Уважаеми
читателю,
След
като си вече
тук, приеми
моите
искрени поздравления,
че четеш тези
редове. Много
малко са
читателите
на финалните
текстове в
книгите и
често
авторите,
знаейки това,
спестяват
последната
си дума. Аз
обаче ще се
възползвам
от тази
традиция, тъй
като съм
дълбоко
убеден, че
именно тук ще
се срещна със
сродни души и
с онези,
които търсят
и желаят да
научат още
нещо и още
нещо …
Създаването
на ръкописа
на тази книга
започна в
края на 1991
година.
Първото
университетско
издание на
книгата излезе
през 1995 година
(ISBN-954-20-0016-2) и въпреки,
че голяма част
от нейната
същност
представлява
теоретична
непреходност,
времето си
каза своята дума.
Беше
необходимо
съдържанието
да бъде
пресъздадено
наново, да бъде
допълнено и
осъвременено.
То се допълва
от
съдържанието
на другите ми
две книги – “Организация
на компютъра
(Цифрови
аритметики –
упражнения)”
и “Организация
на компютъра
(Проектиране
на логически
структури)”,
чието
съвместно
използване е
повече от задължително.
Книгите бяха
преиздавани
няколкократно,
тъй като
работата ми с
тях изискваше
това. Към
настоящият
момент,
когато вече
се
пенсионирах,
тези книги в
най-съвременното
им
съдържание и
вид могат да
се видят само
на личния ми
сайт. Аз
работя върху
тях непрекъснато
и обещавам на
читателите,
че тяхното
съдържание и
вид ще бъде
обновявано и
подобрявано
докато съм в
състояние да правя
това. В този
смисъл дължа
извинение на
притежателите
на по-стари
печатни
издания, в
чието
съдържание
за съжаление
не мога да
изменя вече
нищо. Към
настоящия
момент на сайта
са достъпни и
други книги,
създадени по-късно.
Тяхното
съдържание и
изложение обаче
е неразривно
свързано,
което е
неизбежно,
тъй като
научната
област, в
която работя,
не е
променена.
Естествено в
план са и други
такива.
Книгата е създавана и развивана с много любов и с разбирането, че българският читател се нуждае от нея. Поздравявам всеки читател, който проявявайки необходимото постоянство и упоритост, е стигнал до тези последни изречения! От сърце му желая успех в избраната професионална специалност, като смея да се надявам, че наученото от тази книга ще му бъде една солидна основа за усвояване на новите знания, новите идеи, както и ще му бъде от полза в неговата бъдеща творческа дейност като инженер по компютърна техника, защото научният и техническият прогрес в тази област в настоящия момент е изключително динамичен.
Функционалността
на
съвременните
средства за
изчисляване
все повече
нараства. Имам
предвид
най-вече
компютърните
системи с
универсално
предназначение,
но същото
може да се
каже и за цялото
множество
специализирани
чипове на
интегралната
промишленост.
Две са основните
цели, които
се
преследват:
1. Да се
повиши
производителността
на компютърните
системи чрез
реализиране
на всички
възможности
за
паралелизъм ;
2.
Да се
опрости
разработването
на програмното
осигуряване,
централно
място в което
заема
операционната
система.
Така
или иначе
благодарение
на това, че
поддържат
средствата
на виртуална
памет, на мултипрограмен
режим,
притежават
вградено устройство
за
управление
на паметта,
притежават
вградена
кеш-памет,
използуват
конвейерна
обработка на
данните и т.н.,
съвременните
микропроцесорни
системи в
архитектурно
отношение са
уникати и
нямат аналози
в миналото.
Възможностите
на
интегралните
технологии
са такива, че
всяка новост
се реализира
незабавно.
Може да се
твърди, че
благодарение
на
развитието
на
апаратното
поддържане
на системите,
се е
опростило
създаването
на програмно
осигуряване
и се е
повишила производителността
на
компютърните
системи. В
същото време
нуждите на
потребителите
продължават
да се
развиват и да
нарастват лавинообразно,
а това
непрекъснато
повишава
изискванията
към
апаратната
поддръжка на
системите.
Малко е да
кажем, че
“апетитът
идва с
яденето”.
Съвременните
потребности
могат да се
характеризират
с вечен глад
за нови и
по-съвършени
компютърни
системи,
както и за
всеки техен
ресурс по
отделно.
Трябва
да се
отбележи, че
възможностите
на интегралните
технологии
все още не са
изчерпани. В
същото време
може да се
твърди, че реалните
компютърни
системи,
масово
предлагани на
пазара, не
успяват да
употребят
изцяло възможностите,
заложени в
апаратното
поддържане.
Ето защо е
актуална
задачата за
ефективното
използуване
на процесори
с голяма
степен на
интеграция.
Що
се отнася до
дължината на
разрядната
мрежа, то
32-битовите
разработки
са
достатъчни
за много
приложения. Свидетели
сме обаче как
разрядността
се увеличава,
което е
продиктувано
не толкова от
необходимостта
за висока
точност на
изчисленията,
колкото от
други
специфични
организационни
потребности.
Методите за
трансфер на
данни,
структурата
и
управлението
на шините,
свързващи
отделните
нива в
запомнящата
система са
обект на
изследване.
Изключително
внимание е
насочено към
усъвършенстване
на
вградените
кеш памети и
към средствата
за
управление
на паметта,
обемът и
бързодействието
на която са
вечен
проблем.
Суперскаларността
и
конвейеризацията
изискват
нови методи
за
организация
и управление на
изчислителния
процес. Плод
на тези методи
са
многоядрените
процесори.
Хардуерните
средствата
за
поддържане
на
операционната
система са
все още
недостатъчно
съвършени.
Необходимо е
такова
апаратно
поддържане,
което ще е в
състояние да
осигури
автоматична
синхронизация
и връзка
между
заданията. Важно
значение в
апаратната
реализация
има високата
степен на
свобода при
проектиране
на операционната
система.
Въпреки
повишената
степен на
интеграция, разполагането
на един
кристал на
система, която
притежава
големите
проектни
характеристики,
все още си
остава
сложна
задача. Тук
еволюцията в
дадено направление
е генератор
на проблеми и
амбиции в
останалите
направление.
Функционалното
развитие се
конкурира с
многопроцесорните
архитектури.
В това
направление
са разработени
различни
математически
копроцесори
и средства за
векторни
изчисления. Автономната
обработка на
текст в
копроцесора
също може да
разшири
функциите на
системата.
Периферното
оборудване е
също една
система, в
която
степента на
интеграция
повишава
интелигентността.
Тук от голямо
значение са
средствата,
осигуряващи
управлението
на файловата
система и
търсенето на
данни. Тук са
средствата
за обработка
на
графически
изображения
и
изображения
с променлива
плътност. Тук
са
средствата,
осигуряващи
различните
методи за
комуникация
в мрежови
системи, работещи
на
най-различни
принципи.
Читателят
обаче трябва
да знае, че
мненията
относно
развитието
на
компютърните
архитектури
често се
различават.
Ето защо
пазарът е
така разнообразен.
Бъдещето,
което ни
очаква, ще ни
изправи пред
изключителни
постижения и
разнообразие.
Изказаните
накратко
по-горе
проблеми,
свързани със
структурата
и организацията
на
компютърните
архитектури,
са обект на
подробно
разглеждане
в различни
направления
и в други
книги. В
същото време
аз съм
дълбоко
убеден, че
изискванията
на тези направления
се намират
помежду си в
непрекъснато
“гравитационно”
привличане и
конкуриране,
в резултат на
което всяко
ново решение
се ражда,
еволюира и се
изоставя в
нужния и възможния
момент.