Перспективы совершенствования архитектуры ВМ и ВС
Совершенствование архитектуры вычислительных машин и систем началось с момента появления первых ВМ и не прекращается по сей день. Каждое изменение в архитектуре направлено на повышение производительности или, по крайней мере, на более эффективное решение задач определенного класса. Эволюцию архитектур определяют самые различные факторы, главные из которых показаны на рисунке 1.9. Не умаляя роли ни одного из них, следует признать, что наиболее очевидные успехи в области вычислительной техники все же связаны с технологическими достижениями. Характер и степень влияния прочих факторов описаны в литературе и в данном учебнике не рассматриваются.
С каждым новым технологическим упехом многие из архитектурных идей переходят на уровень практической реализации. Очевидно, что процесс этот будет продолжаться и в дальнейшем, однако возникает вопрос: «Насколько быстро?». Косвенный ответ можно получить, проанализировав тенденции совершенствования технологий, главным образом полупроводниковых.
Контрольные вопросы
1. Что входит в понятия структурной и функциональной организации ВМ?
2. Какие основные операционные устройства входят в состав ВМ?
3. Что такое операционный и управляющий автоматы?
4. Что представляет собой принци программного управления?
5. Что такое принцип программного управления?
6. Какие основные виды адресации используются в ВМ?
7. Как осуществляется защита информации в ВМ?
8. Назовите основные направления развития вычислительной техники и информационных систем.
9. Основные факторы, определяющие развитие архитектуры вычислительных средств.
2 ИНТЕРФЕЙС СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ
Интерфе́йс (англ. interface — сопряжение, поверхность раздела, перегородка) — граница раздела двух систем, устройств или программ, определённая их характеристиками, характеристиками соединения, сигналов обмена и т. п. Совокупность унифицированных технических и программных средств и правил (описаний, соглашений, протоколов), обеспечивающих взаимодействие устройств и/или программ в вычислительной системе или сопряжение между системами. Понятие интерфейса распространяется и на системы, не являющиеся вычислительными или информационными.
Интерфейсы являются основой взаимодействия всех современных информационных систем. Если интерфейс какого-либо объекта (персонального компьютера, программы, функции) не изменяется (стабилен, стандартизирован), это даёт возможность модифицировать сам объект, не перестраивая принципы его взаимодействия с другими объектами (например, научившись работать с одной программой под Windows, пользователь с легкостью освоит и другие — потому, что они имеют однотипный интерфейс).
В вычислительной системе взаимодействие может осуществляться на пользовательском, программном и аппаратном уровнях. Соответственно, согласно этому, интерфейсы могут существовать как:
Способ взаимодействия физических устройств
• Сетевой интерфейс
• Сетевой шлюз — устройство, соединяющее локальную сеть с более крупной, например, Интернетом
• Шина (компьютер)
Способ взаимодействия виртуальных устройств (Программный интерфейс)
• Интерфейс функции
• Интерфейс программирования приложений (API): набор стандартных библиотечных методов, которые программист может использовать для доступа к функциональности другой программы.
• Удалённый вызов процедур
• COM-интерфейс
• Интерфейс объектно-ориентированного программирования
Способ взаимодействия человек-машина (Интерфейс пользователя).
Интерфе́йс по́льзователя, он же по́льзовательский интерфейс (UI — англ. user interface) — разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), другая — машиной/устройством. Представляет собой совокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, машинами, устройствами и аппаратурой.
Весьма часто термин применяется по отношению к компьютерным программам, однако под ним может подразумеваться набор средств, методов и правил взаимодействия любой системы, управляемой человеком.
Интерфейс двунаправленный (интерактивный) — когда устройство, получив команды от пользователя и исполнив их, выдаёт информацию пользователю наличествующими у неё средствами — визуальными, звуковыми, тактильными и т. п. (приняв которую, пользователь выдаёт устройству последующие команды предоставленными в его распоряжение средствами: кнопки, переключатели, регуляторы, сенсоры, голосом, и т. д.).
Поскольку интерфейс есть совокупность, то он состоит из элементов, которые, сами по себе, также могут состоять из элементов (так, экран дисплея может содержать в себе другие окна, которые, в свою очередь, могут содержать панели, кнопки и прочие интерфейсные элементы).
Особое и отдельное внимание в интерфейсе пользователя традиционно уделяется его эффективности и удобству пользования (юзабельности). Понятный, удобный, дружественный — его основные характеристики