросу «Классификация компьютеров и их систем». Данная тема является чрезвычайно актуальной, так как она составляет теоретическую основу информатики, без нее невозможно изучить компьютер. А, как известно, в наши дни невозможно обойтись без этого устройства. Классификация компьютеров и их систем обеспечивает единую методическую базу для изучения информатики. Данную тему раскроют следующие вопросы: классификация компьютеров и классификация компьютерных систем. В практической части данной курсовой рассматривается решение экономической задачи по данным компании ООО «Красный Октябрь» осуществляющая производственную деятельность на территории России, с использованием табличного процессора МS Excel. Для выполнения и оформления данной курсовой работы была использована операционная система (ОС) Microsoft Windows XP Professional (версия 2004 г.) и пакет прикладных программ Microsoft Officе: табличного процессора МS Excel и текстового редактора MS Word на персональном компьютере (ПК). Краткие характеристики ПК: винчестер- 80 Гб (7200 rpm), память оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) – 256 Мб, процессор- Celeron- D 320, монитор- LG Flatron F720P 17, видеокарта- GeForce FX 5200-8x DDR. 1.Теоретическая часть Введение С увеличением объёма вычислений появился первый счётный переносной инструмент - "Счёты”. В начале 17 века возникла необходимость в сложных вычислениях. потребовались счётные устройства, способные выполнять большой объём вычислений с высокой точностью. В 1642 г. французский математик Паскаль сконструировал первую механическую счётную машину - "Паскалину” В 1830 г. английский учёный Бэббидж [7, С.60] предложил идею первой программируемой вычислительной машины. В 1930г. американский учёный Буш изобрел дифференциальный анализатор - первый в мире компьютер. К настоящему времени спроектированы и опробованы сотни различных компьютеров. В научной литературе и технической документации можно найти более десятка различных названий, характеризующих лишь общие принципы функционирования машин. Теоретическая часть данной работы посвящена теме «Классификация компьютеров и их систем». Объектом изучения данной темы является компьютер, а предметом – классификация компьютера и его систем. 1.1.Основные понятия, используемые при изучении компьютеров Компью´тер (àнãл. computer — «вычислитель»), электро´нная вычисли´тельная маши´на (ЭВМ) — âы÷ислительная машина, предназначенная для передачи, хранения и обработки èнформации. Существуют различные классификации компьютеров – по поколениям, по производительности и характеру использования, по принципу действия и др. Вычислительная система - комплекс средств вычислительной техники, содержащий не менее двух основных процессоров или ЭВМ с единой системой управления, имеющих общую память, единое математическое обеспечение ЭВМ и общие внешние устройства. По назначению ВС делят на универсальные, проблемно-ориентированные и специализированные; по типу ВС различаются на многомашинные и многопроцессорные; по типу ЭВМ или процессоров, используемых для построения ВС, различают однородные и неоднородные системы; по режиму работы ВС различают системы, работающие в оперативном и неоперативном временных режимах и т.д. Программное обеспечение (ПО) – совокупность программ, процедур и правил вместе со связанной с этими компонентами документацией, позволяющей использовать ЭВМ для решения различных задач. 1.2 Классификация компьютеров Классификация ЭВМ по принципу действия По принципу действия все вычислительные машины делятся на три больших класса: аналоговые (АВМ), цифровые (ЦВМ), и гибридные (ГВМ). Рис. 1.1. Классификация вычислительных машин по принципу действия Критерием деления вычислительных машин на эти три класса является форма передачи информации, с которой они работают. а б Рис. 1.2. Две формы представления информации в машинах: а - аналоговая; б – цифровая импульсная Цифровые вычислительные машины — вычислительные машины дискретного действия, работающие с информацией, представленной в цифровой (дискретной) форме. Аналоговые вычислительные машины — вычислительные машины непрерывного действия, работающие с информацией, представленной в аналоговой форме (в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величин). Аналоговые вычислительные машины весьма просты и удобны в эксплуатации; программирование задач для решения на них, как правило, нетрудоемкое; скорость решения задач изменяется по желанию оператора и может быть сделана сколь угодно большой (больше, чем у ЦВМ), но точность решения задач очень низкая (относительная погрешность 2-5 %). На АВМ наиболее эффективно решать математические задачи, содержащие дифференциальные уравнения, не требующие сложной логики. Гибридные вычислительные машины — вычислительные машины смешанного действия, позволяющие обрабатывать информацию, представленную как в цифровой, так и в аналоговой форме. Наиболее широкое применение получили ЦВМ с электрическим представлением дискретной информации — электронные цифровые вычислительные машины, обычно называемые просто электронными вычислительными машинами (ЭВМ), без упоминания об их цифровом характере. Классификация ЭВМ по назначению По назначению ЭВМ можно разделить на три группы: универсальные (общего назначения), проблемно-ориентированные и специализированные. Универсальные ЭВМ предназначены для решения самых различных инженерно-технических задач: экономических, математических, информационных и других задач, отличающихся сложностью алгоритмов и большим объемом обрабатываемых данных. Они широко используются в вычислительных центрах коллективного пользования и в других мощных вычислительных комплексах. Проблемно-ориентированные ЭВМ и ВС— обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами и служат для решения задач, связанных с управлением технологическими процессами, регистрацией, накоплением и обработкой относительно небольших объемов данных, выполнения расчетов с относительно несложным алгоритмом. К проблемно-ориентированным ЭВМ можно отнести, в частности, всевозможные управляющие вычислительные комплексы Специализированные ЭВМ и ВС применяются как при выполнении разнообразных узкоспециализированных задач, так и при реализации определенных видов функций; подобная специализация позволяет упростить структуру устройств и понизить их стоимость. Они широко используются в военной, аэрокосмической, телекоммуникационной и других отраслях, когда важную роль играют существенные ограничения по массе, размерам, потребляемой электроэнергии. Значительно применение однокристальных ЭВМ в качестве микроконтроллеров при управлении техпроцессами. К специализированным ЭВМ можно отнести, например, программируемые микропроцессоры специального назначения; адаптеры и контроллеры, выполняющие логические функции управления отдельными несложными техническими устройствами, агрегатами и процессами; устройства согласования и сопряжения работы узлов вычислительных систем. Классификация ЭВМ по размерам и функциональным возможностям Эта классификация учитывает важнейшие технико-эксплуатационные характеристики компьютера, такие, как: быстродействие; разрядность и формы представления чисел; номенклатура, емкость и быстродействие запоминающих устройств; типы и пропускная способность устройств связи и сопряжения узлов; возможность работы в многопользовательском и мультипрограммном режиме; наличие и функциональные возможности программного обеспечения; программная совместимость с другими типами ЭВМ; система и структура машинных команд; возможность подключения к каналам связи и вычислительной сети; эксплуатационная надежность и др. Согласно перечисленным выше критериям ЭВМ делятся на следующие группы: микро ЭВМ; малые ЭВМ; большие ЭВМ; суперЭВМ . Микро ЭВМ — класс ЭВМ, действие которых основано на микропроцессорах. Внутри своего класса микро ЭВМ делятся на универсальные и специализированные . Многопользовательские — мощные микро ЭВМ, оборудованные несколькими видеотерминалами и функционирующие в режиме разделения времени, что позволяет эффективно работать сразу нескольким пользователям. Персональные — микро ЭВМ, удовлетворяющие требованиям общедоступности и универсальности применения, ориентированные на работу в однопользовательском режиме. Настольные модели распространены наиболее широко. Они являются принадлежностью рабочего места. Портативные модели удобны для транспортировки. Их используют бизнесмены, коммерсанты, руководители предприятий и организаций, проводящие много времени в командировках и переездах. Карманные модели выполняют функции «интеллектуальных записных книжек». Они позволяют хранить оперативные данные и получать к ним быстрый доступ. Серверы — особо интенсивно развивающаяся группа микро ЭВМ, применяемая в вычислительных сетях. Сервер представляет собой компьютер, выделенный для обработки запросов со всех станций сети, а также предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам. Кроме того, на сервер возлагаются функции распределителя ресурсов. Рабочие станции (work station) — однопользовательские микро-ЭВМ, специализированные для выполнения определенного вида работ. Малые ЭВМ (мини - ЭВМ) — класс ЭВМ, который характеризуется широким диапазоном производительности в конкретных условиях применения, аппаратной реализацией большинства функций ввода-вывода информации, достаточно простой реализацией микропроцессорных и многомашинных систем, возможностью работы с форматами данных различной длины. Мини-ЭВМ ориентированы на использование в качестве управляющих вычислительных комплексов. Кроме того, они могут быть использованы для вычислений в многопользовательских вычислительных системах, системах автоматизированного проектирования и моделирования несложных объектов, в системах искусственного интеллекта. Большие ЭВМ (mainframe) — класс ЭВМ, предназначенных для решения научно-технических задач и задач, связанных с управлением вычислительными сетями и их ресурсами, работы в вычислительных системах с пакетной обработкой информации и большими базами данных. В последнее время наметилась тенденция использования этого класса ЭВМ в качестве больших серверов вычислительных сетей. На больших ЭВМ сейчас находится около 70% «компьютерной» информации. СуперЭВМ — класс мощных многопроцессорных вычислительных машин с быстродействием в десятки миллиардов операций в секунду. ЭВМ этого класса представляют собой многопроцессорные вычислительные системы и структурно делятся на следующие группы: магистральные (конвейерные), снабженные процессорами, одновременно выполняющими разные операции над последовательными потоками обрабатываемых данных. Такие системы называют системами с многократным потоком команд и однократным потоком данных; векторные, работа которых характеризуется тем, что все их процессоры одновременно выполняют одну команду над различными данными, — однократный поток команд и многократный поток данных; матричные, в которых процессорами одновременно выполняются действия над несколькими последовательными потоками обрабатываемых данных. 1.3 Классификация компьютерных систем В настоящее время накоплен большой практический опыт в разработке и использовании компьютерных (вычислительных) систем самого разнообразного применения. Эти системы очень сильно отличаются друг от друга своими возможностями и характеристиками. По назначению ВС делят на универсальные, проблемно-ориентированные и специализированные. Универсальные предназначаются для решения широкого класса задач. Проблемно-ориентированные используются для решения определенного круга задач в сравнительно узкой сфере. Специализированные ориентированы на решение узкого класса задач. По типу ВС различаются на многомашинные и многопроцессорные. Многомашинные (ММС) появились исторически первыми. Уже при использовании ЭВМ первых поколений возникали задачи повышения производительности, надежности и достоверности вычислений. Многопроцессорные (МПС) строятся при комплексировании нескольких процессоров . В качестве общего ресурса они имеют общую оперативную память (ООП). Параллельная работа процессоров и использование ООП обеспечиваются под управлением единой общей операционной системы. По типу ЭВМ или процессоров, используемых для построения ВС, различают однородные и неоднородные системы. Однородные предполагают комплексирование однотипных ЭВМ (процессоров), неоднородные – разнотипных [6, С.15]. В однородных системах значительно упрощаются разработка и обслуживание технических и программных (в основном ОС) средств. По степени территориальной разобщенности вычислительных модулей ВС делятся на системы совмещенного (сосредоточенного) и распределенного (разобщенного) типов. Обычно такое деление касается только ММС. Многопроцессорные системы относятся к системам совмещенного типа. По методам управления элементами ВС различают централизованные, децентрализованные и со смешанным управлением. По принципу закрепления вычислительных функций за отдельными ЭВМ (процессорами) различают системы с жестким и плавающим закреплением функций. В зависимости от типа ВС следует решать задачи статического или динамического размещения программных модулей и массивов данных, обеспечивая необходимую гибкость системы и надежность ее функционирования. По режиму работы ВС различают системы, работающие в оперативном и неоперативном временных режимах. Первые, как правило, используют режим реального масштаба времени. Этот режим характеризуется жесткими ограничениями на время решения задач в системе и предполагает высокую степень автоматизации процедур ввода-вывода и обработки данных. Заключение Существует достаточно много систем классификации компьютеров. В теоретической части данной курсовой работе мною рассмотрены лишь те, о которых наиболее часто упоминают в доступной технической литературе и средствах массовой информации: это деление компьютеров по принципу действия, по назначению, по размерам и функциональным возможностям. Затем мною была проведена классификация компьютерных систем в зависимости от следующих оснований: по назначению; по типу; по типу ЭВМ или процессоров, используемых для построения ВС; по степени территориальной разобщенности; по методам управления элементами ВС; принципу закрепления вычислительных функций за отдельными ЭВМ (процессорами) и по режиму работы ВС. Подводя итоги вышесказанного, можно уверенно заявить, что компьютер представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами. Мною было выяснено, какой прогресс был совершен в эволюции компьютеров и их систем, поэтому отсюда можно сделать вывод о том, что компьютеры и в дальнейшем будут совершенствоваться и видоизменяться, а это будет приводить к большему росту разнообразия ЭВМ и их систем. 2.Практическая часть 2.1Общая характеристика задачи Рассмотрим следующую задачу. Предприятие ООО «Красный Октябрь» осуществляет деятельность, связанную с выпуском различных видов деталей для промышленного оборудования. Для повышения эффективности функционирования предприятия ежемесячного производится анализ плановых и фактических показателей выпуска продукции. Данные фактических и плановых показателей выпуска продукции приведены (рис. 1 и 2) Построить таблицы по приведенным ниже данным. Выполнить расчет отклонения фактических показателей от плановых в абсолютной форме, подвести итоги за месяц. Результаты вычислений представить в виде консолидированной таблицы, содержащей сводные данные о выпущенной продукции. Сформировать и заполнить форму сводной ведомости по учету выпущенной продукции за квартал (рис. 3)(......) |
Loading
|