Наши дни. Господство ПЕНТИУМов

Наше время. ПЯТОЕ ПОКОЛЕНИЕ КОМПЬЮТЕРОВ

Новейшая история. ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ

Новейшая история. ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ

Новейшая история. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ

Новые времена. Первые компьютеры.

• 1944 г. США. Г. Айкен. Релейный десятичный вычислитель MARK-1.

• 1946 г., Ун-т Пенсильвании, универсальная ЭВМ ENIAC (18 тыс. ламп, вес 30 тонн, площадь 200 кв.м. Мощность как у небольшой ГЭС). В проекте работал Джон фон Нейман.

• 1951 г. EDVAC. Принцип хранимой программы. Байт из 44 битов.

• 1945-1954 гг. Машины с фон-неймановской архитетурой:

• ЦП(АЛУ+УУ), ОЗУ, УВВ.

• Элементная база – электронные ЛАМПЫ.

• Язык ассемблера.

• 1955-1964 гг. Элементная база – полупроводниковый ТРАНЗИСТОР.

• Индексные регистры.

• Аппаратное исполнение FP-операций.

• ALGOL, FORTRAN, COBOL.

• Первые операционные системы.

• 1965-1970 гг. Элементная база – ИНТЕГРАЛЬНАЯ МИКРОСХЕМА (ИС).

• Первые мини-ЭВМ.

• Пакеты прикладных программ. Теория баз данных, первые СУБД.

• IBM OS/360, машины ЕС ЭВМ (название этого класса машин в СССР).

Новейшая история. ЧЕТВЁРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭВМ

• 1970-1984 гг. Элементная база – БИС и СБИС.

• Первые микропроцессоры (Intel i4004, 1970 г).

• 1972 г., Intel i8008, ПК Altair, Б.Гейтс пишет для него и-р Basic’а.

• 1974 - до наших дней. Основа – МИКРОПРОЦЕССОР.

• 1976 г, Intel i8086, адреса 20 бит, память 1 Мб.

• 1882 г., i80286, защищенный режим, многозадачность, 16 Мб виртуальной памяти.

• 1985 г., i80386, 32 разряда. До 4 Тб виртуальной памяти со страничной организацией. Режим виртуального ЦП 8086.

• 1987 г..i80486. Конвейер на 5 команд, кэш L1 и L2. Частота до 133 МГц.

• 1993 г., Pentium. Два конвейера, внутренние шины до 256 бит шириной. Частота – сотни Мгц.

• Дальнейшее развитие – Pentium Pro (заглохло), Р-II, P-III, P-IV…

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

Персональный компьютер, построенный на базе процессора Интел, в наши дни стал наиболее массовым. Их выпускают множество фирм, и выпускаемые модели всегда имеют некоторые отличия. Но структурно и архитектурно они, в общем, подобны. Ниже приводится обобщенная структурная схема такого компьютера. Общие для компьютеров архитектурные особенности мы рассмотрим в нашем курсе дальше.

ИТОГИ РАЗДЕЛА

1. Системное программирование для компьютеров сродни медицине для живых существ: оно способно дать знание о процессах внутри компьютеров и о том, как ими управлять. Это не одна дисциплина, это комплекс взаимосвязанных дисциплин.
2. Системное программирование – это программирование СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ, требующее от программиста знания ВНУТРЕННОСТЕЙ компьютерной системы.
   Этим оно отличается от программирования ПРИКЛАДНОГО, в котором интерфейс с компьютерной системой обеспечивает СРЕДА ПРОГРАММИРОВАНИЯ.
   Граница между прикладным программированием и системным является НЕЧЁТКОЙ, ОНА РАЗМЫТА. Большинство прикладных программ имеют некоторые признаки системных.
3. Компьютеры за короткий исторический период уже прошли бурную и драматическую историю развития и превратились из ПРИМИТИВНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЕЙ в универсальные ИНФОРМАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА.

Раздел 01. АРХИТЕКТУРА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

ПЛАН РАЗДЕЛА

· Понятие об архитектуре компьютера.

· Конвейеризация и суперскалярность.

· Набор регистров.

· Организация памяти.

· Форматы и типы данных, поддерживаемые ЦП.

Понятие «Архитектура компьютера»

Это комплексное понятие. В него входят:

· Структурная схема компьютера.

· Средства и способы доступа к структурным элементам.

· Организация и разрядность интерфейсов между элементами и подсистемами компьютера.

· Набор и доступность регистров процессора.

· Организация оперативной памяти и способы её адресации.

· Форматы данных, обрабатываемых компьютером, и их внутреннее машинное представление.

· Набор машинных команд процессора.

· Форматы машинных команд процессора.

· Способы обработки исключительных ситуаций (прерываний), которые возникают в процессе работы компьютерной системы.

Далее объясняется смысл каждого из этих понятий.

Рассмотрим ряд особенностей работы процессора, связанных с его архитектурой.

Дата добавления: 2014-01-07