Примеры закрытой архитектуры

Основные виды и принципы архитектуры ЭВМ. Основные виды и принципы архитектуры ЭВМ

Структура компьютера — это некоторая модель, устанавливающая состав, порядок и принципы взаимодействия входящих в нее компонентов.

Архитектурой компьютера называется его описание на некотором общем уровне включающее описание пользовательских возможностей программирования систем команд систем адресации организации памяти Архитектура определяет принцип действия, информационные связи взаимное соединение основных логических узлов компьютера: процессора; оперативного ЗУ, Внешних ЗУ и периферийных устройств.

Основные принципы построения ЭВМ были сформулированы американским учёным Джоном фон Нейманом в 40-х годах 20 века:

1. Любую ЭВМ образуют три основные компоненты: процессор, память и устройства ввода-вывода (УВВ).

2. Информация, с которой работает ЭВМ делится на два типа:

набор команд по обработке (программы);

данные подлежащие обработке.

3. И команды, и данные вводятся в память (ОЗУ) – принцип хранимой программы.

4. Руководит обработкой процессор, устройство управления (УУ) которого выбирает команды из ОЗУ и организует их выполнение, а арифметико-логическое устройство (АЛУ) проводит арифметические и логические операции над данными.

5. С процессором и ОЗУ связаны устройства ввода-вывода (УВВ).

Компьютерами с сосредоточенной обработкой(закрытой архитектурой) называются такие вычислительные системы, у которых одно или несколько обрабаты­вающих устройств (процессоров) расположены компактно и исполь­зуют для обмена информацией внутренние шины передачи данных. Компьютеры первого и второго поколения имели архитектуру зак­рытого типа с ограниченным набором внешнего оборудования. Та­кая архитектура характерна для компьютеров, базовая система логи­ческих элементов которых построена на дискретных электронных компонентах (электронных лампах, транзисторах). Введение любого дополнительного функционального блока в такие архитектуры был сопряжен с увеличением потребляемой мощности, занимаемой пло­щади и резко увеличивал стоимость всей системы. Поэтому компь­ютер, выполненный по этой архитектуре, не имел возможности под­ключения дополнительных устройств, не предусмотренных раз­работчиком.

Схема такой компьютерной архитектуры приведена на рисунке.

Оперативная память хранит команды и данные испол­няемых программ, АЛУ обеспечивает не только числовую обработ­ку, но и участвует в процессе ввода-вывода информации, осуществ­ляя ее занесение в оперативную память. Канал ввода/вывода представляет собой специализированное устройство, работающее по командам, подаваемым устройством управления. Канал допускает подключение определенного числа внешних устройств. Устройство управления обеспечивает выполнение команд программы и управляет всеми узлами системы.

Архитектура компьютера закрытого типа

Компьютеры такой архитектуры эффективны при решении чисто целительных задач. Они плохо приспособлены для реализации компьютерных технологий, требующих подключения дополнительных внешних устройств и высокой скорости обмена с ними информацией.

Вычислительные системы с открытой архитектурой. В начале 70-х гг. фирмой DEC (Digital Equipment Corporation) был предложен компьютер совершенно иной архитектуры. Эта архитек­тура позволяла свободно подключать любые периферийные устрой­ства, что сразу же заинтересовало разработчиков систем управления различными техническими системами, так как обеспечивало свобод­ное подключение к компьютеру любого числа датчиков и исполни­тельных механизмов. Главным нововведением являлось подключение всех устройств, независимо от их назначения, кобщей шине переда­чи информации. Подключение устройств к шине осуществлялось в соответствии состандартом шины. Стандарт шины являлся свобод­но распространяемым документом, что позволяло фирмам- произ­водителям периферийного оборудования разрабатывать контроллеры для подключения своих устройств к шинам различных стандартов. Архитектура компьютера открытого типа, основанная на использо­вании общей шины, приведена на рис. Общее управление всей системой осуществляет центральный процессор. Он управляет общей шиной, выделяя время другим устройствам для обмена информаци­ей. Запоминающее устройство хранит исполняемые программы и данные и согласовано уровнями своих сигналов с уровнями сигна­лов самой шины. Внешние устройства, уровни сигналов которых от­личаются от уровней сигналов шины, подключаются к ней через спе­циальное устройство -контроллер. Контроллер согласовывает сигналы устройства с сигналами шины и осуществляет управление устройством по командам, поступающим от центрального процессора.

Архитектура компьютера открытого типа

Контроллер подключается к шине специальными устройствами-портами ввода-вывода. Каждый порт имеет свой номер, и обращение к нему к нему процессора происходит, также как и к ячейке памяти, по этому номеру. Процессор имеет специальные линии управления, сигнал на которых определяет, обращается ли процессор к ячейке памяти или к порту ввода-вывода контроллера внешнего устройства.

Несмотря на преимущества, предоставляемые архитектурой с общей шиной, она имеет и серьезный недостаток, который проявлялся все больше при повышении производительности внешних устройств й возрастании потоков обмена информацией между ними.

К общей шине подключены устройства с разными объемами и скоростью обмена, в связи с чем «медленные» устройства задерживали работу «быстрых». Дальнейшее повышение производительности компьютера было найдено во введении дополнительной локальной шины,

к которой подключались «быстрые» устройства. Архитектура компьютера с общей и локальной шинами приведена на рисунке.

Архитектура компьютера с общей и локальной шиной

Контроллер шины анализирует адреса портов, передаваемые про­цессором, и передает их контроллеру, подключенному к общей или локальной шине.

Конструктивно контроллер каждого устройства размещается на общей плате с центральным процессором и запоминающим устрой­ством или, если устройство не является стандартно входящим в состав компьютера, на специальной плате, вставляемой в специальные разъемы на общей плате —слоты расширения. Дальнейшее развитие микроэлектроники позволило размещать несколько функциональных узлов компьютера и контроллеры стандартных устройств в одной микросхеме СБИС. Это сократило количество микросхем на общей плате и дало возможность ввести две дополнительные локальные шины для подключения запоминающего устройства и устройства отображения, которые имеют наибольший объем обмена с централь­ным процессором и между собой. Хотя архитектура компьютера ос­талась прежней, структура современного персонального компьютера имеет вид, представленный на рисунке.

Структура персонального компьютера

Центральный контроллер играет роль коммутатора, распре­деляющего потоки информации между процессором, памятью, устрой­ством отображения и остальными узлами компьютера. Кроме этого в состав микросхемы центрального контроллера включены устрой­ства, которые поддерживают работу компьютера. К ним относятся

системный таймер’, устройство прямого доступа к памяти, которое обеспечивает обмен данными между внешними устройствами и па­мятью в периоды, когда это не требуется процессору; устройство обработки прерываний, которое обеспечивает быструю реакцию про­цессора на запросы внешних устройств, имеющих данные для пере­дачи.

Функциональный контроллер — это СБИС, которая содержит кон­троллеры для подключения стандартных внешних устройств, таких как клавиатура, мышь, принтер, модем и т.д. Часто в состав этого контроллера входит такое устройство, как аудиокарта, позволяющая получить на внешних динамиках высококачественный звук при про­слушивании музыкальных и речевых файлов.

Для подключения специфических устройств часть общей шины, соединяющая центральный и функциональный контроллеры, имеет слоты расширения для установки плат контроллеров.

Архитектура компьютера закрытого типа

Компьютеры такой архитектуры эффективны при решении чисто вычислительных задач. Они плохо приспособлены для реализации компьютерных технологий, требующих подключения дополнительных внешних устройств и высокой скорости обмена с ними информацией.

29)Архитектура фон Неймана — широко известный принцип совместного хранения команд и данных в памяти компьютера. Когда говорят об архитектуре фон Неймана, подразумевают принцип хранения данных и инструкций в одной памяти.

Принципы фон Неймана

Принцип однородности памяти

Команды и данные хранятся в одной и той же памяти и внешне в памяти неразличимы. Распознать их можно только по способу использования; то есть одно и, то же значение в ячейке памяти может использоваться и как данные, и как команда, и как адрес в зависимости лишь от способа обращения к нему. Это позволяет производить над командами те же операции, что и над числами, и, соответственно, открывает ряд возможностей. Такой прием носит название модификации команд. Более полезным является другое следствие принципа однородности, когда команды одной программы могут быть получены как результат исполнения другой программы. Эта возможность лежит в основе трансляции — перевода текста программы с языка высокого уровня на язык конкретной вычислительной машины.

Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек, причем процессору в произвольный момент доступна любая ячейка. Двоичные коды команд и данных разделяются на единицы информации, называемые словами, и хранятся в ячейках памяти, а для доступа к ним используются номера соответствующих ячеек — адреса.

Принцип программного управления

Все вычисления, предусмотренные алгоритмом решения задачи, должны быть представлены в виде программы, состоящей из последовательности управляющих слов — команд. Каждая команда предписывает некоторую операцию из набора операций, реализуемых вычислительной машиной. Команды программы хранятся в последовательных ячейках памяти вычислительной машины и выполняются в естественной последовательности, то есть в порядке их положения в программе. При необходимости, с помощью специальных команд, эта последовательность может быть изменена. Решение об изменении порядка выполнения команд программы принимается либо на основании анализа результатов предшествующих вычислений, либо, безусловно.

Принцип двоичного кодирования. Вся информация, как данные, так и команды, кодируются двоичными цифрами 0 и 1. Каждый тип информации представляется двоичной последовательностью и имеет свой формат. Последовательность битов в формате, имеющая определенный смысл, называется полем. В числовой информации обычно выделяют поле знака и поле значащих разрядов. В формате команды можно выделить два поля: поле кода операции и поле адресов.

Примеры закрытой архитектуры

Всем известно, что Apple очень успешная компания, но это сейчас, а что было раньше… Хоть сейчас их успех вне сомнения, в прошлом они делали много неудачных девайсов. Вот список самых неудачных продуктов Apple.

Apple 3 (1980) (на фото выше)
Если Вы ищите ПК, который смог бы устроить в вашей квартире пожар, не сомневайтесь лучше Apple 3 в этом показателе нет. Наследник популярного Apple 2 не оправдал ожиданий и это был полный провал.

Apple Newton (1993)
Оригинальные iPad. Выпущенный в 1993 году назывался Ньютон, это устройство все-в-одном. Это переносной офис, который может отправлять факсы, отправлять и принимать из эл.письма, хранить информацию о ваших клиентов, делать заметки и многое другое. Вроде бы супер, но… Стилусом было невозможно набирать тексты, он был неудобный и быстро садился. Кроме того, он стоил $ 1000 долларов, для того времени это огромные деньги даже для жителя США.

Macintosh Portable (1989)
Портативный Mac! Переносным его можно назвать с натяжкой… 7 кг. живого веса и форма, не позволяющая уместить его ни в одну сумку.

Apple Lisa (1983)
Лиза была на самом деле довольно новаторским для своего времени — он был одним из первых персональных компьютеров использовать графический интерфейс (т.е. значки), управление с помощью мыши, и многозадачность. Все это очень впечатляет в 1983. Но ещё больше впечатляет цена $ 10 000. По сегодняшним меркам это примерно $ 22 000.

Телевизор Macintosh (1993)
Если вы собираетесь выпустить компьютер, который может отображать телевизионный сигнал на мониторе, лучше задумайся — зачем это тебе надо… Изображение и начинка было настолько плохим, что его нельзя было назвать не полноценным ПК ни ТВ.

QuickTake (1994)
QuickTake была одной из первых цифровых фотокамер на рынке, что опять-таки указывает на неповторимое умение Apple удовлетворять потребности потребителей. Камера QuickTake была проста в использовании, в ней было 0,3 мегапиксела (что не плохо для 1994), и колебался в цене от $ 600 до $ 750. Опять цена и опережение времени сыграли с Apple злую шутку

Apple Pippin (1996)
Мутант PC / игровые консоли гибрид — только так его можно было назвать. Apple в сотрудничестве с японским гигантом Bandai сотворили это чудо. Он был выпущен примерно в то же время, что и Playstation. Playstation был прост и понятен, что заставли Apple прекратить выпуск Pippinа

Macintosh в честь 20 летия(1997)
Создание делюкс версия компьютера, чтобы отметить 20 лет в бизнесе — интересная мысль. Цена сего агрегата 8000 $ немного необычный дизайн и несколько непонятных фишек.

Apple USB мышь (1998)
Одна кнопка? Что я должен сделать с помощью одной кнопки? Или это мышь для людей с одним пальцем?

закрытая архитектура

закрытая архитектура
Архитектура, спецификации которой не опубликованы либо в них не предусмотрено подключение в устройствах дополнительных плат.
Закрытая архитектура не дает возможности другим производителям выпускать для компьютеров дополнительные внешние устройства.
[Гипертекстовый энциклопедический словарь по информатике Э. Якубайтиса]
[http://www.morepc.ru/dict/]

Тематики

• информационные технологии в целом

• closed architecture

Русско-английский словарь нормативно-технической терминологии . academic.ru . 2015 .

Смотреть что такое «закрытая архитектура» в других словарях:

закрытая архитектура — Архитектура, спецификации которой не опубликованы либо в них не предусмотрено подключение в устройствах дополнительных плат. Закрытая архитектура не дает возможности другим производителям выпускать для компьютеров дополнительные внешние… … Справочник технического переводчика

Закрытая пористость газотермического покрытия — – совокупность пор, не сообщающихся с внешней поверхностью газотермического покрытия. [ГОСТ 28076 89] Рубрика термина: Напыления Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Закрытая прорость — – прорость, выходящая на торец и не имеющая выхода на его боковую поверхность. [ГОСТ 2140 81] Рубрика термина: Дефекты, деревообработка Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Терраса (архитектура) — У этого термина существуют и другие значения, см. Терраса. В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удал … Википедия

Подстанция закрытая — – электрическая подстанция, оборудование которой расположено в здании. [ГОСТ 24291 90] Рубрика термина: Энергетическое оборудование Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Пористость закрытая — – обусловлена наличием в структуре замкнутых пор, недоступная для воды в обычных условиях насыщения. [Ушеров Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы. 2009. – 112 с.] Рубрика термина: Общие термины, бетон Рубрики… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Трещина закрытая — Трещина закрытая – трещина, покрытая глазурью. [ГОСТ 13996 93] Рубрика термина: Дефекты керамики Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Шатровая церковь — Шатровые храмы особый архитектурный тип, появившийся и ставший распространенным в русском храмовом зодчестве. Вместо купола здание шатрового храма завершается шатром. Шатровые храмы бывают деревянными и каменными. Каменные шатровые храмы… … Википедия

Шатровый храм — Шатровые храмы особый архитектурный тип, появившийся и ставший распространенным в русском храмовом зодчестве. Вместо купола здание шатрового храма завершается шатром. Шатровые храмы бывают деревянными и каменными. Каменные шатровые храмы… … Википедия

Шатровые храмы — Шатровые храмы особый архитектурный тип, появившийся и ставший распространённым в русском храмовом зодчестве. Вместо купола здание шатрового храма завершается шатром. Шатровые храмы бывают деревянными и каменными. Каменные шатровые храмы… … Википедия

17 архитектурных стилей, а также простые объяснения, как их различать

Представьте, что вы отправились в путешествие в другую страну. Без культурной программы и туристических маршрутов не обойтись, иначе какой смысл вообще куда-то ехать. Можно, конечно, закрыться в отеле на время всего отпуска и отлично проводить дни, традиционно лежа в кровати. Но, все же, Voka.me настоятельно не рекомендует такой способ отдыха.

Если же вы заранее подготовитесь к поездке и изучите традиции страны, в которую отправляетесь, то чужая культура станет намного понятнее. Как насчет того, чтобы научиться отличать архитектурные стили и поставить еще одну галочку в список своего самообразования? Помимо этого, вы сможете произвести впечатление на девушек, и это будет намного эффективнее, чем, например, навык отличать сорта пива с закрытыми глазами.

Вообще, архитектурные стили – довольно запутанная и сложная тема для новичка, и если вы не хотите изучать скучную литературу, мы предлагаем вам упрощенный гайд по мировой архитектуре (да простят нас профессиональные архитекторы).

1. Классицизм

Классицизм – это оплот симметричности, строгости и выпрямленности. Если видите что-то похожее, да еще и с круглыми длинными колоннами – это классицизм.

2. Ампир

Ампир – это когда классицизм решил стать пафосным до невозможности, да еще и стремится быть выше.

3. Сталинский ампир

Конечно же, вождю всех народов – товарищу Сталину – в обычном ампире недоставало пафоса и торжественности, и, чтобы показать мощь СССР во всей красе, этот стиль был возведен в куб. Так появился сталинский ампир — архитектурный стиль, который пугает своей колоссальностью.

4. Барокко

Барокко – это когда здание похоже на пироженку со взбитыми сливками, часто украшенную золотом, каменными скульптурами и витиеватой лепниной, которая отчетливо говорит свое «фи!» классицизму. Этот архитектурный стиль распространился по всей Европе, в том числе был перенят русскими архитекторами.

5. Рококо

Если вам показалось, что здание проектировала женщина, и на нем присутствует много всяких рюшечек и бантиков, покрытых золотом – это рококо.

6. Ультрабарокко

Если вы смотрите на здание и от обилия лепнины и скульптур перестаете понимать, что происходит вокруг, то можете быть уверены – это ультрабарокко. Главное – не потерять сознание при созерцании такой красоты.

7. Русское барокко

Русское барокко – это уже не пироженка, это настоящий торт, расписанный под хохлому.

8. Псевдорусский стиль

Псевдорусский стиль – это когда попытался «закосить» под древность, но перестарался и слишком богато все украсил.

9. Неоготика

Неоготика – это когда боишься порезаться о здание от одного взгляда на него. Тонкие длинные шпили, оконные проемы и боязнь уколов.

10. Готика

Если смотришь на здание и опасность порезаться меньше, а в центре у него круглое окно или витраж с башнями по бокам – это готика. На лепнине таких зданий в архитектурном стиле часто любят помучить всяких грешников и прочих асоциальных личностей.

11. Ар-деко

Ар-деко – это когда при взгляде на здание в голове у вас заиграли старые американские песни, исполненные Фрэнком Синатрой, а по улицам начали ездить воображаемые автомобили из 60-х годов.

12. Модернизм

Здесь все просто. Модернизм в архитектурном стиле – это дом из будущего, но построен с нотками ностальгии по прошлому.

13. Модерн

По модерну в архитектуре можно изучать античную историю. Очень много мелочей и проработанных деталей, которые в совокупности представляют собой цельную композицию.

14. Конструктивизм

Конструктивизм в архитектурном стиле – это когда любители цилиндров и других строгих геометрических фигур начинают строить дома. Ставят какую-нибудь трапецию или цилиндр и прорезают в ней окна.

15. Деконструктивизм

Если вы смотрите на здание и видите, что его совсем-совсем сломали, изогнули и сморщили – это деконструктивизм. Настоящий геометрический ад для перфекциониста.

16. Хай-тек

Хай-тек архитектура включает в себя постройки, где много стекла, бетона, все прозрачное, зеркальное и блестит на солнце. Максимум геометричности, строгости и угловатости.

17. Постмодернизм

Постмодернизм – это когда смотришь на здание, как на «Черный квадрат» Малевича и не понимаешь, что хотел сказать автор, как ему разрешили это построить и почему не лечили от наркотической зависимости. Впрочем, в таких причудливых формах тоже есть свои плюсы.

Конечно, профессиональные архитекторы могут посчитать такой топ архитектурных стилей кощунственным и вообще обидеться, но сделайте скидку тем, кто не так хорош в истории и определении стилей. В конце концов, автомобильный механик тоже будет снисходительно улыбаться, глядя на то, как архитектор пытается определить, с какой стороны подойти к коленчатому валу.