Інтерактивний з жорстким меню
Інтерактивний екранний типу «питання-відповідь»
Однак незважаючи на те, що в стратегічну гонку втягнулися вчені більшості розвинених країн, заявлена мета до сих пір не реалізована з причин фінансових, технічних і целеполагающим: в даний час зусилля розробників в основному переключені на мікропроцесорну техніку і розвиток мережевих технологій [7].
Рекомендований бібліографічний список: [2, частина 2, глава 4, § 1], [6], [10, лекція 1].
Питання для самоконтролю
1. Які роки створення і назви перших ЕОМ?
2. Що ви знаєте про історію розвитку вітчизняної обчислювальної техніки?
3. За якими показниками ЕОМ відносять до того чи іншого покоління?
4. Які сукупні ознаки ЕОМ 1, 2, 3, 4, 5-го поколінь?
5. Що таке інтегральна і велика інтегральна схема?
6. У чому причини зростання комп'ютерного парку після появи ПК?
Під архітектурою ЕОМ можна розуміти ту сукупність їх характеристик, яка необхідна користувачеві: основні пристрої і блоки ЕОМ, структура зв'язків між ними.
Перелік найбільш загальних принципів побудови ЕОМ, які відносяться до архітектури, містить наступне [2]:
- структуру пам'яті ЕОМ;
- способи доступу до пам'яті і зовнішніх пристроїв;
- можливість зміни конфігурації комп'ютера;
Основи вчення про архітектуру обчислювальних машин заклав видатний американський математик Джон фон Нейман, висловивши ідею принципово нової ЕОМ. Фон Нейман висунув основоположні принципи логічного пристрою ЕОМ і його структуру (рис. 2.6).
Мал. 2.6. Класична структура ЕОМ: АЛУ - арифметико-логічний пристрій; ЗУ - пристрій; УУ - пристрій управління; УВВ - пристрій вводу; Увив - пристрій виведення
ЕОМ має процесор, основну пам'ять і зовнішні пристрої.
Арифметико-логічний пристрій (АЛП) забезпечує виконання процедур перетворення даних.
Пристрій управління (УУ) забезпечує управління процесом обробки даних. УУ вибирає команди програми з основної пам'яті, інтерпретує тип команди і запускає потрібну схему АЛП.
Пристрої, що запам'ятовують процесора забезпечують проміжне зберігання оброблюваних процесором даних. Основна пам'ять ЕОМ включає оперативну і постійну пам'ять.
Оперативна пам'ять - пристрій, що забезпечує тимчасове зберігання команд і даних в процесі виконання програми.
Постійна пам'ять - пристрій, що забезпечує постійне зберігання і можливість зчитування критично важливою для функціонування ЕОМ інформації.
Зовнішні пристрої - пристрої, що забезпечують введення і виведення даних з основних пристроїв ЕОМ (пристрої введення-виведення) і довготривале зберігання інформації, що не оброблюваної процесором в даний момент часу (зовнішні запам'ятовуючі пристрої).
В одній ЕОМ може використовуватися від одиниць до декількох сотень зовнішніх пристроїв різних типів. Склад пристроїв введення-виведення, як правило, змінний і визначається складом завдань, що вирішуються на конкретній ЕОМ.
Продуктивність і ефективність використання ЕОМ визначається не тільки складом і характеристиками її пристроїв, але також і способом організації їх спільної роботи. Зв'язок між пристроями ЕОМ здійснюється за допомогою сполучень, які в обчислювальній техніці називаються інтерфейсами.
Інтерфейс являє собою сукупність стандартизованих апаратних і програмних засобів, які забезпечують обмін інформацією між пристроями. В основі побудови інтерфейсу лежать уніфікація і стандартизація (використання єдиних способів кодування даних, форматів даних, стандартизація сполучних елементів - роз'ємів і т. Д.). Наявність стандартних інтерфейсів дозволяє уніфікувати передачу інформації між пристроями незалежно від їх особливостей.
У ПК, як правило, використовується структура з шинним інтерфейсом.
В цьому випадку всі пристрої комп'ютера обмінюються інформацією і керуючими сигналами через шину, яка представляє собою систему функціонально об'єднаних проводів, що забезпечують передачу трьох потоків даних (рис. 2.7):
Мал. 2.7. Шинна структура ПК: ЦП - центральний процесор; ОП - оперативна пам'ять; ПП - постійна пам'ять;
К - контролер; ПУ - периферійне пристрій
Всі існуючі типи ЕОМ випускаються родинами, в яких розрізняють старші і молодші моделі. Завжди є можливість заміни більш слабкою моделі на більш потужну. Це забезпечується інформаційної, апаратурною і програмної сумісністю. Програм --- м-ва сумісність в родинах встановлюється за принципом «знизу вгору», т. Е. Програми, розроблені для ранніх і молодших моделей, можуть оброблятися і на старших, але не обов'язково навпаки.
Модульність структури ЕОМ вимагає стандартизації та уніфікації обладнання, номенклатури технічних та програмних засобів, засобів сполучення - інтерфейсів, конструктивних рішень, уніфікації типових елементів заміни, елементної бази та нормативно-тех-че-ської документації. Все це сприяє поліпшенню технічних і експлуатаційних характеристик ЕОМ, зростання технологічності їх виробництва.
- інженери-схемотехніки проектують окремі технічні пристрої і розробляють методи їх сполучення один з одним;
- системні програмісти створюють програми управління технічними засобами, інформаційного взаємодії між рівнями, організації обчислювального процесу;
- програмісти-прикладники розробляють пакети програм більш високого рівня, які забезпечують взаємодію користувачів з ЕОМ і необхідний сервіс при вирішенні ними своїх завдань.
Користувача ЕОМ цікавлять зазвичай більш загальні питання, що стосуються його взаємодії з ЕОМ (людино-машинного інтерфейсу), починаючи з наступних груп характеристик ЕОМ, що визначають її структуру:
- технічні та експлуатаційні характеристики ЕОМ (швидкодія і продуктивність, показники надійності, достовірності, точності, ємність оперативної і зовнішньої пам'яті, габаритні розміри, вартість технічних і програмних засобів, особливості експлуатації та ін.);
- характеристики і склад функціональних модулів базовій конфігурації ЕОМ;
- можливість розширення складу технічних і програмних засобів;
- можливість зміни структури;
- склад ПО ЕОМ і сервісних послуг (ОС або середовище, пакети прикладних програм, засоби автоматизації програмування).
Рекомендований бібліографічний список: [1, глава 2, розділи 2, 1], [2, глава 4, § 2], [5, глава 3], [6], [7, глава 2].
Питання для самоконтролю
1. Що означає показник продуктивності ЕОМ?
2. У чому принципова відмінність між центральними і зовнішніми пристроями ЕОМ?
3. Що таке архітектура ЕОМ?
4. З яких основних вузлів складається ЕОМ?
5. Що таке магістраль (шина)?
6. Які переваги має магістральна структура ЕОМ?
7. Що являє собою контролер зовнішнього пристрою і яку роль він відіграє в процесі обміну інформацією?