Многопроцессорные системы на базе однокристальных процессоров.

1. Сопроцессорная конфигурация (ЦП + сопроцессор).

2. Сильно связанная конфигурация или сопроцессорная конфигурация (ЦП + независимый процессор).

3. Слабосвязанная конфигурация (в структуры системы включается несколько ЦП).

Разделение ресурсов ЦП реализуется аппаратными средствами, которые называются арбитрами шины. Возникают три варианта разделения ресурсов между процессорами: цепочный способ, способ последовательного опроса, метод независимых запросов. Метод независимых запросов нашел наибольшее применение в вычислительных системах высокой производительности. Существуют два варианта модуля:

1. Мультипроцессорная система. (Подсистема памяти закреплена за процессорами или сосредоточенная.)

2. Мультипьютерные системы – однокристальный процессор для которого выбрана память, а коммутация ведется после памяти.

Нейронные вычислительные сети (нейрокомпьютеры).

Созданы по образцу и подобию человеческого мозга, вошли в разряд искусственного интеллекта.

Вычислительные системы работающие на основе остаточных классов.

Существует базовый набор оснований r1, r2,…r_n - взаимно простых чисел. Любое число в системе остаточных классов:

А_сок = _{1 *} 2_* …_n ,где _i = res [a/mod r_i]

Значения  малоразрядные, несвязанные друг с другом, поэтому выполняется поразрядная обработка, отсутствует перенос между разрядами. Значит можно осуществить конвейеризацию любой глубины, вычислительный модуль для обработка малоразрядных чисел  оказывается очень простым. На основе СОК строятся компьютеры очень высокой производительности.

Вычислительные системы работающие на основе цепных дробей.

Любую математическую зависимость можно представить в виде цепной дроби.

В электронике цепи с сопротивлением рассчитывают с цепными дробями. Это - лестничные схемы. Машины такого типа большие по размеру.

Частотно – импульсные вычислительные устройства.

Преобразователь F-> N

ЦВМ

Преобразователь N-> F

F^’

F

1. С ложение. Fz=F1+F2

2. В ычитание.

3. У множение.

Fz=(F1*F3)/F2

ДУ – дифференцирующая цепочка (переключает триггер по фронту).

Вычислительные устройства работающие по алгоритму Волдера (методу Divik)/

Алгоритм основан на псевдоповороте радиус вектора. Используется в навигации.

Состояние системы, процесса, программы.

Вычислительные системы подразделяются на два больших класса: 1) персональные станции (рабочие станции); 2) персональные компьютеры.

Существенным отличием является то, что первая группа использует закрытую технологию, и информацию о них получают только дилеры, разрабатывающие дополнительные устройства. Структура, состав шин, объем памяти и тактовые частоты, набор периферийных устройств и др. строго определено, и нет возможности расширять их состав. В этих системах конфигурация системы жестко зафиксирована на стадии разработки и не меняется в процессе эксплуатации.

Вторая группа – вычислительные системы с открытой архитектурой. Для них пользователь сам подбирает набор устройств системы (ЦПУ, тип, тактовая частота, системная плата, видео-карта, модем, графический ускоритель, объем и тип оперативной памяти и др. ). Пользователь сам конфигурирует систему. Состав устройств и конфигурация могут изменятся от включения к включению и в этих случаях система должна обеспечить максимум удобств работы.

Вопросы конфигурирования решались на персональных компьютерах разными способами: 1) как и в рабочих станциях фирмой изготовителем (BrandName); 2) на системной плате стояли переключатели или перемычки (jumper) с помощью которых настраивались параметры; 3) В оперативной памяти отводились регистры состояния куда записывалось состояние системы; 4) на системной плате выделены специальные регистры конфигурации и информация устанавливается при включении компьютера.

Практически все вычислительные системы работают в мультипрограммном режиме. Возникает задача переключения программ в системе с наименьшим временем простоя процессора. После выполнения очередной любой команды часть информации сохраняется в рабочих регистрах процессора. Содержание всех элементов памяти после выполнения очередной команды определяют состояние процессора. Ставится задача: определить содержание наименьшего числа регистров после выполнения очередной команды, которые позволили бы продолжать вычислительный процесс. Эта информация получила название словосостояния программы (процесса) и стала записываться в отдельный регистр или несколько регистров ССП(PSW). ССП отличаются друг от друга в машинах различного типа по размещению полей и по количеству разрядов. В персональных компьютерах ССП включает содержимое адресных регистров, аккумулятора и содержимое флажковых регистров и нет одного самостоятельного, отдельно выделенного регистра.