Контрольные вопросы.

1. В чем состоит преимущество секционных микропроцессоров в сравнении с однокристальными?

2. Пояснить состав операционного блока СМП.

3. С какой целью в ОБ СМП используется СУП?

4. Какие показатели используются при оценки эффективности принимаемых проектных решений в ходе разработки СМП?

5. Пояснить различие между структурной, функциональной и принципиальной схемами.

Рис 10.10. Условное графическое обозначение микропроцессорной секции

Рис. 10.11. Схема электрическая функциональная ОБ СМП.

Практическое занятие №11

ПЛАНИРОВАНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПРИ МУЛЬТИПРОГРАММИРОВАНИИ

Цель занятия

Закрепить знания по режимам работы вычислительных систем (ВС) и формам использования ВС. Приобрести навыки выполнения задач, связанных с планированием работы ВС в однопрограммном и многопрограммном режимах.

Задачами занятия являются определение оптимальной последовательности выполнения задач с заданными сроками реализации при пакетной обработке задач в однопрограммном режиме и планирование вычислительного процесса ВС с пакетной обработкой в мультипрограммном режиме.

Методические указания.

1. при подготовке к практическому занятию курсант должен ознакомиться с целью занятия, задачами и методическими указаниями, повторить теоретический материал по теме практического занятия, изучить алгоритмы планирования работы ВС в различных режимах по данному пособию, составить краткий конспект.

2. На занятии курсант должен ответить на контрольные вопросы преподавателя, получить и записать в рабочую тетрадь задание по планированию работы ВС в однопрограммном и мультипрограммном режимах и приступить к выполнению заданий.

3. По выполнению заданий представить преподавателю результаты, ответить на его вопросы и активно участвовать в обсуждении результатов.

Контроль степени усвоения учебного материала целесообразно произвести с использованием ЭВМ в процессе занятия.

11.1 Краткие теоретические сведения Режимы работы вс

Развитие цифровых вычислительных машин и ВС постоянно преследовало две цели: 1) повышение производительности ЦВМ или ВС, т.е. сведение к минимуму времени, необходимого на выполнение некоторого объёма вычислительных работ;.2) предоставление максимальных удобств абонентам в процессе их взаимодействия с ЦВМ или ВС. Выполнение этих целей обусловлено появление различных форм взаимодействия абонентов с ВС.

Под режимом работы понимаются принципы структурной организации и функционирования аппаратных и программных средств (главным образом ОС) ВС, которые определяют её производительность.

Режим работы ВС определяется в основном методом использования ресурсов системы и количеством задач, одновременно находящихся в обработке.

Однопрограммный режим работы. Это такой способ организации вычислительного процесса, при котором все ресурсы системы отдаются для реализации только одной программы (задачи). При однопрограммном режиме в каждый момент времени работает только одно из устройств – процессор или устройство ввода – вывода, а остальные устройства в эти моменты простаивают.

Простои устройства значительны. При быстродействии процессора порядка 50 тысяч операций в секунду простои процессора, наиболее дорогого устройства, могут составить 40….50% и более. С ростом быстродействия процессора простои процессора увеличиваются и при быстродействии порядка миллиона операций в секунду доля простоев, может составить 80..90%, что недопустимо.

Возможны две разновидности однопрограммного режима: однопрограммный режим с непосредственным допуском абонента к машине и однопрограммный режим с последовательным выполнением программ без участия абонентов (режим косвенного доступа).

В первом случае абонент сам работает за пультом ЦВМ (ВС): вводит программу, запускает её в непрерывном или циклическом режиме и наблюдает за ходом решения и выводом результатов. Находясь за пультом машины, абонент имеет её в своём полном распоряжении, он ведет с ней диалог.

Применение однопрограммного режима с непосредственным доступом чрезвычайно невыгодно с точки зрения производительности машины (системы), так как время реакции абонента очень велико по сравнению со временем реакции машины (системы). По мере увеличения быстродействия машин при их совершенствовании разница во времени реакции машины и абонента возрастает, что приводит к уменьшению эффективности работы машины в однопрограммном режиме. На рис. 11.1 показаны временные диаграммы работы ВС в однопрограммном режиме непосредственного доступа при выполнении программ А и В. В этом случае время «непроизводительной» работы процессора (его простои) включает как время работы устройств ввода – вывода, так и время реакции оператора (абонента) t₀.