Формальная модель синтеза структуры вычислителя
Рассматривая организацию вычислительных систем можно отметить определенную закономерность в их построении. Прежде всего, выделяются основные составляющие в системах: процессор, память, контроллеры внешних устройств, устройства ввода-вывода, внешние запоминающие устройства, системы связей. Компоновка этих отдельных функциональных блоков и определит структурную организацию вычислителя. Таким образом, структуру можно представить как композицию составляющих блоков и связей между ними. Вместе с тем кроме структурной организации выделяют и программную организацию. Любую вычислительную систему представляют как композицию (т.е. последовательную, параллельную, комбинированную) ее программных блоков. Причем здесь учитываются не только программы пользователя, но и все системные блоки. Третья составляющая представления вычислительной системы — потоки данных и потоки команд. Если представить последовательность преобразование данных как информационный поток данных от постановки задачи (ввод данных) до вывода результатов (вывода информации), то временные изменения также можно представить некими блоками (составляющими) расположенными в плоскости в определенной последовательности. Таким образом, все три группы (аппаратная, программная, логическая) могут быть зрительно представлены на плоскости как набор определенных модулей и связей между ними, т.е. каждую из трех групп можно отобразить своим графом на котором состояния отождествлять с тем или иным модулем, а дуги переходов с возможными линиями связи, передачи информации. Например, произвольную структурную организацию можно представить как набор Г={Г1,Г2,Гn,R1,R2,Rn}, входящих блоков и набор связей между этими блоками. Особенность вычислительных систем в том, что для их различных классов выделяют типовую организацию, например структура с общей шиной, параллельные структуры, последовательное выполнение операций. В рамках отдельных модулей и типовых структурных (программных) организаций можно сократить количество разнообразных взаимосвязей в представляемой структуре, т.е. исключить обратную связь, выделить информационный поток. Эти ограничения позволят представить любую вычислительную систему через ее формальное описание, т.е. получить модель системы. Любая модель не может показать абсолютно все свойства или качества описываемой структуры, т.е. невозможно показать модель структурной организации и на ней все особенности программной модели, хотя частично это возможно. Лучше сопрягаются структурные организации и информационные потоки. Программная модель чаще показывается отдельно.
|
|
|
На приведенной структуре графа не отражена особенность интерфейса вычислителя: одно или двухшинная организация. Для ее уточнения возможно выделить в процессоре дополнительный блок — канал, причем для адреса, данных и команд каналы различны, если организация двухшинная. Основываясь на таком положении можно структуру сложной параллельной системы разрисовать вместе с информационными потоками, если сигналы различать во времени, можно помечать связи временным индексом.
|
|
|
Вопросы для самопроверки
1. В чем модульный принцип формирования структуры вычислительной системы?
2. Приведите пример описания структурной организации ВС двумя- тремя путями.
3. Как разделить и показать при формальном описании информационный поток (поток данных) и поток команд?
4. В каких областях практических знаний возможно использовать представление структурной организации ВС посредством информационных потоков?
Дата добавления: 2015-12-20; просмотров: 21; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!