Автор Анна Евкова
Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Состав и свойства вычислительных систем. Информационное и математическое обеспечение вычислительных систем

Содержание:

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ЧАСТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ФИНАНСОВО-ПРОМЫШЛЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет онлайн обучения

Специальность: Информационная безопасность

Курсовая работа

Вариант 6.

Тема:.

Введение


Электронные компьютеры (computers), или компьютеры (от англ. Compute - вычислять, считать) - одно из самых удивительных творений человека. Самое простое устройство для облегчения счета появилось еще в глубокой древности, несколько тысяч лет назад. По мере развития человеческой цивилизации они медленно развивались, непрерывно совершенствуясь. Однако только в 40-х годах XX века было положено начало созданию компьютеров современной архитектуры и с логикой времени - современные электронные вычислительные машины. За исторически очень короткий период времени компьютеры-благодаря огромным достижениям в электронике-прошли долгий путь в своем техническом развитии, масштабах и влиянии на человеческое общество, с которым не может сравниться ни одно другое изобретение человека, включая атомную энергию и космическую технологию. И последние не смогли бы получить столь мощное развитие без использования компьютерных технологий.

Важную роль в развитии компьютерных технологий, обработки информации и управляющих устройств, являющихся основой автоматизации в различных сферах человеческой деятельности, сыграло появление микропроцессоров. Сохраняющийся интерес к микропроцессорам объясняется их такими свойствами, как низкая стоимость, высокая надежность, компактность и значительная вычислительная и функциональная ценность, что позволяет использовать их даже там, где использование цифровой обработки информации ранее считалось нецелесообразным.

В любой стране достижение высоких экономических и социальных результатов во многом зависит от масштабов и темпов информатизации общества, использования информационных технологий во всех сферах человеческой деятельности.

Несмотря на различие процессов информатизации в различных областях человеческой деятельности, он объединяет три составляющие: единство основных средств производства (компьютерной техники и информации), единство сырья (данные, подлежащие анализу и обработке), единство выпускаемой продукции (информация, используемая для управления и совершенствования деятельности человека).

Глава 1. Состав и свойства вычислительных систем.

Состав компьютерной системы называется конфигурацией. Отдельно рассматриваются аппаратные и программные средства вычислительной техники. Соответственно, отдельно рассмотрим аппаратную конфигурацию вычислительных систем и их программную конфигурацию. Этот принцип разделения имеет особое значение для информатики, поскольку очень часто решение одних и тех же задач может быть обеспечено как аппаратными, так и программными средствами. Критериями выбора аппаратного или программного решения являются производительность и эффективность.

Обычно предполагается, что аппаратные решения в среднем стоят дороже, но реализация программных решений требует более высокой квалификации персонала.

1.1 Аппаратное обеспечение

Аппаратное обеспечение вычислительных систем относятся устройства и приборы, образующие аппаратную конфигурацию. Современные компьютеры и вычислительные системы имеют блочно-модульную конструкцию — аппаратную конфигурацию, необходимую для исполнения конкретных видов работ, можно собирать из готовых узлов и блоков.

По способу расположения устройств относительно центрального процессора (CPU-Central Processing Unit, CPU) различают внутренние и внешние устройства. Внешние, как правило, являются большинство устройств ввода-вывода (их также называют периферийными устройствами) и некоторые устройства, предназначенные для долговременного хранения данных.

Координация между отдельными компонентами и блоками может быть выполнена с переходом аппаратных и логических устройств, называемых аппаратными интерфейсами. Стандарты аппаратных интерфейсов в вычислительной технике называются протоколами. Таким образом, протокол-это совокупность технических условий, которые должны быть обеспечены разработчиками устройств для успешного согласования их работы с другими устройствами.

Многочисленные интерфейсы, присутствующие в архитектуре любой вычислительной системы, можно разделить на две большие группы: последовательные и параллельные. Последовательный интерфейс передает данные последовательно, бит за битом, а параллельный интерфейс передает данные в группах битов одновременно. Количество битов, участвующих в одной передаче, определяется разрядностью интерфейса, например, восьмиразрядные параллельные интерфейсы передают один байт (8 бит) за цикл.

Параллельные интерфейсы обычно имеют более сложное устройство, чем последовательные интерфейсы, но обеспечивают лучшую производительность. Они используются там, где скорость передачи данных: для подключения печатающих устройств, устройств ввода графической информации, устройств записи данных на внешний носитель и т. д. производительность параллельных интерфейсов измеряется в байтах в секунду (байт/с; КБ / с; МБ / с).

Последовательные интерфейсы устройств проще; они обычно не нуждаются в синхронизации между передающими и принимающими устройствами (поэтому их часто называют асинхронными интерфейсами). Первоначально пропускная способность последовательных интерфейсов была ниже, и эффективность была ниже. Из-за отсутствия синхронизации посылок полезная нагрузка предшествует и завершается служебными данными, то есть один байт полезной нагрузки может содержать 1-3 служебных бита (состав и структура посылки определяется конкретным протоколом).

Поскольку обмен данными через последовательные устройства не в байтах, а в битах, их производительность измеряется в битах в секунду (бит/с, Кбит/с, Мбит/с). Несмотря на кажущуюся простоту преобразования последовательных единиц скорости передачи в параллельные единицы скорости передачи данных путем механического деления на 8, это преобразование не выполняется, поскольку оно не является корректным из-за наличия служебных данных. В крайнем случае, с поправкой на служебные данные, иногда скорость последовательных устройств выражается знаками в секунду или, что то же самое, символами в секунду (с/С), но это значение носит не технический, а опорный, потребительский характер.

Первоначально последовательные интерфейсы использовались для подключения "медленных" устройств (простые печатающие устройства низкого качества, устройства ввода и вывода знаковой и сигнальной информации, датчики управления, низкоэффективные устройства связи и др.).), а также в случаях, когда нет существенных ограничений по продолжительности обмена данными.

Однако с развитием технологий появляются новые, высокоскоростные последовательные интерфейсы, не уступающие параллельным, а зачастую и превосходящие их по пропускной способности. Сегодня последовательные интерфейсы используются для подключения любого типа устройств к компьютеру.

1.2 Программное обеспечение

Программы представляют собой упорядоченные последовательности команд. Конечной целью любой компьютерной программы является аппаратное управление. Даже если на первый взгляд программа не взаимодействует с аппаратными средствами, не требует никакого ввода от устройств ввода и не выводит данные на устройства вывода, она все равно основана на управлении аппаратными устройствами компьютера.

Программное и аппаратное обеспечение в компьютере работают в неразрывной связи и в непрерывном взаимодействии. Несмотря на то, что мы рассматриваем эти две категории раздельно, мы не должны забывать, что между ними существует диалектическая связь и их раздельное рассмотрение хотя бы условно.

Состав программного обеспечения вычислительной системы называется конфигурацией программного обеспечения. Существует взаимосвязь между программами, а также между физическими узлами и блоками — многие программы работают на базе других программ более низкого уровня, то есть можно говорить о межпрограммном интерфейсе. Возможность такого интерфейса тоже основана на существовании технических условий и протоколов взаимодействия, а на практике он обеспечивается распределением программного обеспечения на несколько взаимодействующих уровней. Уровни программного обеспечения представляют собой пирамидальную структуру. Каждый следующий уровень основан на программном обеспечении предварительного марша уровней. Такое разделение удобно для всех этапов расчетную системы, от установки программ до практической эксплуатации и технического обслуживания. Обратите внимание, что каждый вышележащий слой повышает функциональность всей системы. Например, компьютерная система с базовым уровнем программного обеспечения не способна выполнять большинство функций, но позволяет устанавливать системное программное обеспечение.

Базовый уровень. Самый низкий уровень программного обеспечения представляет базовое программное обеспечение. Он отвечает за взаимодействие с аппаратным обеспечением. Как правило, основное программное обеспечение непосредственно "входит в базовое оборудование" и хранится в специальном чипе, называемом постоянным запоминающим устройством (ROM — Read Only Memory, ROM). Программы и данные записываются ("вспышка") в микросхемы ПЗУ на этапе производства и не могут быть изменены во время работы.

В тех случаях, когда изменение базового программного обеспечения во время работы технически возможно, вместо микросхем ПЗУ используют перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства (ПЗУ — стираемая и программируемая память только для чтения, EPROM). В этом случае изменение содержания ПЗУ можно выполнять как непосредственно в составе вычислительной системы (такая технология называется флэш-технологией), так и вне ее, на специальных устройствах, называемых программистов.

Системный уровень. Переход на системный уровень. Программы, работающие на этом уровне, обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением, то есть выполняют "посреднические" функции.

От программного обеспечения такого уровня во многом зависит производительность всей компьютерной системы в целом. Например, когда новое оборудование подключено к компьютерной системе, на системном уровне должна быть установлена программа, обеспечивающая связь с этим оборудованием для другого программного обеспечения. Конкретные программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами, называются драйверами устройств — они входят в систему на уровне программного обеспечения. Другой класс программного обеспечения системного уровня отвечает за взаимодействие с пользователем. Именно благодаря им, что он способен вводить данные в компьютерную систему, управлять ее работой и получать результат в удобной форме. Эти инструменты называются инструментами пользовательского интерфейса. Они напрямую влияют на удобство работы с компьютером и производительность труда на рабочем месте. Набор программного обеспечения системного уровня формирует ядро операционной системы компьютера. Полную концепцию операционной системы мы рассмотрим чуть позже, но здесь лишь отметим, что если компьютер оснащен программным обеспечением системного уровня, то он уже готов устанавливать программы более высокого уровня, взаимодействовать с аппаратным обеспечением и, самое главное, взаимодействовать с пользователем. То есть наличие ядра операционной системы — непременное условие для возможности практической работы человека с вычислительной системой.

Уровень обслуживания. Программное обеспечение на этом уровне взаимодействует как с базовыми, так и с системными программами. Основное назначение утилит (также называемых утилитами) заключается в автоматизации проверки, настройки и конфигурирования компьютерной системы. Во многих случаях они используются для расширения или улучшения функций системных программ. Некоторые служебные программы (как правило, это программы обслуживания) изначально входит в состав операционной системы, но большинство утилит для операционной системы внешними и служат для расширения ее функций.

В области развития и эксплуатации сервисных программ существует два альтернативных направления: интеграция с операционной системой и автономное функционирование. В первом случае служебные программы могут изменять потребительские свойства системных программ, делая их более удобными для практической работы. Во втором случае, они слабо связаны с системным программным обеспечением, но предоставляют пользователю больше возможностей для настройки их взаимодействия с аппаратным и программным обеспечением. Прикладной уровень. Прикладное программное обеспечение представляет собой комплекс прикладных программ, с помощью которых на данном месте выполняется конкретная задача. Круг этих задач весьма широк: от производственных до творческих и развлекательно-обучающих. Огромный функциональный диапазон возможных приложений средств вычислительной техники обусловлен наличием приложений для различных видов деятельности.

Поскольку существует прямая связь между прикладным программным обеспечением и системным программным обеспечением (первое основано на втором), можно утверждать, что универсальность компьютерной системы, доступность прикладного программного обеспечения и широта функциональных возможностей компьютера напрямую зависят от типа используемой операционной системы, от того, какие системные средства содержит ее ядро, как оно обеспечивает взаимодействие человеко — программно — аппаратного триединого комплекса.

Глава 2. Информационное и математическое обеспечение вычислительных систем

2.1 Структура ИС

Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае они говорят о структурной особенности классификации, а подсистемы называются обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем.

Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.

Информационная поддержка.

Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в современном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.

Информационное обеспечение - совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология формирование баз данных.

Унифицированные системы документации создаются на государственном, национальном, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель-это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, в которых установлены требования:

  • к унифицированным системам документации;
  • к унифицированным формам документов различных уровней управления;
      • состав и структура деталей и показателей;
      • порядок внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.

Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций был выявлен комплекс типичных недостатков:

• чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;

• одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;

• работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных проблем;

• имеются показатели, которые создаются, но не используются, и т. д.

Поэтому устранение этих недостатков является одной из задач при создании информационного обеспечения.

Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования полученной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.

Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести детальный анализ, обеспечивает:

  • устранение дубликатов и неиспользуемой информации;
  • классификацию и рациональное представление информации.

В то же время, следует подробно рассмотрены вопросы взаимосвязи движения информации по уровням управления. Необходимо определить, какие показатели необходимы для принятия управленческих решений, а какие нет. Каждый исполнитель должен получать только ту информацию, которая используется.

Техническая поддержка.

Техническое обеспечение - комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и процессы

Комплекс технических средств состоит из:

• компьютеры любых моделей;

  • устройства сбора, хранения, обработки, передачи и вывода данных;
  • устройства передачи данных и линии связи;
  • офисное оборудование и автоматические устройства поиска информации;
  • эксплуатационные материалы и др.

Документация включает предварительный выбор технических средств, организацию их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оборудование. Документацию можно разделить на три группы:

  • системы, в том числе государственные и отраслевые стандарты по технической поддержке;
  • специализированная, содержащая комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;
  • нормативная справка, используемая при выполнении расчетов по техническому обеспечению.

На сегодняшний день существуют две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.

Централизованная техническая поддержка основана на использовании больших компьютеров и вычислительных центров в информационной системе.

Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах на рабочих местах.

Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованный подход - организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и больших ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.

Математическое и программное обеспечение

Математическое и программное обеспечение - совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

К средствам математического обеспечения относятся::

  • инструменты моделирования процессов управления;
  • типичные задачи управления ;
  • методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

Программное обеспечение включает общесистемные и специализированные программные продукты, а также техническая документация.

Общесистемное программное обеспечение включает в себя программные пакеты, ориентированные на пользователя и предназначенные для решения типовых задач обработки информации. Они используются для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.

Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. Он состоит из пакетов прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.

Техническая документация по разработке программного обеспечения должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.

Организационная поддержка.

Организационное обеспечение - совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

Организационное обеспечение реализует следующие функции:

  • анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;
  • подготовка задач для решения на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование его эффективности;
  • Разработка управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.

Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1-м этапе построения баз данных, с целями которого вы знакомы с при рассмотрении информационного обеспечения.

Юридическое сопровождение.

Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.

Главной целью правового обеспечения является укрепление законности.

В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.

Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями между застройщиком и заказчиком и правовым регулированием отклонений от договора.

Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:

  • состояние информационной системы;
  • права, обязанности и ответственность персонала;
  • правовые положения отдельных видов процесса управления;
  • порядок создания и использования информации и др.
    1. .

2.2 Классификация ИС по признаку структурированности задач

При создании или классификации информационных систем неизбежно возникают проблемы, связанные с формальным - математическим и алгоритмическим описанием решаемых задач. От степени формализации во многом зависит эффективность всей системы, а также уровень автоматизации, определяемый степенью участия человека при принятии решений на основе полученной информации. Чем точнее математическое описание задачи, тем выше возможности компьютерной обработки данных и тем меньше степень участия человека в процессе ее решения. Это определяет степень автоматизации задачи.

Существует три типа задач, для которых создаются информационные системы: структурированные (формализуемые), неструктурированные (не формализуемые) и частично структурированные.

Структурированная (формализованная) задача-это задача, в которой известны все ее элементы и взаимосвязи между ними.

Неструктурированных (не формализуемых) задач-это задача, в которой невозможно выделить элементы и установить связи между ними.

В структурированной задаче можно выразить ее содержание в виде математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно, и они носят рутинный. Целью использования информационной системы для решения структурированных задач является полная автоматизация их решения, т. е. уменьшение роли человека к нулю.

Типы информационных систем используемые для решения частично структурированных задач.

Информационных систем используемые для решения частично структурированных задач, подразделяются на два вида создающие управленческие отчеты и ориентированные главным образом на обработку данных (поиск, сортировку, агрегирование, фильтрацию). Используя информацию, содержащуюся в этих отчетах, менеджер принимает решение; разрабатывает возможные альтернативные решения. Решение сводится к выбору одного из предложенных вариантов.

Информационные системы, создающие управленческие отчеты, обеспечивают информационную поддержку пользователя, т. е. предоставляют доступ к информации в базе данных и ее частичную обработку. Процедуры манипулирования данными в информационной системе должны обеспечивать следующие возможности:

* объединение данных из разных источников;

• быстрое добавление или исключение источника данных и автоматическое переключение источников при поиске данных;

• управление данными с использованием возможностей систем управления базами данных ;

• логическую независимость данных этого типа от других баз данных, входящих в информационную подсистему поддержки ;

• автоматическое отслеживание потока информации для наполнения баз данных.

Информационные системы, разрабатывающие альтернативные решения, могут быть модельными и экспертными.

Модельные информационные системы предоставляют пользователю математические, статические, финансовые и другие модели, использование которых облегчает разработку и оценку альтернативных решений. Пользователь может получить недостающую информацию для принятия решения путем установления диалога с моделью в процессе ее исследования.

Основными функциями модельной информационной системы являются:

• возможность работы в среде типовых математических моделей, включая решение основных задач моделирования типа "Как сделать, чтобы?", "что произойдет, если?", анализ чувствительности и др.;

• достаточно быстрая и адекватная интерпретация результатов моделирования ;

• оперативная подготовка и корректировка входных параметров и ограничений модели ;

• возможность графического отображения динамики модели;

• умение объяснить пользователю необходимых шагов формирования и работы модели.

Информация экспертные системы обеспечивают разработку и оценку возможных альтернатив пользователем за счет создания экспертных систем, связанных с обработкой знаний. Экспертное сопровождение принимаемых пользователем решений осуществляется на двух уровнях.

Работа первого уровня экспертной поддержки базируется на концепции "типовых управленческих решений", в соответствии с которой часто возникающие в процессе управления проблемные ситуации можно свести к некоторым однородным классам управленческих решений, т. е. к некоторым стандартным набором альтернатив. Для реализации экспертной поддержки на этом уровне создается информационный фонд хранения и анализа типовых альтернатив.

Если проблемная ситуация не ассоциируется с имеющимися классами типовых альтернатив, второй уровень экспертной поддержки управленческих решений должны вступить в работу. Этот уровень генерирует альтернативы на базе данных, имеющихся в Фонде данных, правил преобразования и процедур оценки синтезированных альтернатив.

2.3 Прочие классификации информационных систем

Классификация по степени автоматизации.

В зависимости от степени автоматизации информационных процессов в системе управления предприятием информационные системы определяются как ручные, автоматические, автоматизированные.

Руководство характеризуется отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком. Например, о деятельности менеджера в фирме, где отсутствуют компьютеры, можно говорить, что он работает с ручной ИС.

Автоматическое выполнение всех операций обработки информации без вмешательства человека.

Автоматизированные предполагает участие в процессе обработки информации и человека и технических средств, причем главная роль отводится компьютеру. В современной трактовке термин "информационная система" обязательно относится к понятию автоматизированной системы.

Автоматизирован, учитывая их широкое использование в организации процессов управления, имеют различные модификации и могут быть классифицированы, например, по характеру использования информации и по сфере применения.

Классификация по характеру использования информации.

Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. Например, информационно-поисковая система в библиотеке, в железнодорожных и авиакассах.

Информационно-решающие системы выполняют все операции обработки информации по определенному алгоритму. Среди них можно классифицировать степень влияния полученной информации на процесс принятия решений и выделить два класса: менеджеры и консультанты.

Управляющие ИС вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение. Эти системы характеризуются типом задач расчета и обработки больших объемов данных. Примером может служить система оперативного планирования производства, системы учета.

IP advisors производят информацию, которая учитывается человеком и не сразу превращается в серию конкретных действий. Эти системы имеют более высокую степень интеллекта, так как они характеризуются обработкой знаний, а не данных.

Классификация по области применения

Информационные системы организационного управления (см. фиг. 1.6) предназначены для автоматизации функций управленческого персонала. Учитывая наиболее широкое применение и разнообразие этого класса систем, часто любые информационные системы понимают в этой интерпретации. К этому классу относятся информационные системы управления как для промышленных предприятий, так и для непромышленных объектов: гостиниц, банков, торговых компаний и др.

Основными функциями таких систем являются: оперативный контроль и регулирование, оперативный учет и анализ, долгосрочное и оперативное планирование, учет, управление продажами и поставками и другие экономические и организационные задачи.

Управление технологическим процессом ИС (ТП) используются для автоматизации функций производственного персонала. Они широко используются в организации для поддержки процесса в металлургической и машиностроительной промышленности.

Автоматизированное проектирование (САПР) предназначено для автоматизации функций инженеров-конструкторов, проектировщиков, архитекторов, проектировщиков при создании нового оборудования или технологии. Основными функциями подобных систем являются: инженерные расчеты, создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов.

Интегрированные (корпоративные) ИС используются для автоматизации всех функций компании и охватывают весь цикл работ от проектирования до продаж. Создание таких систем весьма затруднительно, поскольку требует системного подхода с позиций главной цели, например получения прибыли, завоевания рынка сбыта и т. д. Такой подход может привести к существенным изменениям в структуре компании, которое не каждый менеджер может решить.

Заключение

вычислительный техника регистр архитектура

Вычислительные системы, как мощные средства обработки пользовательских заданий, широко используются не только автономно, но и в компьютерных сетях в качестве серверов. С увеличением размеров сетей и их развитием, плотность информационных потоков, нагрузка на средства доступа к сетевым ресурсам и на средства обработки заданий увеличится. Спектр задач, решаемых серверами, постоянно расширяется, становится разнообразным и сложным. Чем выше ранг сети, тем более специализированными они становятся. Сетевые администраторы должны постоянно увеличивать свою мощность и количество, оптимизируя характеристики сети для увеличения запросов пользователей.

Компьютерные процессы в самолете управляются операционными системами, которые являются частью общего программного обеспечения. ОС включает в себя как программы централизованного управления системными ресурсами, так и программы автономного использования вычислительных модулей. Последнее условие является необходимым, так как самолет обычно обеспечивает более высокую надежность эксплуатации, например, требование поддержания летно-технических характеристик при наличии хотя бы одного исправного модуля. Требование повышения производительности также подразумевает возможность параллельной и даже автономной работы модулей при обработке отдельных задач или пакетов задач. В зависимости от конструктивной организации самолета, можно выделить некоторые особенности построения их эксплуатационных систем. Операционные системы многомашинных ВС более простые. Обычно они создаются как надстройка автономных ОС отдельных компьютеров, потому что здесь каждый компьютер имеет большую автономию в использовании ресурсов (своя оперативная и внешняя память, ее отдельных состав внешних устройств и т. д.). В них широко используются программные методы локальной (внутри вычислительного центра) и удаленной (сетевой обработки) агрегации.

Общим для построения ОС многомашинных систем является тот факт, что для каждой авиационной машины другие машины играют роль неких внешних устройств, а их взаимодействие осуществляется по интерфейсам, имеющим унифицированное программное обеспечение. Все обмены данными между компьютерами должны обеспечиваться пользователями путем включения в программы специальных операторов распараллеливания вычислений. Для этих приложений OS sun задействует специальную программу валютного контроля. При этом ОС должна обеспечивать распределение и последующую передачу задач или их частей, делая их в виде самостоятельных задач. Такие операционные системы, организуя обмен, должны формировать и устанавливать связи, контролировать обменные процессы, строить очереди запросов, решать конфликтные ситуации.

В многомашинных самолетах диспетчерские функции могут решаться на централизованной или децентрализованной основе. Отношения машин обычно устанавливаются в порядке подчинения: "мэйнфреймы - вспомогательные компьютеры."Например, пакет Norton Commander имеет возможность установить аналогичную связь: Master-Slave.

Программное обеспечение многопроцессорного самолета является более сложным. Это обусловлено глубокой сложностью комплексного анализа процессов, формирующихся в Вооруженных силах, а также сложностью принятия решений в каждой конкретной ситуации. Здесь все операции планирования и диспетчеризации связаны с динамическим распределением ресурсов (оперативной и внешней памяти, процессоров, данных системных таблиц, программ, периферийного оборудования и др.).). Центральное место в этом занимает использование общей памяти. Здесь весьма вероятно возникновение многочисленных конфликтов, требующих сложных процедур и решений, приводящих к задержкам в расчетах. Таким образом, не существует автономных операционных систем отдельных процессоров.

Для обеспечения эффективной работы многопроцессорных систем их операционные системы специализируются на следующих типовых методах взаимодействия процессоров:

• "ведущий - ведомый;

• симметричная или однородная обработка во всех процессорах;

• отдельная независимая работа процессоров по обработке заданий.

Выбор метода "ведущий-ведомый" наиболее соответствует самолету с централизованным управлением. Здесь есть определенная аналогия с многомашинными системами, организованными по принципу "мэйнфрейм - вспомогательный компьютер". Диспетчерские функции выполняются только одним процессором системы. Консолидации этих функций может быть фиксированной или переменной. Для этого выделяется специализированный процессор или обычный процессор универсального типа, переключающийся на выполнение вычислений.

Системы типа "master-slave" отличаются достаточно простым аппаратным и программным обеспечением. Они должны быть распространены в структурах MRR, но следует иметь в виду, что длительное время планирования может привести к простою для подчиненных калькуляторов.

Список использованных источников

  1. Бройдо В. Ильина О. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации, изд. - Питер, 2011.
  2. Емельянов С.В Информационные технологии и вычислительные системы. М., 2010.
  3. Мамзелев И.А. Вычислительные системы в технике связи Издательство: Радио и связь, 2007.
  4. Паттерсон Д., Хеннесси. Дж. Архитектура компьютера и проектирование компьютерных систем. изд. - Питер. 2012.
  5. Пятибратов А.П., Гудыно Л.П., Кириченко А.А. Вычислительные машины, сети и телекоммуникационные системы, М., 2009.
  6. Соломенчук В., Соломенчук П., Железо ПК 2012, Издательство: БХВ-Петербург, 2012.
  7. Таненбаум Э. Современные операционные системы, изд. - Питер, 2011.
  8. Таненбаум Э., Уэзеролл Д., Компьютерные сети, изд. - Питер, 2012.
  9. Таненбаум Э. Архитектура компьютера, изд. - Питер, 2011.
  10. Чекмарев Ю.В. Вычислительные системы, сети и коммуникации, Издательство: ДМК-Пресс, 2009.
  11. Алексеев А.П. Информатика 2001.- М.: Солон-Р, 2001. – 346с.: ил.
  12. Макарова Н.В. Информатика. – М.: Финансы и статистика, 1997. – 768 с.: ил.
  13. Острейковский В.А. Информатика: Учебник для вузов. – М.: "Высшая школа ", 1999. – 511с.: ил.
  14. Практикум по экономической информатике. Под ред. Е.Л. Шумерова, Н.А. Тимаковой, Е.А. Мамонтовой. – М.: Изд-во "Перспектива ", 2000. – 300 с.
  15. Экономическая информатика и вычислительная техника.
  16. Под ред. В.П. Косарева, А.Ю. Королева. – М.: Финансы и статистика, 1996. - 336 с.: ил.
  17. ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126 93. Информационная технология. Оценка программной продукции. Характеристики качества и руководства по их применению. Государственный стандарт РФ. М.: Госстандарт России, 1994. 12 с.
  18. Р. В. Авдеева Финансовое планирование, учёт, анализ в условиях применения программных продуктов: Учебное пособие / Р. В. Авдеева, В. М. Бородкин, В. П. Бочаров - Воронеж: ВГУ, 2003. 112 с.
  19. Васина А. А. Финансовая диагностика и оценка проектов / А. А. Васина СПб.: Питер, 2004. 448 с.
  20. Емельянова Н. З. Основы построения автоматизированных информационных систем: учебное пособие / Н. З. Емельянова, Т. Л. Партыка, И. И. Попов М.: Форум: Инфра-М, 2005. 412 с.
  21. Ильина О. П. Информационные технологии бухгалтерского учета / О. П. Ильина СПб: Питер, 2001 688 с.
  22. Филимонова Е. В. Информационные технологии в профессиональной деятельности: учебник / Е. В. Филимонова Ростов н/Д: Феникс, 2004 352 с.
  23. Информационные технологии в Управлении предприятием Крылович А. В. http://www.cfin.ru/itm/kis/ .
  24. Наиболее эффективные методы внедрения систем управления Квинтин Андерсон http://www.cfin.ru/vernikov/kias/ .