Структура Принстонской машины

12 3 4 5 6 Следующая ⇒

Технические средства информационных технологий

Когда говорят о развитии электронных вычислительных машин и их программного обеспечения, то выделяют поколения ЭВМ:

50-е годы – первые ЭВМ на электронных вакуумных лампах. Эти ЭВМ отличались огромными габаритами, большим потреблением энергии, малым быстродействием, малой надежностью, программированием в кодах машинных команд.

60-е годы – полупроводниковые ЭВМ. Улучшаются их технические характеристики, разрабатываются и начинают применяться алгоритмические языки программирования, а также операционные системы (ОС) – программные комплексы, обеспечивающие функционирование других программ на конкретной ЭВМ с конкретным периферийным оборудованием.

70-е годы – ЭВМ на интегральных схемах с малой и средней степенью интеграции (сотни-тысячи транзисторов в одном корпусе). Резко уменьшаются габариты, повышается надежность и производительность, применяется доступ с удаленных терминалов, развиваются языки программирования и ОС.

С 80-х годов – вычислительные системы на больших интегральных схемах и микропроцессорах (десятки тысяч – миллионы транзисторов в одном кристалле). Массовый выпуск персональных компьютеров (ПК) приводит к переходу от централизованной технологии использования вычислительной техники к децентрализованной, а затем, с развитием вычислительных сетей, к технологии “клиент/сервер”, которая позволила совместить централизованное хранение и обработку данных на сервере с их распределенной обработкой многими компьютерами, связанными сетью друг с другом и с сервером. В качестве сервера обычно используется мощный компьютер, на котором хранятся данные многих пользователей и типовые процедуры обработки этих данных.

2)следующие принципы функционирования вычислительной машины:

1) принцип программного управления: работа ЭВМ регламентируется программой, что позволяет, вводя разные программы, решать разные задачи. Команды, из которых состоит программа, интерпретируются специально введенным в схему устройством – устройством управления. Структура отдельной команды имеет вид: < код операции > < операнды >, где < код операции > определяет, какая операция должна выполняться, < операнды > - список (возможно, одноэлементный) тех констант, адресов, имен переменных или других элементов, над которыми выполняется данная операция. В зависимости от числа операндов различают одно-, двух- и трехадресные машинные команды. Каждая команда имеет определенный объем, измеряемый байтами.

Этот принцип был самым прогрессивным среди включенных в проект, поскольку обеспечивал универсальность ЭВМ. В соответствии с принципом программного управления любая ЭВМ – это совокупность аппаратной (технической) и программной частей;

2) принцип условного перехода: команды из программы не всегда выполняются одна за другой. Возможно присутствие в программе команд условного перехода, которые меняют последовательное выполнение команд в зависимости от значений данных;

3) принцип размещения программы в памяти: программа, требуемая для работы ЭВМ, предварительно размещается в памяти компьютера, а не вводится команда за командой;

4) принцип иерархии памяти: память ЭВМ не однородна. Для часто используемых данных выделяется память меньшего объема, но большего быстродействия; для редко используемых данных выделяется память большего объема, но меньшего быстродействия;

5) принцип двоичной системы счисления: для внутреннего представления данных и программ в памяти ЭВМ применяется двоичная система счисления, которую можно проще реализовать технически.

4) Виды современных компьютеров

В современной информатике типы компьютеров различаются в зависимости от их назначения, архитектуры, размеров и функциональных возможностей.

По назначению выделяют следующие виды компьютеров:

а) универсальные - предназначены для решения различных задач, типы которые не оговариваются. Эти ЭВМ характеризуются:

разнообразием форм обрабатываемых данных (числовых, символьных и т.д.) при большом диапазоне их изменения и высокой точности представления;

большой емкостью внутренней памяти;

развитой системой организации ввода-вывода информации, обеспечивающей подключение разнообразных устройств ввода-вывода.

б) проблемно-ориентированные - служат для решения более узкого круга задач, связанных, как правило, с управлением технологическими объектами, регистрацией, накоплением и обработкой небольших объемов данных, выполнением расчетов по несложным правилам. Они обладают ограниченным набором аппаратных и программных средств.

в) специализированные - применяются для решения очень узкого круга задач. Это позволяет специализировать их структуру, снизить стоимость и сложность при сохранении высокой производительности и надежности. К этому классу ЭВМ относятся компьютеры, управляющие работой устройств ввода-вывода и внешней памятью в современных компьютерах. Такие устройства называются адаптерами, или контроллерами.

По размерам и функциональным возможностям различают четыре вида компьютеров: суперЭВМ, большие, малые и микроЭВМ.

СуперЭВМ являются мощными многопроцессорными компьютерами с огромным быстродействием. Многопроцессорность позволяет распараллеливать решение задач и увеличивает объемы памяти, что значительно убыстряет процесс решения. Они часто используются для решения экспериментальных задач, например, для проведения шахматных турниров с человеком.

Большие ЭВМ (их называют мэйнфреймами от англ. mainframe) характеризуются многопользовательским режимом (до 1000 пользователей одновременно могут решать свои задачи). Основное направление – решение научно-технических задач, работа с большими объемами данных, управление компьютерными сетями и их ресурсами.

Малые ЭВМ используются как управляющие компьютеры для контроля над технологическими процессами. Применяются также для вычислений в многопользовательских системах, в системах автоматизации проектирования, в системах моделирования несложных объектов, в системах искусственного интеллекта.

По назначению микроЭВМ могут быть универсальными и специализированными. По числу пользователей, одновременно работающих за компьютером – много- и однопользовательские.

Специализированные многопользовательские микро ЭВМ (серверы - от англ. server) являются мощными компьютерами, используемыми в компьютерных сетях для обработки запросов всех компьютеров сети.

Специализированные однопользовательские (рабочие станции – workstation, англ.) эксплуатируются в компьютерных сетях для выполнения прикладных задач. Универсальные многопользовательские микро ЭВМ являются мощными компьютерами, оборудованными несколькими терминалами.

Универсальные однопользовательские микро ЭВМ общедоступны. К их числу относятся персональные компьютеры – ПК.

5) Персональные компьютеры

Этот вид компьютеров относится к классу универсальных однопользовательских микроЭВМ и является наиболее распространенным на данный момент.

6) Логическая схема ПК как совокупность основных составляющих его элементов показана на рисунке:

7) Алгоритм – это точная запись конечного числа действий, приводящих к решению задачи. Алгоритм определяет процесс преобразования информации от исходных данных к результатам.

Алгоритм решения задачи имеет ряд обязательных свойств [5]:

дискретность - разбиение процесса обработки на более простые шаги,

определенность – однозначность выполнения каждого шага,

выполнимость - возможность получения результата за конечное число шагов,

массовость – пригодность алгоритма для решения некоторого класса задач.

8) математической модели, в которой неизвестные параметры модели объекта (явления) связываются математическими выражениями с известными параметрами.

9) Виды программного обеспечения компьютера

В соответствии с принципом программного управления любой компьютер можно рассматривать как совокупность аппаратной (или технической) и программной частей.

К настоящему моменту выделяют три вида программных продуктов:

системное, или общее, ПО;

пакеты прикладных программ (ППП);

12 3 4 5 6 Следующая ⇒

Поделиться с друзьями:

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 103; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

studopediasu.com - Студопедия (2013 - 2026) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление

Генерация страницы за: 0.01 сек.