它們用重疊原理,用流水線方式加工向量各元素,具有高加工速率。并行處理機是單指令流多數據流(SIMD)的,它利用并行原理,重復設置多個處理部件,同時并行處理向量各元素來獲得高速度(見并行處理計算機系統)。流水和并行技術還可結合,如重復設置多個流水部件,并行工作,以獲得更高性能。研究并行算法是發揮這類處理機效率的關鍵。在高級程序語言中相應地擴充向量語句,可有效地組織向量運算;或設有向量識別器,自動識別源程序中的向量成分。一臺普通主機(標量機)配一臺數組處理器(作高速向量運算的流水線機),構成主副機系統,可**提高系統的處理能力,且性能價格比高,應用相當普遍。④多處理機與多機系統、分布處理系統和計算機網:多處理機與多機系統是進一步發展并行技術的必由之路,是巨型、大型機主要發展方向。它們是多指令流多數據流(MIMD)系統,各機處理各自的指令流(進程),相互通信,聯合解決大型問題。它們比并行處理機有更高的并行級別,潛力大,靈活性好。用大量廉價微型機,通過互連網絡構成系統,以獲得高性能,是研究多處理機與多機系統的一個方向。多處理機與多機系統要求在更高級別(進程)上研究并行算法,高級程序語言提供并發、同步進程的手段。計算機系統指用于數據庫管理的計算機硬軟件及網絡系統。懷柔區口碑好的計算機系統服務誠信推薦
操作系統管理計算機系統的各種資源,擴充硬件的功能;對外,操作系統提供良好的人機界面,方便用戶使用計算機。它在整個計算機系統中具有承上啟下的地位。操作系統是一個大型的軟件系統,其功能復雜,體系龐大。從不同的角度看的結果也不同,正是“橫看成嶺側成峰”,下面我們通過典型的兩個角度來分析一下。1、從程序員的角度看正如前面所說的,如果沒有操作系統,程序員在開發軟件的時候就必須陷入復雜的硬件實現細節。程序員并不想涉足這個可怕的領域,而且大量的精力花費在這個重復的、沒有創造性的工作上也使得程序員無法集中精力放在更具有創造性的程序設計工作中去。程序員需要的是一種簡單的,高度抽象的可以與之打交道的設備。將硬件細節與程序員隔離開來,這當然就是操作系統。從這個角度看,操作系統的作用是為用戶提供一臺等價的擴展機器,也稱虛擬機,它比底層硬件更容易編程。2、從使用者的角度看從使用者的角度來看,操作系統則用來管理一個復雜系統的各個部分。操作系統負責在相互競爭的程序之間有序地控制對CPU、內存及其它I/O接口設備的分配。比如說,假設在一臺計算機上運行的三個程序試圖同時在同一臺打印機上輸出計算結果。門頭溝區口碑好的計算機系統服務誠信經營并對各類計算機系統均產生巨大而又深刻的影響。
發展歷史:下面我們結合計算機的發展歷史來回顧一下操作系統的發展歷程。1、超前代計算機(1945-1955):真空管和插件板40年代中期,美國哈佛大學、普林斯頓高等研究院、賓夕法尼亞大學的一些人使用數萬個真空管,構建了世界上超前臺電子計算機。開啟計算機發展的歷史。這個時期的機器需要一個小組專門設計、制造、編程、操作、維護每臺機器。程序設計使用機器語言,通過插板上的硬連線來控制其基本功能。這個時候處于計算機發展的初階段,連程序設計語言都還沒有出現,操作系統更是聞所未聞。2、第二代計算機(1955-1965):晶體管和批處理系統這個時期計算機越來越可靠,已從研究院中走出來,走進了商業應用。但這個時期的計算機主要完成各種科學計算,需要專門的操作人員維護,并且需要針對每次的計算任務進行編程。第二代計算機主要用于科學與工程計算。使用FORTRAN與匯編語言編寫程序。在后期出現了操作系統的雛形:FMS(FORTRAN監控系統)和IBMSYS(IBM為7094機配備的操作系統)。3、第三代計算機(1965-1980):集成電路芯片和多道程序60年代初,計算機廠商根據不同的應用分成了兩個計算機系列,一個針對科學計算,一個針對商業應用。隨著計算機應用的深入。
由數據流來驅動的數據流計算機以及按歸約式控制驅動和按需求驅動的高度并行計算機,都是有發展前途的非諾依曼計算機系統。計算機系統約每3~5年更新一次,性能價格比成十倍地提高,體積大幅度減小。超大規模集成電路技術將繼續快速發展,并對各類計算機系統均產生巨大而又深刻的影響。32位微型機已出現,64位微型機也已經問世,單片上做1000萬個元件已為時不遠。比半導體集成電路快10~100倍的器件,如砷化鎵、高電子遷移率器件、約瑟夫遜結、光元件等的研究將會有重要成果。提高組裝密度和縮短互連線的微組裝技術是新一代計算機的關鍵技術之一。光纖通信將大量應用。各種高速智能化外部設備不斷涌現,光盤的問世將使輔助海量存儲器面目一新。多處理機系統、多機系統、分布處理系統將是引人注目的系統結構。軟件硬化(稱固件)是發展趨勢。新型非諾伊曼機、推理計算機、知識庫計算機等已開始實際使用。軟件開發將擺脫落后低效狀態。軟件工程正在深入發展。軟件生產正向工程化、形式化、自動化、模塊化、集成化方向發展。新的高級語言如邏輯型語言、函數型語言和人工智能的研究將使人-機接口簡單自然(能直接看、聽、說、畫)。數據庫技術將大為發展。通過網絡提供服務時,服務可以在Active Directory(活動目錄)中發布。
人與硬件系統之間的接口界面是軟件系統,它大致可分為系統軟件、支援軟件和應用軟件三層。硬件硬件系統主要由**處理器、存儲器、輸入輸出控制系統和各種外部設備組成。**處理器是對信息進行高速運算處理的主要部件,其處理速度可達每秒幾億次以上操作。存儲器用于存儲程序、數據和文件,常由快速的內存儲器(容量可達數百兆字節,甚至數G字節)和慢速海量外存儲器(容量可達數十G或數百G以上)組成。各種輸入輸出外部設備是人機間的信息轉換器,由輸入-輸出控制系統管理外部設備與主存儲器(**處理器)之間的信息交換。軟件軟件分為系統軟件、支撐軟件和應用軟件。系統軟件由操作系統、實用程序、編譯程序等組成。操作系統實施對各種軟硬件資源的管理控制。實用程序是為方便用戶所設,如文本編輯等。編譯程序的功能是把用戶用匯編語言或某種高級語言所編寫的程序,翻譯成機器可執行的機器語言程序。支撐軟件有接口軟件、工具軟件、環境數據庫等,它能支持用機的環境,提供軟件研制工具。支撐軟件也可認為是系統軟件的一部分。應用軟件是用戶按其需要自行編寫的程序,它借助系統軟件和支援軟件來運行,是軟件系統的外層計算機系統可按系統的功能、性能或體系結構分類。數據庫系統需要大容量的主存以存放和運行操作系統。順義區智能化計算機系統服務誠信經營
性能價格比成十倍地提高,體積大幅度減小。懷柔區口碑好的計算機系統服務誠信推薦
其操作系統也大為復雜,必須解決多機間多進程的通信、同步、控制等問題。分布系統是多機系統的發展,它是由物理上分布的多個而又相互作用的單機,協同解決用戶問題的系統,其系統軟件更為復雜(見分布計算機系統)。現代大型機幾乎都是功能分布的多機系統,除含有高速**處理器外,有管理輸入輸出的輸入輸出處理機(或前端用戶機)、管理遠程終端及網絡通信的通信控制處理機、全系統維護診斷的維護診斷機和從事數據庫管理的數據庫處理機等。這是分布系統的一種低級形態。多個地理上分布的計算機系統,通過通信線路和網絡協議,相互聯絡起來,構成計算機網絡。它按地理上分布的遠近,分為局部(本地)計算機網絡和遠程計算機網絡。網絡上各計算機可相互共享信息資源和軟硬件資源。訂票系統、情報資料檢索系統都是計算機網應用的實例。⑤諾依曼機與非諾依曼機:存儲程序和指令驅動的諾依曼機迄今仍占統治地位。它順序執行指令,限制了所解問題本身含有的并行性,影響處理速度的進一步提高。突破這一原理的非諾依曼機,就是從體系結構上來發展并行性,提高系統吞吐量,這方面的研究工作正在進行中。懷柔區口碑好的計算機系統服務誠信推薦
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