АССОЦИАТИВНАЯ ПАМЯТЬ

Галерейный тип жилого дома по плановому и объемному построению повторяет коридорный тип дома. Отличие же его состоит в том, что внеквартирные коммуникации, включая лестнично-лифтовые узлы, остаются открытыми и, следовательно, он может быть применен в местах с мягким или жарким климатом.

Пространственная структура галерейного жилого дома характеризуется теми же признаками, что и коридорного: расположением коммуникационных галерей и пространственным решением квартир в разных уровнях. Поэтому классификация, разработанная для коридорных домов, применима и к галерейным домам. Наиболее целесообразным конструктивным приемом для обоих типов жилых домов является система поперечных стен.

Преимущественное использование жилых домов галерейного типа в районах с жарким климатом наложило отпечаток на планировочные приемы, отвечающие специфическим условиям и климатическим особенностям этих регионов.

Галерейные дома, в которых входы в квартиры выполняются с неостекленных галерей, ведущих к лестнично-лифтовым узлам, характерны для жилищного строительства в южных районах.

Коридорные и галерейные жилые дома характерны развитием горизонтальных коммуникаций. В коридорных жилых домах квартиры расположены с двух сторон коридора, связывающего их с вертикальными коммуникациями, т. е. с лестницами и лифтами.

В коридорных жилых домах квартиры не могут иметь сквозного проветривания, поэтому в III и IV климатических районах применяют галерейные дома с расположением квартир вдоль галерей. В районах с сильными ветрами и пылевыми бурями применяют особые типы ветрозащитных и пылезащитных коридорных жилых зданий. Размещение большого числа квартир вдоль коридоров или галерей создает условия для эффективного использования лифтов, в связи с чем целесообразно применение домов такого типа в 9 - 12 - 16 этажей.

В коридорно-секционных и галерейно-секционных домах каждая квартира размещена на двух этажах и имеет внутриквартирную лестницу, а коридоры расположены через этаж. В коридорных этажах каждой квартиры размещают общую комнату, кухню, уборную, переднюю; в верхних - спальни и туалетную с ванной. Такая пространственная структура создает возможности эффективного использования горизонтальных и вертикальных коммуникаций, сквозного проветривания квартир и ориентации их на две стороны горизонта, благодаря чему эти дома обладают большой градостроительной маневренностью. Вместе с тем расположение квартир в двух этажах не всегда отвечает бытовым нуждам, требованиям населения и демографическому составу семей. В таких домах можно размещать только 3 - 5-комнатные квартиры. В связи с этим дома такого типа возводят в экспериментальном порядке.

53. О строительной теплотехнике и климатологии

Теплозащитные и санитарно-гигиенические качества наружных ограждающих конструкций зданий, а также степень их долговечности зависят в первую очередь от таких факторов, как

· температура наружного воздуха,

· влажность,

· количество и характер выпадающих осадков,

· скорость и направление ветра,

· взаимное сочетания суточных и сезонных изменений этих факторов.

Например, в некоторых районах нашей страны возможно сочетание сильного мороза с сильным ветром, большого числа оттепелей в течение холодного периода года с колебаниями температуры наружного воздуха, переходящими через нуль, и др.

Все эти вопросы рассматривает строительная теплотехника, развитие которой в значительной степени зависит от развития знаний области строительной климатологии.

Климатологией называется наука, изучающая условия формирования климата и климатический режим различных стран и районов. Отрасль климатологии, изучающая климатические факторы, учитываемые при проектировании зданий и населенных пунктов, называется строительной климатологией.

Особое значение строительная теплотехника и климатология имеют в настоящее время в связи с развитием строительства в Сибири, на Крайнем Севере, на Дальнем Востоке и в республиках Средней Азии, с их климатическими условиями, сильно отличающимися от средних климатических условий европейской части СССР. При проектировании зданий в северных и восточных районах необходимо учитывать влияние на наружные ограждения из низких температур наружного воздуха, сильных ветров, а на юге — влияние солнечной радиации или повышенной атмосферной влажности.

Рационально запроектированные наружные ограничивающие конструкции зданий должны удовлетворять следующим теплотехническим требованиям:

§ обладать достаточными теплозащитными свойствами, предохраняя помещения от холодов в зимнее время и осенью, и защищать их от перегрева солнцем в летнее время;

§ при эксплуатации не иметь на внутренней поверхности слишком низкой температуры во избежание образования на ней конденсата;

§ воздухопроницаемость их не должна превышать допустимого предела, выше которого воздухообмен будет охлаждать помещение;

§ сохранять нормальный влажностный режим, учитывая, что увлажненные ограждения ухудшают его теплозащитные свойства и недолговечны.

В соответствии с указанными требованиями к ограждениям в строительной теплотехнике рассматривают следующие основные вопросы: теплопередачу в ограждениях, воздухопроницаемость и влажностное состояние ограждения.

54. Технико-экономические показатели объекта

ТЭП или технико-экономические показатели рассчитываются для сравнения объемно-планировочных и конструктивных решений здания и выбора оптимального варианта.

Технико-экономические показатели (ТЭП) — рассчитывают для каждого здания для сравнения конструктивных и объемно-планировочных вариантов решения зданий и выбора экономически выгодного решения.

Жилая площадь — сумма площадей всех жилых комнат в здании. Площади на этаж умножают на количество этажей. В жилую площадь не учитывают площадь кухонь и санитарных узлов.

Общая площадь — площадь всех помещений, кроме лестничных клеток и лифтовых холов.

Площадь застройки — площадь, занимаемая зданием на поверхности земли.

Строительный объем — произведение площади застройки на высоту до верха покрытия.

Основными ТЭП являются:

§ сметная стоимость строительства;

§ трудоемкость строительно-монтажных работ;

§ численность рабочих-строителей;

§ стоимость 1м2 и 1м3 зданияж

§ расход основных строительных материалов ( цемент, железобетонные изделия, лес и др.);

§ коэффициент сборности здания;

§ уровень механизации;

§ строительный объем здания, м3;

§ площадь застройки, м2;

§ жилая площадь (рабочая), м2;

§ подсобная (вспомагательная) площадь, м2;

§ общая площадь, м2;

§ срок строительства;

§ число типоразмеров сборных железобетонных конструкций и др. ;

§ приводятся показатели: индивидуальные жилые дома - м2 общей площади, многоквартирного типа - квартира, м2 общей площади; общежития - 1 место, м2 общей площади, школы - 1 место и т.д.

Экономическая эффективность проекта определяется методом сравнения ТЭП проекта и сопоставления аналогичных проектов, выявляется вариант проекта с минимальными затратами, необходимыми для осуществления строительства.

АССОЦИАТИВНАЯ ПАМЯТЬ

В памяти этого типа поиск информации происходит не по адресу, а по ее содержанию. Под содержанием информации в данном случае понимается не смысловая нагрузка лежащего на хранении в ячейке памяти слова, а содержание ЗЭ ячейки памяти, т.е. побитовый состав записанного двоичного слова. При этом ассоциативный запрос (признак) также представляет собой двоичный код с определенным побитовым составом. Поиск по ассоциативному признаку происходит параллельно во времени для всех ячеек ЗМ и представляет собой операцию сравнения содержимого разрядов регистра признака с содержимым соответствующих разрядов ячеек памяти. Для организации такого поиска все ЗЭ ЗМ снабжены однобитовыми процессорами, поэтому в ряде случаев память такого типа рассматривают как многопроцессорную систему.

Полностью ассоциативная память большого объема является очень дорогостоящим устройством, поэтому для ее удешевления уменьшают число однобитовых процессоров до одного на ячейку памяти. В этом случае сравнение ассоциативного запроса с содержимым ячеек памяти идет последовательно для отдельных разрядов, параллельно во времени для всех ячеек ЗМ.

При очень больших объемах памяти на определенных классах задач ассоциативный поиск существенно ускоряет обработку данных и уменьшает вероятность сбоя в ЭВМ. Кроме того, ассоциативные ЗУ с блоками соответствующих комбинационных схем позволяют выполнить в памяти достаточно сложные логические операции: поиск максимального или минимального числа в массиве, поиск слов, заключенных в определенные границы, сортировку массива и т.д.

Следует отметить, что ассоциативный поиск можно реализовать и в компьютере с обычной адресной памятью, последовательно вызывая записанные в ячейки памяти слова в процессор и сравнивая их с некоторым ассоциативным признаком (шаблоном). Однако при больших объемах памяти на это будет затрачено много времени. При использовании ассоциативной памяти можно, не считывая слов из ОП в процессор, за одно обращение определить количество слов, отвечающих тому или иному ассоциативному запросу. Это позволяет в больших базах данных очень оперативно реализовать запрос типа: сколько жителей области не представило декларацию о доходах и т.п.

В некоторых специализированных ЭВМ ОП или его часть строится таким образом, что позволяет реализовать как ассоциативный, так и адресный поиск информации.

Упрощенная структурная схема ассоциативной памяти, в которой все ЗЭ ЗМ снабжены однобитовыми процессорами, приведена на рис. 1.

Первоначально рассмотрим операцию, называющуюся контроль ассоциации. Эта операция является общей для операции считывания и записи, а также имеет самостоятельное значение.

По входной информационной шине в РгАП поступает n-разрядный ассоциативный запрос, т.е. заполняются разряды от 0 до n-1. Одновременно в РгМ поступает код маски поиска, при этом n-й разряд РгМ устанавливается в 0. Ассоциативный поиск производится лишь для совокупности разрядов РгАП, которым соответствуют 1 в РгМ (незамаскированные разряды РгАП). Для слов, в которых цифры в разрядах совпали с незамаскированными разрядами РгАП, КС устанавливает 1 в соответствующие разряды РгСв и 0 в остальные разряды.

Комбинационная схема формирования результата ассоциативного обращения ФС формирует из слова, образовавшегося в РгСв, как минимум три сигнала:

- a₀ – отсутствие в ЗМ слов, удовлетворяющих ассоциативному признаку;

- a₁ – наличие одного такого слова;

- a₂ – наличие более чем одного слова.

Возможны и другие операции над содержимым РгСв, например подсчет количества единиц, т.е. подсчет слов в памяти, удовлетворяющих ассоциативному запросу, и т.п.

Формирование содержимого РгСв и a₀, a₁, a₂ по содержимому РгАП, РгМ, ЗМ и называется операцией контроля ассоциации.

Считывание. Сначала производится контроль ассоциации по признаку в РгАП.

Затем:

- a₀ = 1 – считывание отменяется из-за отсутствия искомой информации;

- a₁ = 1 – считывается в РгИ найденное слово, после чего выдается на ШИ_вых;

- a₂ = 1 – считывается слово, имеющее, например, наименьший номер среди ячеек, отмеченных 1 в РгСв, после чего выдается на ШИ_вых.

Запись. Сначала отыскивается свободная ячейка (полагаем, что в разряде занятости свободной ячейки записан 0). Для этого выполняется контроль ассоциации при РгАП=111...10 и РгМ=000...01, т.е. n-й разряд РгАП устанавливается в 0, а n-й разряд РгМ – в 1. При этом свободная ячейка отмечается 1 в РгСв. Для записи выбирают свободную ячейку, например, с наименьшим номером. В нее записывается слово, поступившее с ШИ_вх в РгИ.

Следует отметить, что на данной схеме не изображены блоки БУП, БУС, БУЗ, которые есть в реальных устройствах. Кроме того, для построения ассоциативной памяти требуются запоминающие элементы, допускающие считывание без разрушения.

СТЕКОВАЯ ПАМЯТЬ (МАГАЗИННАЯ)

Стековая память, так же как и ассоциативная, является безадресной. Стековая память может быть организована как аппаратно, так и на обычном массиве адресной памяти.

В случае аппаратной реализации ячейки стековой памяти образуют одномерный массив, в котором соседние ячейки связаны друг с другом разрядными цепями передачи слов (рис. 2). При этом возможны два типа устройств, принципы функционирования которых различны. Рассмотрим первоначально структуру на
рис. 2.

Запись нового слова, поступившего с ШИ_вх, производится в верхнюю (нулевую) ячейку, при этом все ранее записанные слова (включая слово в ячейке 0) сдвигаются вниз, в соседние ячейки, номера которых на единицу больше. Считывание возможно только из верхней (нулевой) ячейки памяти. Основной режим – это считывание с удалением. При этом все остальные слова в памяти сдвигаются вверх, в соседние ячейки с меньшими номерами. В такой памяти реализуется правило: последний пришел – первый ушел. Стеки подобного типа принято называть стеками LIFO (Last In – First Out).

В ряде случаев устройства стековой памяти предусматривают также операцию простого считывания слова из ячейки 0 без его удаления и сдвига остальных слов. При использовании стека для запоминания параметров инициализации контроллеров каких-либо устройств ЭВМ обычно предусматривается возможность считывания содержимого любой ячейки стека без его удаления, т.е. считывание содержимого не только ячейки 0.

О первом слове, посылаемом в стек, говорят, что оно располагается на дне стека. О последнем посланном (по времени) в стек слове говорят, что оно находится в вершине стека. Таким образом, ячейка N-1 – дно стека, а ячейка 0 – вершина.

Обычно аппаратный стек снабжается счетчиком стека СчСт, показывающим общее количество занесенных в память слов (СчСт = 0 – стек пустой). При заполнении стека полностью он запрещает дальнейшие операции записи.

Стековый принцип организации памяти можно реализовать не только в специально предназначенных для этого устройствах. Стековая организация данных возможна и на обычной адресной памяти с произвольным обращением (программный стек). Для организации стека LIFO в этом случае необходима еще одна ячейка памяти (регистр), в которой всегда хранится адрес вершины стека и которая называется указателем стека. Обычно в качестве указателя стека используют один из внутренних регистров процессора. Кроме этого, требуется соответствующее програм­мное обеспечение. Принципы стековой организации данных на обычной адресной памяти иллюстрируются схемой на рис. 3.

В отличие от аппаратного стека данные, размещенные в программном стеке, при записи нового числа или считывании не перемещаются. Запись каждого нового слова осуществляется в ячейку памяти, следующую по порядку за той, адрес которой содержится в указателе стека. После записи нового слова содержимое указателя стека увеличивается на единицу (см. рис. 3). Таким образом, в программном стеке перемещаются не данные, а вершина стека. При считывании слова из стека происходит обратный процесс. Слово считывается из ячейки, адрес которой находится в указателе стека, после чего содержимое указателя стека уменьшается на единицу.

Если вновь загружаемые в стек слова размещаются в ячейках памяти с последовательно увеличивающимися адресами, стек называют прямым. Если адреса последовательно убывают, то – перевернутым. В большинстве случаев используется перевернутый стек, что связано с особенностями аппаратной реализации счетчиков внутри процессора.

Чем удобна такая форма организации памяти? Забегая вперед, можно отметить, что любая команда, выполняемая в процессоре, в общем случае должна содержать код операции (КОП), адрес первого и второго операндов и адрес занесения результата. Для экономии памяти и сокращения времени выполнения машинной команды процессором желательно уменьшить длину команды. Пределом такого уменьшения является длина безадресной команды, т.е. просто КОП. Именно такие команды оказываются возможными при стековой организации памяти, так как при правильном расположении операндов в стеке достаточно последовательно их извлекать и выполнять над ними соответствующие операции.

Помимо рассмотренной выше стековой памяти типа LIFO в ЭВМ используются стековые памяти другого типа, реализующие правило: первый пришел – первый ушел. Стеки подобного типа принято называть стеками FIFO (First In – First Out). Такая стековая память широко используется для организации различного рода очередей (команд, данных, запросов и т.д.). Обобщенная структура аппаратного стека типа FIFO представлена на рис. 4.

Как и в предыдущем случае, ячейки стековой памяти образуют одномерный массив, в котором соседние ячейки связаны друг с другом разрядными цепями передачи слов. Запись нового слова, поступившего с ШИ_вх, осуществляется в верхнюю (нулевую) ячейку, после чего оно сразу перемещается вниз и записывается в последнюю по счету незаполненную ячейку. Если стек перед записью был пустой, слово сразу попадает в ячейку с номером N-1, т.е. на дно стека. Считывание возможно только из нижней ячейки с номером N-1 (дно стека). Основной режим – это считывание с удалением. При этом все последующие (записанные) слова сдвигаются вниз, в соседние ячейки, номера которых на единицу больше. При заполнении стека счетчик (СчСт) запрещает дальнейшие операции записи в стек.

Таким образом, в отличие от стека LIFO, в стеке FIFO перемещается не дно, а вершина. Записываемые в стек FIFO слова постепенно продвигаются от вершины ко дну, откуда и считываются по мере необходимости, причем темп записи и считывания определяются внешними управляющими сигналами и не связаны друг с другом.

Программная реализация стека FIFO в настоящем разделе не рассматривается, поскольку на практике используется достаточно редко.