Смекни!
smekni.com

Основы сети Internet (стр. 8 из 20)

лет их существования.

Развитие аппаратных средств вычислительной техники можно ус-

ловно разбить на несколько этапов, которые имеют свои характерные

особенности. Коротко рассмотрим эти этапы.

3Первый этап 0 - до 55г.За точку отсчета эры ЭВМ принимается

1946 год, когда началась опытная эксплуатация первых опытных об-

разцов вычислительных машин. Известны также данные о первых из

них: общая масса - 30 тонн, число электронных ламп - 18 тыс.,

потребляемая мощность - 150 квт.(мощность достаточная для неболь-

шого завода), объем памяти - 20 10-ти разрядных чисел, время вы-

полнения операции: сложения - 0,0002 с., умножения - 0,0028 с.

Числа в ЭВМ вводились с помощью перфокарт и набора переключате-

лей, а программа задавалась соединением гнезд на специальных на-

борных платах. Производительность этой гигантской ЭВМ была ниже,

чем карманного калькулятора "Электроника МК-54".

Ламповые ЭВМ имели большие габариты и массу, потребляли мно-

го энергии и были очень дорогостоящими, что резко сужало круг

пользователей ЭВМ, а следовательно, объем производства этих ма-

шин. Основными их пользователями были ученые, решавшие наиболее

актуальные научно-технические задачи, связанные с развитием реак-

тивной авиации, ракетостроения и т. д. Увеличению количества ре-

шаемых задач препятствовали низкая надежность, ограниченность их

ресурсов и чрезвычайно трудоемкий процесс подготовки, ввод и от-

ладка программ, написанных на языке машинных команд.

Повышение быстродействия ЭВМ шло за счет увеличения ее памя-

ти и улучшения архитектуры: использование двоичных кодов для

представления чисел и команд, а также размещения их в увеличиваю-

щейся памяти ЭВМ упростили структуру процессора и повысили произ-

водительность обработки данных. Для ускорения процесса подготовки

программ стали создавать первые языки автоматизации программиро-

вания (языки символьного кодирования и автокоды). Представителями

первых ЭВМ являлись ЭНИАК (США) и МЭСМ (СССР).

3Второй этап 0 - до 65 года. Развитие электроники привело к


- 20 -

изобретению нового полупроводникового устройства - транзистора,

который заменил лампы. Появление ЭВМ, построенных на транзисто-

рах, привело к уменьшению их габаритов, массы, энергозатрат и

стоимости, а также к увеличению их надежности и производительнос-

ти. Это сразу расширило круг пользователей и, следовательно, но-

менклатуру решаемых задач. Стали создавать алгоритмические языки

для инженерно-технических и экономических задач.

Но и на этом этапе основной задачей технологии программиро-

вания оставалось обеспечение экономии машинных ресурсов 2 0(машинно-

го времени и памяти).

Для ее решения стали создавать 3операционные системы 0 (комп-

лексы служебных программ, обеспечивающих лучшее распределение ре-

сурсов ЭВМ при использовании пользовательских задач).

Первые ОС просто автоматизировали работу оператора ЭВМ, свя-

занную с выполнением задания пользователя: ввод в ЭВМ текста

программы, вызов нужного транслятора, вызов необходимых библио-

течных программ и т.д. Теперь же вместе с программой и данными в

ЭВМ вводится еще и инструкция, где перечисляются этапы обработки

и приводится ряд сведений о программе и ее авторе. Затем в ЭВМ

стали вводить сразу по несколько заданий пользователей (пакет за-

даний), ОС стали распределять ресурсы ЭВМ между этими заданиями -

появился мультипрограммный режим обработки.

3Третий этап 0- до 70 г. Увеличение быстродействия и надежнос-

ти полупроводниковых схем, а также уменьшения их габаритов, пот-

ребляемой мощности и стоимости удалось добиться за счет создания

технологии производства интегральных схем (ИС), состоящих из де-

сятка электронных элементов, образованных в прямоугольной пласти-

не кремния с длиной стороны не более 1см. Такая пластина (крис-

талл) размещается в небольшом пластмассовом корпусе, размер кото-

рого определяется, как правило, только числом "ножек".

Это позволило не только повысить производительность и сни-

зить стоимость больших ЭВМ, но и создать малые, простые, дешевые

и надежные машины-мини-ЭВМ (СМ-1420 и т.д.). Мини-ЭВМ первона-

чально предназначались 3для замены аппаратно-реализованных контро-

3леров 0 (устройств управления) в контуре управления каким-либо объ-

ектом.

Организации, покупавшие мини-ЭВМ для создания контроллеров,

довольно быстро поняли, что, обладая функциональной избыточ-

ностью, мини-ЭВМ может решать и вычислительные задачи традицион-

ные для больших ЭВМ. Простота обслуживания мини-ЭВМ, их сравни-

тельно низкая стоимость и малые габариты позволяли снабдить этими

машинами небольшие коллективы исследователей, разработчиков- экс-

периментаторов и т.д., т.е., дать прямо в руки пользователей ЭВМ.

В начале 70-х годов с термином мини-ЭВМ связывали уже два сущест-

венно различных типа средств вычислительной техники:

- универсальный блок обработки данных и выдачи управляющих

сигналов, серийно выпускаемых для применения в различных специа-

лизированных системах контроля и управления;

- небольших габаритов универсальную ЭВМ, проблемно-ориентиро-

ванную пользователем на решение ограниченного круга задач в рам-

ках одной лаборатории, тех. участка и т.д., т.е., задач, в реше-

нии которых оказывались заинтересованы 10-20 человек, работавших

над одной проблемой.

Представители этого поколения ЭВМ: СМ-1420.

3Четвертый этап 0- до 78 г. Успехи в развитии электроники при-

вели к созданию больших интегральных схем (БИС), где в одном

кристалле размещалось несколько десятков тысяч электронных эле-

ментов. Это позволило разработать более дешевые ЭВМ, имеющие


- 21 -

большую память и меньший цикл выполнения команд: стоимость байта

памяти и одной машинной операции резко снизилась. Но, так как

затраты на программирование почти не сокращались, то на первый

план вышла задача экономии человеческих, а не машинных ресурсов.

3Разрабатывались новые ОС 0, позволяющие программистам отлажи-

вать свои программы прямо за дисплеем ЭВМ и ускоряло разработку

программ. Это полностью противоречило концепциям первых этапов

информационной технологии: "процессор выполняет лишь ту часть ра-

боты по обработке данных, которую принципиально выполнить не мо-

гут люди, т.е., массовый счет" . Стала прослеживаться другая тен-

денция: "все, что могут делать машины, должны делать машины; люди

выполняют лишь ту часть работы, которую нельзя автоматизировать".

2В 71 году был изготовлен _первый . микропроцессор 0 - БИС, в ко-

торой полностью размещался процессор ЭВМ простой архитектуры.

Стала реальной возможность размещения в одной БИС почти всех

электронных устройств несложной по архитектуре ЭВМ, т.е., возмож-

ность серийного выпуска простых ЭВМ малой стоимости. Появились

дешевые микрокалькуляторы и микроконтроллеры - управляющие уст-

ройства, построенные на одной или нескольких БИС, содержащих про-

цессор, память и системы связи с датчиками и исполнительными ор-

ганами в объекте управления. Программа управления объектами вво-

дилась в память ЭВМ либо при изготовлении, либо непосредственно

на предприятии.

В 70-х годах стали изготовлять и микро-ЭВМ - универсальные

ВС, состоящие из процессора, памяти, схем сопряжения с устройс-

твами В/В и тактового генератора, размещенных в одной БИС (однок-

ристальная ЭВМ) или в нескольких БИС, установленных на одной пла-

те (одноплатная ЭВМ). Повторяется картина 60-х годов, когда пер-

вые мини-ЭВМ отбирали часть работы у больших ЭВМ.

Представители этого поколения ЭВМ: СМ-1800, "Электрони-

ка 60М".

3Пятый этап 0 - н/в. Улучшение технологии БИС позволяло изго-

товлять дешевые электронные схемы, содержащие сотни тысяч элемен-

тов в кристалле - схемы сверхбольшой степени интеграции - СБИС.

Появилась возможность создать настольный прибор с габаритами

массового телевизора, в котором размещались микро-ЭВМ, клавиату-

ра, а также схемы сопряжения с малогабаритным печатающим устройс-

твом, измерительной аппаратурой, другими ЭВМ и т.п. Благодаря ОС,

обеспечивающей простоту общения с этой ЭВМ большой библиотеки

прикладных программ по различным отраслям человеческой деятель-

ности, а также малой стоимости, такой персональный компьютер ста-

новится необходимой принадлежностью любого специалиста и даже ре-

бенка.

Кроме функций помощника в решении традиционных задач расчет-

ного характера персональный компьютер (ПК) может выполнять функ-

ции личного секретаря; помогать в составлении личной картотеки;

создавать, хранить, редактировать и размножать тексты и т.п.

ПК, как правило, состоит из следующих функциональных уст-

ройств: 16 или 32-разрядного процессора; оперативно-запоминающего

устройства - информационной емкостью 64-1024 Кбайт; системного

постоянно-запоминающего устройства емкостью 32-64 Кбайт; контрол-

лера для связи с клавиатурой и периферийных устройств через стан-

дартные параллельные и последовательные интерфейсы; а также конт-

роллеров для локальных сетей; растрового дисплея для вывода текс-

товой и графической информации; внешнего запоминающего устройс-

тва: 1 или 2 накопителя на гибких магнитных дисках (НГМД) ем-

костью 400 - 1200 Кбайт, более дорогие ПК включают накопители на

жестких магнитных дисках (тина "Винчестер") емкостью 5-100 Мбайт.


- 22 -

Несмотря на эволюцию вычислительной техники в структуре

компьютера общего назначения можно выделить следующие наиболее

существенные подсистемы: 2обрабатывающую, памяти, ввода/вывода,

2печатающего устройства и телеобработки 0.