Наличие, виды и емкость кэш-памяти

Кэш-память — это буферная, недоступная для пользователя быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операции с информацией, хранящейся в более медленно действующих запоминающих устройствах. Например, для ускорения операций с основной памятью организуется регистровая кэш-память внутри микропроцессора (кэш-память первого уровня) или вне микропроцессора на материнской плате (кэш-память второго уровня); для ускорения операций с дисковой памятью организуется кэш-память на ячейках электронной памяти.

Следует иметь в виду, что наличие кэш-памяти емкостью 256 Кбайт увеличивает производительность ПК примерно на 20%.

Аппаратная и программная совместимость с другими типами компьютеров

Аппаратная и программная совместимость с другими типами компьютеров означает возможность использования на компьютере, соответственно, тех же технических элементов и программного обеспечения, что и на других типах машин.

Возможность работы в многозадачном режиме

Многозадачный режим позволяет выполнять вычисления одновременно по нескольким программам (многопрограммный режим) или для нескольких пользователей (многопользовательский режим). Совмещение во времени работы нескольких устройств машины, возможное в таком режиме, позволяет существенно увеличить эффективное быстродействие компьютера.

Надежность

Надежность — это способность системы выполнять полностью и правильно все заданные ей функции (см. раздел 6).

Вопросы для самопроверки

1. Что такое система? Перечислите и кратко определите основные понятия, используемые для характеристики системы.

2. Дайте определение информационной системы.

3. Приведите многоаспектную классификацию информационных систем.

4. Назовите и поясните основные функции информационной системы.

5. Перечислите и поясните основные функциональные и обеспечивающие подсистемы ИС.

6. Нарисуйте блок-схему персонального компьютера и дайте характеристику основных его блоков.

7. Дайте краткую характеристику устройств, входящих в состав микропроцессора.

8. Что такое системная шина и каков ее состав?

9. Приведите иерархию запоминающих устройств ПК и поясните их назначение.

10. Дайте классификацию внешних устройств ПК и назовите состав устройств каждой группы.

11. Что такое математический сопроцессор и каково его назначение?

12. Что такое контроллер прямого доступа к памяти (DMA) и каково его назначение?

13. Что такое контроллер прерываний и каково его назначение?

14. Что такое «средства мультимедиа»? Назовите и охарактеризуйте основные их виды.

15. Назовите и поясните основные функциональные характеристики ПК.

16. Чем определяется производительность компьютера?

17. На скорость исполнения каких процедур, выполняемых в ПК, существенно влияет тактовая частота микропроцессора? Поясните это влияние.

18. На скорость исполнения каких процедур, выполняемых в ПК, существенно влияет рабочая частота интерфейсов? Поясните это влияние.

19. Сформулируйте основные особенности ЭВМ каждого поколения.

20. Назовите основные концепции построения ЭВМ, сформулированные Винером и фон Нейманом.

21. В чем сущность понятия «ЭВМ с хранимой программой»?

22. Нарисуйте функциональную блок-схему машины Тьюринга.

23. Назовите первую ЭВМ с хранимой программой.

24. Назовите модели первых отечественных ЭВМ.

25. Назовите советских ученых, способствовавших созданию первых ЭВМ.

26. Назовите основные классы и подклассы вычислительных машин и дайте их сравнительную характеристику.

27. Дайте общую характеристику и определите область использования мэйнфреймов.

28. Дайте общую характеристику и определите область использования малых ЭВМ.

29. Дайте общую характеристику и определите область использования микроЭВМ.

30. Дайте общую характеристику и определите область использования суперЭВМ.

[1] Транзистор был изобретен сотрудниками Bell Laboratories (США) Д. Бардином, У. Браттейном и У. Шокли в 1949 году, за что в 1956 году они были удостоены Нобелевской премии.

[2] Первый накопитель на жестких магнитных дисках RAMAC 305 создала фирма IBM в 1956 году. «Винчестер» — такое неофициальное его название, позже ставшее почти официальным, было присвоено ввиду случайного совпадения его формальных параметров с калибром английской охотничьей винтовки «винчестер». Накопитель RAMAC 305 содержал 50 магнитных дисков диаметром около метра каждый и обладал суммарной емкостью около 5 Мбайт.

[3] Машина была создана в Массачусетском технологическом институте под руководством К. Ольсена, который в 1967 году основал занимающую ведущее положение в мире по производству малых компьютеров PDP компанию DEC (Digital Equipment Corporation). DEC наряду с фирмами IBM и Intel предложила много эффективных нововведений в компьютерные технологии.

[4] Первую ламповую ЭВМ — SSEC (Selective Sequence Electronic Calculator) фирма IBM выпустила в 1948 году.

[5] Коротких операций типа сложения с фиксированной запятой.

[6] Адресность определяется количеством адресов в команде ЭВМ (безадресные, одно-, двух-, трехадресные команды).

[7] Ряд 1 аналог серии IBM 360, Ряд 2 – IBM 370, Ряд 3 – IBM 390.

Существует и такое мнение, что первый ПК Altair 8800 был выпущен американской фирмой MITS в 1975 году.

[9] В современных ПК микросхема математического сопроцессора интегрирована в кристалл МП; микросхемы контроллера прерываний, контроллера прямого доступа к памяти и некоторые другие находятся в системном чипсете на материнской плате.

[AP1]Уточнить конструкцию сердечника. Что-то здесь не так. Провод, проходящий мимо сердечника, можно вообще не пропускать через матрицу — то есть, вовсе исключить из схемы.

[AP2]Термин появляется впервые — нуждается в определении.

[AP3]Почему отсортированы не по номеру модели?

[AP4]Имеет ли смысл описывать эту модель, если она устарела по всем параметрам: новые Маки строятся на архитектуре Intel, работают под управлением MacOS X 10.4 Tiger и т. д.?