Реферат по Информатика на тему многомашинные многопроцессорные вычислительные системы

Введение
Наше современное общество невозможно представить без информационных технологий, они очень глубоко проникли в жизни людей. Они являются сейчас основой для развития всех сфер деятельности человека, а также мировой экономики. Сейчас любая деятельность человека связана с информационными технологиями. Увеличение информации и объемов памяти, усложнение задач привело к потребности к увеличению производительности вычислительных систем.
Производительность вычислительных машин можно существенно увеличить за счет использования многопроцессорных вычислительных машин, их использование возможно даже при существующем уровне развития компьютерного оборудования.
Области применения многопроцессорных вычислительных систем постоянно увеличиваются, охватывая различные сферы в области производства, бизнеса и науки. Стремительное развитие кластерных систем создает условия для использования многопроцессорной вычислительной техники в реальном секторе экономики. Вопрос применения многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем очень актуален в наше время.
Целью данной работы является сравнение многопроцессорных и многомашинных вычислительных систем, и их сфер применения.
Для достижения цели, необходимо решить следующие задачи:
- изучить литературу по заданной теме;
- дать определения многопроцессорной и многомашинной вычислительным системам;
- сравнить данные вычислительные системы;
- рассмотреть области применяют данные вычислительные системы и их дальнейшее развитие.
Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы. 
Глава 1.Вычислительные системы и их разновидности.
Классическая структура вычислительных машин, которая была сформулирована еще в начале 20 века Джоном фон Нейманом, стала устаревшей и дальнейшее развитие вычислительной техники было связано с переходом на параллельные вычисления, с возможностью построения многопроцессорных систем и связей, объединенных множеством отдельных процессоров и вычислительных машин. Такое развитие средств вычислительной техники повлекло за собой появление больших возможностей совершенствования в этой сфере. До настоящего времени, учитывая все значительные практические достижения в сфере параллельных вычислений, теоретическая база по данному вопросу очень скудна.
В середине 20 века при появлении вычислительных машин третьего поколения вводится термин «вычислительная система». Это время знаменовалось переходом на новую элементную базу - интегральные схемы. Появление новой элементной базы повлияло на развитие новых технических решений: деление процесса ввода и вывода информации от ее обработки, множественный доступ и коллективное использование вычислительных ресурсов в пространстве и во времени. Также в это время усложняются режимы работы компьютера - появляются многопользовательская и многопрограммная обработка.
Вычислительная система — это совокупность одного или нескольких компьютеров или процессоров, программного обеспечения и периферийного оборудования, организованная для совместного выполнения информационно-вычислительных процессов. В вычислительной системе компьютер может быть один, но агрегированный с многофункциональным периферийным оборудованием. Стоимость периферийного оборудования часто во много раз превосходит стоимость компьютера. В качестве распространенного примера одномашинной вычислительной системы можно привести систему телеобработки информации. Но все же классическим вариантом вычислительных систем является многомашинный и многопроцессорный варианты.
Вычислительные системы имеют нескольких вычислителей, которые выполняют обработку параллельно. Главная цель появления вычислительных систем — это увеличение производительности системы за счет ускорения процессов обработки данных, увеличение достоверности и надежности вычислений, возможность использования пользователями дополнительных сервисных услуг и т.д.
Параллельные вычисления усложнили управление вычислительным процессом, использование технических и программных ресурсов. Но все эти функции на себя взяла операционная система вычислительных систем.
Вычислительные системы могут выполнены как программируемые или с жёсткой логической структурой. Системы с «жёсткой логикой» отличаются тем, что в них принципы работы и сохранения данных напрямую связаны с её схемной реализацией. То есть все системы, сделанные на основе «жёсткой логики», в любом случае являются специализированными, рассчитанными на узкий проблемный класс решаемых задач.
Под программируемой или универсальной системой понимается вычислительная система, способная к адаптации под любой класс задач. Она может перенастраиваться на различные алгоритмы функционирования без изменения аппаратного обеспечения. Выбор другого алгоритма работы выполняется заданием системе новой информации для управления. Главным достоинством таких систем считается возможность изменения типа решаемых задач без схемотехнических модификаций системы.
Основой всех вычислительных систем считается процессор, то есть модуль, выполняющий обработку информационных данных в вычислительной системе. Процессор является заменителем почти всей жёсткой логики, которая потребовалась бы в этом случае. Основные функции процессора следующие:
 Выполнение арифметических операций.
 Выполнение логических операций.
 Операции временного сохранения кодов команд.
 Обмен данными среди модулей микропроцессорной системы.
Другие модули вычислительных систем служат для осуществления вспомогательных операций:
 Сохранение информационных данных, включая управляющую программу.
 Обеспечение обмена данными с внешними модулями.
 Обеспечение связи с пользователями.
Следует помнить, что процессорный модуль осуществляет весь набор действий поочерёдно, то есть исполняет последовательно весь прописанный набор команд. Это и хорошо, и плохо, так как последовательное выполнение команд приводит к прямой зависимости времени выполнения алгоритма от его объёма и уровня сложности.
Команда, которая осуществляется в данный момент времени, задаётся управляющей программой. Программа является комплексом инструкций, которые составил программист. Под командой понимается кодовый набор двоичных цифр, который процессор расшифровывает и понимает, что он должен исполнить. Разные команды имеют разное время исполнения и это означает, что интервал времени, требуемый для выполнения всей программы, зависит как от числа команд, так и от типа этих команд в программе. Весь набор команд, которые способен исполнить процессор, является системой команд процессора. Система команд процессора может состоять из набора от нескольких десятков до сотен команд.
Типовой вариант структуры вычислительной системы состоит из следующих модулей: Процессорный модуль. Модули памяти, которые