КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Поколения ЭВМ
Физическое представление обрабатываемой информации. Здесь выделяют: · ABM –аналоговые вычислительные машины, или вычислительные машины непрерывного действия, которые работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения); · ЦВМ – цифровые вычислительные машины, или вычислительные машины дискретного действия, которые обрабатывают информацию, представленную в дискретной, а точнее в цифровой форме. В силу универсальности цифровой формы представления информации ЭВМ является универсальным инструментом обработки данных; · ГВМ – гибридные вычислительные машины, или вычислительные машины комбинированного действия, работают с информацией, представленной как в цифровой, так и в аналоговой форме. Они совмещают в себе достоинства АВМ и ЦВМ. ГВМ целесообразно использовать для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами. Идея делить машины на поколения вызвана к жизни тем, что за время недолгой истории развития компьютерная техника прошла большой путь развития как в аспекте элементной базы (лампы, транзисторы, микросхемы и др.), так и с точки зрения изменения структуры, появления новых возможностей, расширения областей применения и характера использования (табл.1.1.3).
Таблица 1.1.3. Этапы развития ЭВМ.
К первому поколению обычно относят машины, созданный на рубеже 50-х гг. и базирующиеся на электронные лампах. Лампы потребляли значительное количество электроэнергии и выделяли много тепла (рис.1.1.3). Эти ЭВМ были громоздкими слишком дорогими и их могли приобретать только крупные корпорации и правительства. Набор команд был ограничен, схемы арифметико-логического устройства и устройства управления достаточно просты, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства. Быстродействие составлял порядка 10-20 тыс. операций в секунду. Программы для этих машин писались на языке конкретной машины. Математик, составивший программу, садился за пульт управления машины, вводил и отлаживал программы и производил по ним счет. Процесс отладки был весьма длительным по времени. Несмотря на ограниченность возможностей, эти машины позволяли выполнять сложнейшие расчеты, необходимые для прогнозирования погоды, решение задач атомной энергетики и др.
Опыт использования машин первого поколения показал, что существует огромный разрыв между временем, затрачиваемым на разработку программ, и временем счета. Эти проблемы начали преодолевать путем интенсивной разработки средств автоматизации программирования, создания систем обслуживающих программ, упрощающих работу на машине и увеличивающих эффективность ее использования. Это, в свою очередь, потребовало значительных изменений в структуре компьютеров, направленных на то, чтобы приблизить ее к требованиям, возникшим из опыта эксплуатации компьютеров. Отечественные машины первого поколения: МЭСМ (малая электронная счетная машина), БЭСМ, Стрела, Урал, М-20. Рис. 1.1.3. Электронная лампа (а); память на магнитных сердечниках (б); транзистор (в); одна из первых интегральных схем (г); микропроцессор Motorola 68000 (д) Второе поколение компьютерной техники – машины, сконструированные в 1955-1956 гг. Характеризуются использованием в них как электронных ламп, так и дискретных транзисторных логических элементов (рис. 1.1.3). Их оперативная память была построена на магнитных сердечниках. В это время стал расширяться диапазон применяемого оборудования ввода-вывода, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами (НМЛ), магнитные барабаны (НМБ) и первые магнитные диски. Эти машины характеризуются быстродействием до сотен тысяч операций в секунду, емкость памяти – до нескольких десятков тысяч слов. Появляются языки высокого уровня, средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном, легко воспринимаемом виде. Поскольку смысл программы, подготовленной на алгоритмическом языке, недоступен компьютеру, воспринимающему только язык своих собственных команд, специальные программы, специальные программы, которые называются трансляторами, должны переводить (транслировать) программу с алгоритмического на машинный язык. Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных задач, а также мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ, из которых в дальнейшем выросли современные операционные системы. Операционная система – важнейшая часть программного обеспечения компьютера, предназначенная для автоматизации планирования и организации процесса обработки программ, ввода-вывода и управления данными, распределения ресурсов, подготовки и отладки программ, других вспомогательных операций обслуживания.
Машинам второго поколения был свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60-х гг. наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе. Машины третьего поколения – это семейства машин с единой архитектурой, т.е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами (рис. 1.1.3, г). Машины третьего поколения создавались примерно после 60-х гг., имели развитые операционные системы и обладали возможностями мультипрограммирования, т.е. параллельного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина. Примеры машин третьего поколения – семейства IBM-360, IBM-370, PDP-11, VAX, EC ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др. Четвертое поколение – это основной контингент современной компьютерной техник, разработанной после 70-х гг. Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что машины четвертого поколения проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя. В аппаратном отношении для них характерно широкое использование интегральных схем в качестве элементной базы, а также наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой емкостью в десятки мегабайт (рис.1.1.3, д). С точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Быстродействие составляет до нескольких десятков миллионов операций в секунду, емкость оперативной памяти порядка 1-64 Мбайт.
Для них характерны: · применение персональных компьютеров (ПК); · телекоммуникационная обработка данных и компьютерные сети; · широкое применение систем управления базами данных; · элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств. В компьютерах пятого поколения, предположительно, должен произойти качественный переход от обработки данных к обработке знаний. Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основных блока. Один из них – это традиционный компьютер, однако лишенный связи с пользователем. Эту связь осуществляет интеллектуальный интерфейс. Будет также решаться проблема децентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей.
Контрольные вопросы: 1.Электронные вычислительные машины и системы включают:? 2.Архитектура ЭВМ, вычислительных систем и суперкомпьютеров, включает:? 3. Основные уровни архитектур ЭВМ, вычислительных систем, других компонентов систем и машин? 4.Основные компоненты (блоки) ЭВМ и систем-? 5. Характеристики ЭВМ –? 6. Быстродействие-? 7. Производительность –? 8. Разрядность машинного слова –? 9. Максимально возможный размер адресного пространства –? 10. Количество групп команд и команд в группах –? 11. Тип используемого интерфейса (сопряжения) ядра ЭВМ и периферии -? 12. Надежность (ВС) и потребляемая мощность -это? 13. ABM -? 14. ЦВМ -? 15. ГВМ -? 16. Этапы развития ЭВМ. 17. Машины первого поколения? 18. Машины второго поколения? 19. Машины третьего поколения? 20. Машины четвертого поколения? 21. Машины пятого поколения?
Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 1534; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |