1. Организация ЭВМ и систем
Тема: Установочная лекция
Цели и задачи курса
Основная литература
История развития информатики
Классификация ЭВМ
Области применения
Основные модели ПЭВМ
2. Тематический план курса
«Организация ЭВМ и систем»
Лекция № 1
• Цели и задачи курса
• Основная литература
• История развития информатики
• Классификация ЭВМ
• Области применения
• Основные модели ПЭВМ
Лекция № 2
Тема: Анализ развития процессоров фирмы Intel семейства IA-32
• Инициализация ПЭВМ на базе микропроцессоров IA-32
• Архитектура 16-битных процессоров IA-32 - 8086, 80286: основные регистры,
адресация памяти, режимы работы
• Архитектура 32-битных процессоров IA-32:
- ЦП 80386: основные регистры, режимы работы.
- Страничная и сегментная организация памяти. Многозадачность. Формат
команд
• ЦП 80486 – режим пакетирования
Лекция № 3
Тема: Анализ развития процессоров фирмы Intel семейства IA-32
• Конвейерная обработка данных в процессорах IA-32
• Организация и режимы работы процессоров семейства P6 и Pentium 4
• Многоядерные ЦП
3. Тематический план курса
«Организация ЭВМ и систем»
Лекция № 4
Тема: Сопроцессоры
• Взаимодействие ПЭВМ и сопроцессора
• Особенности программирования ПЭВМ с сопроцессором
• Форматы данных, система команд
Лекция № 5
Тема: Системы памяти ЭВМ
• Основные характеристики системы памяти
• Распределение адресного пространства
• Кэш-память
• Типы кэш-памяти
• Особенности обновления информации в кэш-памяти
Лекция № 6
Тема: Новые технологии памяти
• Способы повышения быстродействия DRAM
• Сравнение быстродействия различных типов памяти
• Основные особенности SDRAM. DDR2, DDR3
4. Тематический план курса
«Организация ЭВМ и систем»
Лекция № 7
Тема: RISC – процессоры
• Переход от CISC к чертам RISC архитектуры в семействе IA32
• Основные черты RISC – процессоров
• Характеристика современных RISC – процессоров, основные направления
развития
Лекция № 8
Тема: Способы обмена информацией
Обмен с прерываниями
• Структура контроллера прерывания. Каскадирование контроллеров
• Режимы работы контроллера прерываний
• Обмен в режиме прямого доступа к памяти
• Структура контроллера прямого доступа к памяти
Лекция № 9
Тема: Параллельные системы
• Понятие о многомашинных и многопроцессорных вычислительных
системах
• Основные классы параллельных систем, их характерные особенности
5. Тематический план курса
«Организация ЭВМ и систем»
Лекция № 10
Тема: Новые архитектурные решения
• VLIW архитектура
• Особенности IA – 64
• Особенности EPIC
Лекция № 11
Тема: Интерфейсы
• Интерфейс. Основные технические характеристики интерфейсов
• Системные интерфейсы. Типы интерфейсов
• Цифровые интерфейсы ввода/вывода
• Параллельный и последовательный интерфейсы
• Шины расширения ввода/вывода
6. Тематический план курса
«Организация ЭВМ и систем»
Лекция № 12
Тема: Интерфейсы
• Интерфейсы накопителей
• Интерфейсы SCSI
• Универсальная последовательная шина - Universal Serial Bus (USB)
• Интерфейс IEEE 1394 – Fire Wire
• Актуальные чипсеты: Intel 945/955 Express и 975X, NVIDIA nForce
680i SLI из новой серии nForce 600i (для процессоров Intel)
Лекция № 13
Тема: Периферийные устройства
• Классификация периферийных устройств
• Состав и характеристика периферийных устройств
7. Тематический план курса
«Организация ЭВМ и систем»
Лекция № 14
Тема: Тенденции развития средств вычислительной техники
• Направления развития МП
• Перспективные технологии будущего
• Фотоника
• Нанотехнологии
Лекция № 15
Тема: Квантовый компьютер
• Квантовая информатика: компьютеры, связь, криптография
8. Балльно-рейтинговая системаБалльно-рейтинговая система
Распределение максимального количества балловРаспределение максимального количества баллов
по каждому виду работыпо каждому виду работы
Вид работыВид работы Кол-воКол-во МаксимальныйМаксимальный
баллбалл ИтогоИтого Штрафные санкцииШтрафные санкции
1. Посещение лекций1. Посещение лекций 1313 11 1313 0 (за непосещение)0 (за непосещение)
2. Посещение лабораторных2. Посещение лабораторных
занятийзанятий 1313 11 1313 -1 (за непосещение)-1 (за непосещение)
3. Выполнение заданий модуля:3. Выполнение заданий модуля:
а.а. составление программ исоставление программ и
получение результатовполучение результатов 22 1010 2020
- 1 балла в неделю за- 1 балла в неделю за
непредставление заданиянепредставление задания
в установленный срокв установленный срок
б.б. решение задачрешение задач 11 44 44
в.в. семинар по вопросамсеминар по вопросам 11 1010 1010
г.г. выполнение лабораторныхвыполнение лабораторных
работ, написание отчета иработ, написание отчета и
анализ результатованализ результатов
55 55 5050
д.д. выполнение компьютерноговыполнение компьютерного
тестатеста
22
11
55
55
1010
55
-1 балла при получении-1 балла при получении
оценки ниже 3. В этомоценки ниже 3. В этом
случае выполняетсяслучае выполняется
повторное тестированиеповторное тестирование
Итого по лабораторнымИтого по лабораторным
занятиям:занятиям: 120120
Экзамен:Экзамен: 3030
9. Шкалы перевода баллов в международные буквенные оценки и
их числовые национальные эквиваленты
(в интерпретации автора).
Международные
буквенные оценки
Национальные числовые
эквиваленты буквенных оценок
Россия*Баллы
(США) США EC США Италия ГОС-3 ГОС-2
1 2 3 4 5 6 7
96-100 А 4,0 10 5,0
91-95 А-
A
(отлично) 3,7 10 4,7
5
88-90 В+ В 3,4 9 4,4
84-87 В (оч. хор.) 3,0 9 4,0
81-83 В- С
C
(хорошо)
2,7 8 3,7
4
78-80 С+ 2,4 7 3,4
74-77 С
(хорошо)
2,0 7 3,0
71-73 С- 1,7 6 2,7
68-70 D+
D
(удовл.) 1,3 6 2,3
64-67 D Е 1,0 5 2,0
61-63 D- (посред.) 0,7 5 1,7
3
0-60 F FX, F 0,0 < 5 0,0 2, 1
*) Шкалу значений в графе 6 следует рассматривать как предложение автора.
11. ЭкзаменЭкзамен
1.1. Общий вопрос по курсу «ОрганизацияОбщий вопрос по курсу «Организация
ЭВМ и систем» -ЭВМ и систем» - 15 баллов15 баллов
2.2. Вопрос по архитектуре ЦП х-86 –Вопрос по архитектуре ЦП х-86 – 55
баллабалла
3.3. Задачи –Задачи – 10 баллов10 баллов
12. Темы лабораторных работТемы лабораторных работ
НеделНедел
яя
Тема работыТема работы ПреподавателПреподавател
ьь
11 №№1 «Исследование семантического разрыва в1 «Исследование семантического разрыва в
современных ЭВМ»современных ЭВМ»
Ершова Н.Ю.Ершова Н.Ю.
22 №№1 «Исследование семантического разрыва в1 «Исследование семантического разрыва в
современных ЭВМ»современных ЭВМ»
Ершова Н.Ю.Ершова Н.Ю.
33 №№2 «Методика определения модели2 «Методика определения модели
процессора для семейства IA-32»процессора для семейства IA-32»
Ершова Н.Ю.Ершова Н.Ю.
44 Тест «Архитектура процессоров IA-32» (4.5)Тест «Архитектура процессоров IA-32» (4.5) Ершова Н.Ю.Ершова Н.Ю.
55 Тест «Современные процессоры фирмы Intel»Тест «Современные процессоры фирмы Intel»
(3.5)(3.5)
Ершова Н.Ю.Ершова Н.Ю.
66 №№3 Изучение архитектуры ЦП i386:3 Изучение архитектуры ЦП i386:
инициализация, режимы работы иинициализация, режимы работы и
особенности адресации памяти в реальномособенности адресации памяти в реальном
и защищенном режимах, механизми защищенном режимах, механизм
реализации прерываний и исключений.реализации прерываний и исключений.
Решение задачРешение задач
Ершова Н.Ю.Ершова Н.Ю.
14. Литература по курсуЛитература по курсу
«Организация ЭВМ и систем»«Организация ЭВМ и систем»
1.1. Организация ЭВМ и систем: учебное пособие/ Н.Ю.Ершова,Организация ЭВМ и систем: учебное пособие/ Н.Ю.Ершова,
С.А.Кипрушкин, А.В.Соловьев.- Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2008.- 224С.А.Кипрушкин, А.В.Соловьев.- Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2008.- 224
с.с.
2.2. Виртуальный компьютерный музей. Электронный ресурс. Форма доступа:Виртуальный компьютерный музей. Электронный ресурс. Форма доступа:
http://www.computer-museum.ru/aboutmus/0.htmhttp://www.computer-museum.ru/aboutmus/0.htm
3.3. The Virtual Museum of Computing (VMoC)The Virtual Museum of Computing (VMoC) ((
http://museums.wikia.com/wiki/VMoChttp://museums.wikia.com/wiki/VMoC).).
4.4. http://www.ixbt.comhttp://www.ixbt.com
5.5. http://www.parallel.ruhttp://www.parallel.ru
6.6. Электронный учебник «Современные процессоры фирмы Intel»Электронный учебник «Современные процессоры фирмы Intel»
http://dfe3300.karelia.ruhttp://dfe3300.karelia.ru илиили httphttp://://dimsdims..kareliakarelia..ruru..
7.7. Современные десктопные процессоры архитектуры x86: общие принципыСовременные десктопные процессоры архитектуры x86: общие принципы
работы (x86 CPU digest 2.0)работы (x86 CPU digest 2.0) http://www.ixbt.com/cpu/cpu-digest-2009.shtmlhttp://www.ixbt.com/cpu/cpu-digest-2009.shtml
8.8. Майерс Г. Архитектура современных ЭВМ: В 2-х кн. М.: Мир, 1985.Майерс Г. Архитектура современных ЭВМ: В 2-х кн. М.: Мир, 1985.
9.9. Мячев А. А., Степанов В. Н. Персональные ЭВМ и микроЭВМ. ОсновыМячев А. А., Степанов В. Н. Персональные ЭВМ и микроЭВМ. Основы
организации: Справочник / Под ред. А. А. Мячева. М.: Радио и связь,организации: Справочник / Под ред. А. А. Мячева. М.: Радио и связь,
1991. 320 с.1991. 320 с.
10.10. Руководство по архитектуре IBM PC AT / Под ред. М. Л. Мархасина.Руководство по архитектуре IBM PC AT / Под ред. М. Л. Мархасина.
Минск: Консул, 1993.Минск: Консул, 1993.
11.11. Богумирский Б. С. Руководство пользователя ПЭВМ. СП.: ПечатныйБогумирский Б. С. Руководство пользователя ПЭВМ. СП.: Печатный
двор, 1994.двор, 1994.
15. Литература по курсуЛитература по курсу
«Организация ЭВМ и систем»«Организация ЭВМ и систем»
Рош Л. Уинн. Библия по техническому обеспечению УиннаРош Л. Уинн. Библия по техническому обеспечению Уинна
Роша / Пер. с англ. Минск: Динамо, 1992.Роша / Пер. с англ. Минск: Динамо, 1992.
Рош Л. Уинн. Библия по модернизации персональногоРош Л. Уинн. Библия по модернизации персонального
компьютера. Минск: ИПП " Тивали-Стиль", 1995.компьютера. Минск: ИПП " Тивали-Стиль", 1995.
Морс С. П., Алберт Д. Д. Архитектура микропроцессораМорс С. П., Алберт Д. Д. Архитектура микропроцессора
80286 / Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1990. 304 с.80286 / Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1990. 304 с.
Левкин Г. Н., Левкина В. Е. Введение в схемотехникуЛевкин Г. Н., Левкина В. Е. Введение в схемотехнику
ПЭВМ IBM PC/AT. МПИ. М., 1991.ПЭВМ IBM PC/AT. МПИ. М., 1991.
Орловский Г. В. Введение в архитектуру МП 80386. СПб:Орловский Г. В. Введение в архитектуру МП 80386. СПб:
Сеанс-Пресс, Центр инфотехнологии Инфокон, 1992. 240Сеанс-Пресс, Центр инфотехнологии Инфокон, 1992. 240
с.с.
Смит В. Э., Джонсон М. Т. Архитектура иСмит В. Э., Джонсон М. Т. Архитектура и
программирование МП Intel 80386: Пер. с англ. / СПпрограммирование МП Intel 80386: Пер. с англ. / СП
"Конкорд". М, 1992. 322 с."Конкорд". М, 1992. 322 с.
Бродин В. Б., Шагурин И. И. Микропроцессор i486.Бродин В. Б., Шагурин И. И. Микропроцессор i486.
Архитектура, программирование, интерфейс. М.: Диалог-Архитектура, программирование, интерфейс. М.: Диалог-
МИФИ, 1993. 240 с.МИФИ, 1993. 240 с.
16. Литература по курсуЛитература по курсу
«Организация ЭВМ и систем»«Организация ЭВМ и систем»
Григорьев В. Л. Микропроцессор 80486.Григорьев В. Л. Микропроцессор 80486.
Куприянов М. С., Петров Г. А., Пузанков Д. В. ПроцессорКуприянов М. С., Петров Г. А., Пузанков Д. В. Процессор
Pentium: Архитектура и программирование. СПб, 1995.277Pentium: Архитектура и программирование. СПб, 1995.277
с.с.
Фролов А. В., Фролов Г. В. Аппаратное обеспечение IBMФролов А. В., Фролов Г. В. Аппаратное обеспечение IBM
PC. М.: Диалог-МИФИ, 1992.PC. М.: Диалог-МИФИ, 1992.
Степаненко О. Техническое обслуживание и ремонт IBMСтепаненко О. Техническое обслуживание и ремонт IBM
PC. Киев, Диалектика, 1994.PC. Киев, Диалектика, 1994.
Микропроцессорные системы: учебное пособие дляМикропроцессорные системы: учебное пособие для
вузов/под общей ред.Д.В.Пузанкова. – СПб.:Политехника,вузов/под общей ред.Д.В.Пузанкова. – СПб.:Политехника,
2002. – 935 с.2002. – 935 с.
17. История развития информатикиИстория развития информатики
1642 г. - Блез Паскаль демонстрирует в Люксембургском1642 г. - Блез Паскаль демонстрирует в Люксембургском
дворцедворце машинумашину, которая, которая могла складывать и вычитатьмогла складывать и вычитать..
1673 г. - немецкий математик и философ Г.Лейбниц1673 г. - немецкий математик и философ Г.Лейбниц
представил в Парижской академиипредставил в Парижской академии вычислитель,вычислитель,
выполняющий все 4 арифметических действия.выполняющий все 4 арифметических действия.
1812 - 1823 г.г. - Проф. Кембриджского университета1812 - 1823 г.г. - Проф. Кембриджского университета
Чарльз БеббиджЧарльз Беббидж построил разностную машину, апостроил разностную машину, а вв 1835 году1835 году
онон представил проект аналитической машиныпредставил проект аналитической машины (прообраз ПК):(прообраз ПК):
склад, мельница, управляющий.склад, мельница, управляющий.
Данная машина все же увидела свет — появилась онаДанная машина все же увидела свет — появилась она
спустя 140 лет и была выполнена в точности по чертежамспустя 140 лет и была выполнена в точности по чертежам
Бэббиджа сотрудниками музея Науки в Лондоне. Эта огромнаяБэббиджа сотрудниками музея Науки в Лондоне. Эта огромная
машина (3,4 х 2,1 х 0,5 м) состояла из более чем четырех тысячмашина (3,4 х 2,1 х 0,5 м) состояла из более чем четырех тысяч
частей, изготовленных из бронзы и стали. Машина производилачастей, изготовленных из бронзы и стали. Машина производила
вычисления до 31-й значащей цифры, однако, чтобы получитьвычисления до 31-й значащей цифры, однако, чтобы получить
один результат, приходилось производить тысячи оборотоводин результат, приходилось производить тысячи оборотов
рукоятки, приводящей трехтонный механизм в движение.рукоятки, приводящей трехтонный механизм в движение.
Первая программа была написана для машины ЧарльзаПервая программа была написана для машины Чарльза
Бэббиджа в 1842 году Адой Лавлейс — дочерью лордаБэббиджа в 1842 году Адой Лавлейс — дочерью лорда
Байрона.Байрона.
18. История развития информатикиИстория развития информатики
1880 г. – Г.Холлерит сконструировал1880 г. – Г.Холлерит сконструировал
электромеханический перфокарточный табулятор,электромеханический перфокарточный табулятор,
который использовался при переписи населения в США икоторый использовался при переписи населения в США и
в России.в России.
А в 1896 году Герман Холлерит основал фирмуА в 1896 году Герман Холлерит основал фирму
Tabulating Machine Company (будущую IBM).Tabulating Machine Company (будущую IBM).
1911 г. – механик А.Н. Крылов построил уникальный1911 г. – механик А.Н. Крылов построил уникальный
аналоговый решатель дифференциальных уравнений.аналоговый решатель дифференциальных уравнений.
1918 г. – М.А. Бонч-Бруевич изобрел триггер1918 г. – М.А. Бонч-Бруевич изобрел триггер..
1919 г. – академик Н.Н.Павловский создал аналоговую1919 г. – академик Н.Н.Павловский создал аналоговую
вычислительную машину.вычислительную машину.
1928 г. – основана фирма Motorola для производства1928 г. – основана фирма Motorola для производства
электронных узлов вычислителей.электронных узлов вычислителей.
1936 г.1936 г. – английский математик– английский математик А.ТьюрингА.Тьюринг
опубликовал доказательство того, чтоопубликовал доказательство того, что любой алгоритмлюбой алгоритм
может быть реализован с помощью дискретногоможет быть реализован с помощью дискретного
автомата.автомата.
19. 1939 г. – американский инженер Дж.Стибниц создал1939 г. – американский инженер Дж.Стибниц создал
релейную машину BELL.релейную машину BELL.
1939 г. – У. Хьюлетт и Д.Паккард основали компанию1939 г. – У. Хьюлетт и Д.Паккард основали компанию
для производства компонентов первых вычислителей.для производства компонентов первых вычислителей.
1946 г.1946 г. –– Дж.фон Нейман и ГольдстейнДж.фон Нейман и Гольдстейн
опубликовали статью «Предварительное обсуждениеопубликовали статью «Предварительное обсуждение
логической конструкции ЭВМ».логической конструкции ЭВМ».
1947 г1947 г. - Шокли и др.. - Шокли и др. изобрели транзисторизобрели транзистор..
В 1956 г. Шокли, Бардин и Браттейн былиВ 1956 г. Шокли, Бардин и Браттейн были
удостоены Нобелевской премии по физикеудостоены Нобелевской премии по физике «за«за
исследования полупроводников и открытиеисследования полупроводников и открытие
транзисторного эффекта». На церемонии презентациитранзисторного эффекта». На церемонии презентации
Э.Г. Рудберг, член Шведской королевской академии наук,Э.Г. Рудберг, член Шведской королевской академии наук,
назвал их достижениеназвал их достижение «образцом предвидения,«образцом предвидения,
остроумия и настойчивости в достижении цели».остроумия и настойчивости в достижении цели».
20. 1948 г.1948 г. – в Массачусетском университете был– в Массачусетском университете был
построенпостроен первый компьютер с памятью EDVACпервый компьютер с памятью EDVAC..
1949 г.1949 г. - Морис Уилкс построил- Морис Уилкс построил компьютер EDSAC вкомпьютер EDSAC в
соответствии с принципами фон Нейманасоответствии с принципами фон Неймана..
1957 г. – Б. Нойс и Г. Мур открыли первую в мире1957 г. – Б. Нойс и Г. Мур открыли первую в мире
компанию по производству полупроводниковых приборов,компанию по производству полупроводниковых приборов,
спустя 10 лет ими была создана фирма «Intel Corporation».спустя 10 лет ими была создана фирма «Intel Corporation».
1971 г.1971 г. – сотрудник фирмы Intel Д. Хофф создает– сотрудник фирмы Intel Д. Хофф создает
первый микропроцессорпервый микропроцессор i4004.i4004.
1975 г. – рождение корпорации «Microsoft Corporation».1975 г. – рождение корпорации «Microsoft Corporation».
1977 г. – Стефен Возняк и Стивен Джобс собирают1977 г. – Стефен Возняк и Стивен Джобс собирают
первый настольный компьютер «Apple».первый настольный компьютер «Apple».
1981 г.1981 г. – IBM представляет свой– IBM представляет свой первыйпервый
персональный компьютер IBM PC.персональный компьютер IBM PC.
1983 г. – рождается Internet.1983 г. – рождается Internet.
21. 14571457 Изобретение книгопечатного станкаИзобретение книгопечатного станка Иоганн ГутенбергИоганн Гутенберг
16421642 Первая цифровая вычислительная машинаПервая цифровая вычислительная машина Блез ПаскальБлез Паскаль
18011801 Первая перфокарта для управления станкомПервая перфокарта для управления станком Джозеф ДжаккартДжозеф Джаккарт
18301830 Первый программируемый компьютерПервый программируемый компьютер Чарльз БэббиджЧарльз Бэббидж
18421842 Первая программа для счетной машиныПервая программа для счетной машины Ада ЛавлейсАда Лавлейс
18761876 Изобретение телефонаИзобретение телефона Александр БеллАлександр Белл
19271927 Первый аналоговый компьютерПервый аналоговый компьютер MITMIT
19391939 Первый ламповый компьютерПервый ламповый компьютер Джон АтанасоффДжон Атанасофф
19401940 Передача данных между двумя Джордж СтибицПередача данных между двумя Джордж Стибиц
компьютерамикомпьютерами (Bell Labs/AT&T)(Bell Labs/AT&T)
19451945 Магнитная цифровая записьМагнитная цифровая запись IBMIBM
19471947 Изобретение транзистораИзобретение транзистора Уильям БедфордУильям Бедфорд
Шокли (Bell Labs/AT&T)Шокли (Bell Labs/AT&T)
19581958 Первая интегральная схемаПервая интегральная схема Джек Килби (Texas Instruments)Джек Килби (Texas Instruments)
19641964 Первая локальная сетьПервая локальная сеть Ливерморская лаборатория, СШАЛиверморская лаборатория, США
19691969 Изобретение микропроцессораИзобретение микропроцессора Тед Хофф (Intel)Тед Хофф (Intel)
19741974 Первый микрокомпьютерПервый микрокомпьютер Лес СолменЛес Солмен
19811981 Первый персональный компьютерПервый персональный компьютер IBMIBM
Таблица 1. Наиболее значимые открытия тысячелетия,Таблица 1. Наиболее значимые открытия тысячелетия,
определившие развитие информатикиопределившие развитие информатики
22. История развитияИстория развития
информатики в СССРинформатики в СССР
В конце 1948 г. 12 научных сотрудников и 15 техниковВ конце 1948 г. 12 научных сотрудников и 15 техников
под руководством Лебедева начали работу над малойпод руководством Лебедева начали работу над малой
электронно-счетной машиной (МЭСМ). Машина былаэлектронно-счетной машиной (МЭСМ). Машина была
собрана за два года. В 1956 г. доклад Лебедева насобрана за два года. В 1956 г. доклад Лебедева на
конференции в г.Дармштадте произвел настоящий фурор.конференции в г.Дармштадте произвел настоящий фурор.
БЭСМ (8 тыс.оп./с) была признана лучшей ЭВМ в Европе.БЭСМ (8 тыс.оп./с) была признана лучшей ЭВМ в Европе.
С 1958 г. начался промышленный выпуск ЭВМ вС 1958 г. начался промышленный выпуск ЭВМ в
СССРСССР..
1959 г. – ЭВМ М -20 (20 тыс. оп./с)1959 г. – ЭВМ М -20 (20 тыс. оп./с)
1967 г. – БЭСМ -6 (1 млн.оп./с). Было выпущено 3501967 г. – БЭСМ -6 (1 млн.оп./с). Было выпущено 350
машин со сроком эксплуатации – 25 лет. Последние БЭСМмашин со сроком эксплуатации – 25 лет. Последние БЭСМ
были демонтированы в середине 90-х г.были демонтированы в середине 90-х г.
30 декабря 1967 вышло постановление Совмина СССР30 декабря 1967 вышло постановление Совмина СССР
о разработке ЕС ЭВМ.о разработке ЕС ЭВМ.
1979 г. – «Эльбрус - 1» 10 ЦП на БИС с общей памятью1979 г. – «Эльбрус - 1» 10 ЦП на БИС с общей памятью
(1.5 – 10 млн.оп./с)(1.5 – 10 млн.оп./с)
1985 г. – «Эльбрус -2» более 100 млн.оп./с1985 г. – «Эльбрус -2» более 100 млн.оп./с
1991 г. – «Эльбрус -3» для 16 ЦП - 1 млрд.оп./с1991 г. – «Эльбрус -3» для 16 ЦП - 1 млрд.оп./с
23. Основные из традиционныхОсновные из традиционных
принципов построения ЭВМ,принципов построения ЭВМ,
сформулированные фон Нейманом:сформулированные фон Нейманом:
наличие единого вычислительного устройства,наличие единого вычислительного устройства,
включающего процессор, средства передачи информациивключающего процессор, средства передачи информации
и память;и память;
линейная структура адресации памяти, состоящей излинейная структура адресации памяти, состоящей из
слов фиксированной длины;слов фиксированной длины;
двоичная система исчислениядвоичная система исчисления;;
централизованное последовательное управлениецентрализованное последовательное управление;;
хранимая программахранимая программа;;
низкий уровень машинного языка;низкий уровень машинного языка;
наличие команд условной и безусловной передачиналичие команд условной и безусловной передачи
управления;управления;
АЛУ с представлением чисел в форме с плавающейАЛУ с представлением чисел в форме с плавающей
точкой.точкой.
24. Другие принципы построения ЭВМДругие принципы построения ЭВМ
Дж.Деннис в 1967г. сформулировал принципыДж.Деннис в 1967г. сформулировал принципы
построенияпостроения потоковых ЭВМпотоковых ЭВМ –– должныдолжны
выполняться все команды, для которых естьвыполняться все команды, для которых есть
данные, независимо от их места в программе;данные, независимо от их места в программе;
управление вычислительным процессомуправление вычислительным процессом
переходит от программы к данным.переходит от программы к данным.
В 1971-74 г.г. исследованы принципыВ 1971-74 г.г. исследованы принципы
создания машин, управляемых заданиями, всоздания машин, управляемых заданиями, в
которыхкоторых выполнение операций определяетсявыполнение операций определяется
потребностью в результате и единообразнопотребностью в результате и единообразно
хранятся любые объекты:хранятся любые объекты: данные, программы,данные, программы,
файлы, массивыфайлы, массивы –– редукционные ЭВМредукционные ЭВМ..
25. Архитектура ЭВМАрхитектура ЭВМ
ПодПод архитектурой ЭВМархитектурой ЭВМ понимается совокупностьпонимается совокупность
общих принципов организации аппаратно-программныхобщих принципов организации аппаратно-программных
средств и их характеристик, определяющаясредств и их характеристик, определяющая
функциональные возможности ЭВМ при решениифункциональные возможности ЭВМ при решении
соответствующих классов задач.соответствующих классов задач.
Архитектура ЭВМ
Вычислительные и
логические
возможности
Аппаратные
средства
Программное
обеспечение
Компоненты архитектуры
Система команд
Форматы данных
Быстродействие
Структура ЭВМ
Организация памяти
Организация
ввода/вывода
Принципы управления
Операционная
система
Языки
программирования
Прикладное ПО
26. Основные характеристикиОсновные характеристики
вычислительной техникивычислительной техники
Быстродействие ЭВМБыстродействие ЭВМ
Емкость, или объем памятиЕмкость, или объем памяти
Точность вычисленийТочность вычислений
Система командСистема команд
Стоимость ЭВМСтоимость ЭВМ
К концу XX века компьютерный рынок, включаяК концу XX века компьютерный рынок, включая
программное обеспечение и услуги, во всем мирепрограммное обеспечение и услуги, во всем мире
составил примерно 850 млрд. долларов.составил примерно 850 млрд. долларов.
Надежность ЭВМНадежность ЭВМ
27. Классификация ЭВМКлассификация ЭВМ
Компьютеры могут быть классифицированы поКомпьютеры могут быть классифицированы по
ряду признаков, в частности:ряду признаков, в частности:
по принципу действия,по принципу действия,
назначению,назначению,
способам организации вычислительногоспособам организации вычислительного
процесса, размерам и вычислительнойпроцесса, размерам и вычислительной
мощности,мощности,
функциональным возможностям,функциональным возможностям,
способности к параллельномуспособности к параллельному
выполнению программвыполнению программ и др.и др.
28. По назначениюПо назначению ЭВМЭВМ можно разделить на триможно разделить на три
группы:группы:
универсальныеуниверсальные (общего назначения);(общего назначения);
проблемно-ориентированные;проблемно-ориентированные;
специализированные.специализированные.
ПоПо принципу действияпринципу действия::
аналоговые вычислительные машиныаналоговые вычислительные машины
(АВМ);(АВМ);
цифровые вычислительные машиныцифровые вычислительные машины
(ЦВМ)(ЦВМ);;
гибридные вычислительные машиныгибридные вычислительные машины
(ГВМ)(ГВМ)..
29. ПоПо размерам, вычислительной мощности иразмерам, вычислительной мощности и
функциональным возможностямфункциональным возможностям
1.1.Большие ЭВМБольшие ЭВМ – mainframe (IBM 360/370, ЕС– mainframe (IBM 360/370, ЕС
ЭВМ, IBM ES/9000 ( Enterprise System), включаетЭВМ, IBM ES/9000 ( Enterprise System), включает
более 18 моделей, реализованных на основеболее 18 моделей, реализованных на основе
архитектуры IBM390 ).архитектуры IBM390 ).
Основные направления использования — это решениеОсновные направления использования — это решение
научно-технических задач, работа с большими БД,научно-технических задач, работа с большими БД,
управление вычислительными сетями и их ресурсами вуправление вычислительными сетями и их ресурсами в
качестве серверов.качестве серверов.
2.2.Супер ЭВМСупер ЭВМ (Cray J90, Convex C38XX, IBM(Cray J90, Convex C38XX, IBM
SP2, SGI POWER CHALLENGE, системы MPP,SP2, SGI POWER CHALLENGE, системы MPP,
Электроника СС-100, Эльбрус -3).Электроника СС-100, Эльбрус -3).
Это мощные многопроцессорные ЭВМ сЭто мощные многопроцессорные ЭВМ с
быстродействием сотни миллионов - десятки миллиардовбыстродействием сотни миллионов - десятки миллиардов
операций в секунду.операций в секунду.
30. 3.3.Мини ЭВММини ЭВМ (PDP-11 (programm driven(PDP-11 (programm driven
processor -программно-управляемыйprocessor -программно-управляемый
процессор), VAX, СМ ЭВМ).процессор), VAX, СМ ЭВМ).
Мини-ЭВМ ориентированы на использование вМини-ЭВМ ориентированы на использование в
качестве управляющих вычислительныхкачестве управляющих вычислительных
комплексов, в системах несложногокомплексов, в системах несложного
моделирования, в АСУП, для управлениямоделирования, в АСУП, для управления
технологическими процессами.технологическими процессами.
4.4.Микро ЭВММикро ЭВМ
АРМ;АРМ;
Встроенные;Встроенные;
ПЭВМ (ПК).ПЭВМ (ПК).
31. ПК должен иметь характеристики, удовлетворяющиеПК должен иметь характеристики, удовлетворяющие
требованиям общедоступности и универсальности:требованиям общедоступности и универсальности:
малую стоимость;малую стоимость;
автономность эксплуатации ;автономность эксплуатации ;
гибкость архитектуры, дающую возможностьгибкость архитектуры, дающую возможность
адаптироваться в сфере образования, науки,адаптироваться в сфере образования, науки,
управления, в быту;управления, в быту;
дружественность операционной системы;дружественность операционной системы;
высокую надежность (более 5000 часов наработкивысокую надежность (более 5000 часов наработки
на отказ).на отказ).
По конструктивным особенностям выделяют ПК:По конструктивным особенностям выделяют ПК:
стационарные (настольные);стационарные (настольные);
переносимые:переносимые:
портативные;портативные;
блокноты;блокноты;
карманные;карманные;
электронные секретари;электронные секретари;
электронные записные книжки.электронные записные книжки.
32. Основные модели ПЭВМОсновные модели ПЭВМ
1.1.ЭВМ ф.IBM и их аналоги. ХарактеренЭВМ ф.IBM и их аналоги. Характерен принциппринцип
открытости архитектурыоткрытости архитектуры . PC и PS/2 – семейства.. PC и PS/2 – семейства.
1.1.Apple (собираются на базе микропроцессоровApple (собираются на базе микропроцессоров
фирмы Motorola)фирмы Motorola)
Apple Macintosh (операционная система MacApple Macintosh (операционная система Mac
OS X)OS X)
Замкнутость архитектурыЗамкнутость архитектуры..
3.3.ЭВМ независимых фирм производителей.ЭВМ независимых фирм производителей.
33. Классификация ЭВМ по ФлиннуКлассификация ЭВМ по Флинну
(1972 г.)(1972 г.)
ВВ основу положено описание работыоснову положено описание работы
компьютера с потоками команд и данныхкомпьютера с потоками команд и данных..
В классификации Флинна имеется четыре классаВ классификации Флинна имеется четыре класса
архитектур:архитектур:
1.1. SISDSISD (Single Instruction Stream — Single Data(Single Instruction Stream — Single Data
Stream) —Stream) — один поток команд и один потокодин поток команд и один поток
данных.данных.
34. 2.2. SIMDSIMD (Single Instruction Stream — Multiple Data(Single Instruction Stream — Multiple Data
Stream) —Stream) — один поток команд и несколькоодин поток команд и несколько
потоков данных.потоков данных.
3.3. MISDMISD (Multiple Instruction Stream — Single Data(Multiple Instruction Stream — Single Data
Stream) —Stream) — несколько потоков команд и одиннесколько потоков команд и один
поток данных.поток данных.
35. 4.4. MIMDMIMD (Multiple Instruction Stream — Multiple Data(Multiple Instruction Stream — Multiple Data
Stream) —Stream) — несколько потоков команд инесколько потоков команд и
несколько потоков данных.несколько потоков данных.
36. Классификация ЭВМ по поколениямКлассификация ЭВМ по поколениям
11 22 33 44 55 66
ХарактеристХарактерист
икиики
1950-1955 гг.1950-1955 гг. 1955-1964гг.1955-1964гг. 1964-1977гг.1964-1977гг. 1977-19911977-1991
гг.гг.
1991 – 19951991 – 1995
гг.гг.
С 1995 г.С 1995 г.
ЭлементнаяЭлементная
база ЦПбаза ЦП
ЭлектронныеЭлектронные
лампылампы
ТранзисторыТранзисторы полупроводниполупроводни
ковыековые
интегральныеинтегральные
схемы (сотнисхемы (сотни
– тысячи– тысячи
транзисторовтранзисторов
в одномв одном
корпусе)корпусе)
БИС иБИС и
СБИС-СБИС-
микропроцемикропроце
ссорыссоры
(десятки(десятки
тысяч-тысяч-
миллионымиллионы
транзисторотранзисторо
в в одномв в одном
кристалле)кристалле)
СБИС,СБИС,
микропроцессмикропроцесс
оры соры с
параллельно-параллельно-
векторнойвекторной
структурой +структурой +
опто- и крио-опто- и крио-
электроникаэлектроника
сетьсеть
большогобольшого
числачисла
(десятки(десятки
тысяч) МП,тысяч) МП,
моделирующмоделирующ
ихих
архитектуруархитектуру
нейронныхнейронных
биологическибиологически
х системх систем
ЭлементнаяЭлементная
база ОЗУбаза ОЗУ
ЭлектронноЭлектронно
-лучевые-лучевые
трубкитрубки
ФерритовыеФерритовые
сердечникисердечники
ФерритовыеФерритовые
сердечникисердечники
БИСБИС
СБИССБИС
СБИССБИС
Max емкостьMax емкость
ОП в байтахОП в байтах
101022
101033
101044
101055
101077
101088
MaxMax
быстродейстбыстродейст
вие ЦП в ОСвие ЦП в ОС
101044
101066
101077
101088
101099
++
многопроц.многопроц.
10101212
++
многопроцмногопроц
37. 11 22 33 44 55 66
Языки програм-Языки програм-
мированиямирования
МашинныйМашинный
кодкод
+ассемблер+ассемблер +процедур+процедур
ные языкиные языки
высокоговысокого
уровняуровня
(ЯВУ)(ЯВУ)
+ новые ++ новые +
непроцедурныенепроцедурные
ЯВУЯВУ
+ новые непро+ новые непро
цедурные ЯВУцедурные ЯВУ
6. Средства6. Средства
связисвязи
пользователя спользователя с
ЭВМЭВМ
ПультПульт
управления,управления,
перфокартыперфокарты
ПерфокартПерфокарт
ы,ы,
перфолентперфолент
ыы
АлфавитноАлфавитно
-цифровой-цифровой
терминалтерминал
ЦветнойЦветной
графич.графич.
дисплей, кладисплей, кла
виатура, мышьвиатура, мышь
и т.д.и т.д.
+ голосовая+ голосовая
связьсвязь
7. Зарубежные7. Зарубежные
ЭВМЭВМ
ENIAC,ENIAC,
ENIGMA,ENIGMA,
EDVAC,EDVAC,
EDSAC,EDSAC,
UNIVACUNIVAC
(США), Mark I(США), Mark I
(Великобрит.)(Великобрит.)
NEC - 1101NEC - 1101
(Япония),(Япония),
IBM - 709IBM - 709
(США),(США),
PDP-8PDP-8
IBM PCIBM PC
AT/XTAT/XT
(США),(США),
MacintoshMacintosh
(Apple,(Apple,
США), IBMСША), IBM
– 360, MSX– 360, MSX
YamahaYamaha
(Япония)(Япония)
ПЭВМ:ПЭВМ:
«Альтаир»«Альтаир»
IBM PC ATIBM PC AT
(XT)(XT)
APPLEAPPLE
Macintosh,Macintosh,
MSX YamahaMSX Yamaha
(Япония)(Япония)
8. Советские8. Советские
ЭВМЭВМ
МЭСМ (Киев),МЭСМ (Киев),
Урал-1Урал-1
БЭСМ-2, М-БЭСМ-2, М-
20, Наири,20, Наири,
Раздал,Раздал,
МинскМинск
БЭСМ-6,БЭСМ-6,
ЕС-1010,ЕС-1010,
ЕС-1060,ЕС-1060,
ДВК “Искра”ДВК “Искра”
(СССР)(СССР) ,,
СуперЭВМСуперЭВМ
«Эльбрус»«Эльбрус»
38. Сегрегация ПЭВМСегрегация ПЭВМ
по целевому признакупо целевому признаку
1.1.Consumer PCConsumer PC (потребительский,(потребительский,
массовый) для малых и домашних офисов.массовый) для малых и домашних офисов.
2.2.Office PCOffice PC (модернизируемый BIOS и(модернизируемый BIOS и
сетевая карта).сетевая карта).
3.3.Mobile PCMobile PC (портативный).(портативный).
4.4.Workstation PCWorkstation PC (рабочие станции).(рабочие станции).
5.5.Entertainment PCEntertainment PC (игровой(игровой
мультимедийный развлекательный центр).мультимедийный развлекательный центр).
39. Вычислительные системыВычислительные системы
Термин вычислительная система появился в начале -Термин вычислительная система появился в начале -
середине 60-х гг. при появлении ЭВМ III поколения.середине 60-х гг. при появлении ЭВМ III поколения.
Под вычислительной системой (ВС) будемПод вычислительной системой (ВС) будем
понимать совокупность взаимосвязанных ипонимать совокупность взаимосвязанных и
взаимодействующих процессоров или ЭВМ,взаимодействующих процессоров или ЭВМ,
периферийного оборудования и программногопериферийного оборудования и программного
обеспечения, предназначенную дляобеспечения, предназначенную для
подготовки и решения задач пользователей.подготовки и решения задач пользователей.
40. КлассификацияКлассификация
вычислительных системвычислительных систем
КлассификационныйКлассификационный
признакпризнак
Делятся на:Делятся на:
по назначениюпо назначению универсальные иуниверсальные и
специализированныеспециализированные
по типу ВСпо типу ВС многомашинные имногомашинные и
многопроцессорныемногопроцессорные
по типу ЭВМ илипо типу ЭВМ или
процессоровпроцессоров
однородные и неоднородныеоднородные и неоднородные
по степенипо степени
территориальнойтерриториальной
разобщенностиразобщенности
совмещенногосовмещенного
(сосредоточенного) и(сосредоточенного) и
распределенного (разобщенного)распределенного (разобщенного)
типовтипов
по методам управленияпо методам управления
элементами ВСэлементами ВС
централизованные,централизованные,
децентрализованные и содецентрализованные и со
смешанным управлениемсмешанным управлением
41. КлассификацияКлассификация
вычислительных системвычислительных систем
КлассификационныйКлассификационный
признакпризнак
Делятся на:Делятся на:
по принципу закрепленияпо принципу закрепления
вычислительных функцийвычислительных функций
за отдельными ЭВМза отдельными ЭВМ
системы с жестким исистемы с жестким и
плавающим закреплениемплавающим закреплением
функцийфункций
по режиму работыпо режиму работы работающие в оперативном иработающие в оперативном и
неоперативном временныхнеоперативном временных
режимахрежимах
42. Области применения ЭВМОбласти применения ЭВМ
Сегодня уже невозможно назвать все сферыСегодня уже невозможно назвать все сферы
применения компьютера и даже точно определитьприменения компьютера и даже точно определить
область его назначения. По всей видимости, наиболееобласть его назначения. По всей видимости, наиболее
остроумным определением является такое:остроумным определением является такое:
““Компьютер есть средство решения техКомпьютер есть средство решения тех
задач, которые человек в состоянии емузадач, которые человек в состоянии ему
поручить на данном уровне развитияпоручить на данном уровне развития
техники”.техники”.
44. 1 поколение ЭВМ1 поколение ЭВМ
В 1946 г. былаВ 1946 г. была опубликована идея использованияопубликована идея использования
двоичной арифметикидвоичной арифметики (Джон фон Нейман, А.Бернс) и(Джон фон Нейман, А.Бернс) и
принципа хранимой программыпринципа хранимой программы, активно, активно
использующиеся в ЭВМ 1 поколения.использующиеся в ЭВМ 1 поколения.
ЭВМ отличались большими габаритами, большимЭВМ отличались большими габаритами, большим
потреблением энергии, малым быстродействием,потреблением энергии, малым быстродействием,
низкой надежностью, программированием в кодахнизкой надежностью, программированием в кодах..
Дополнительные черты:Дополнительные черты:
устройства ввода-вывода: бумажная перфолента,устройства ввода-вывода: бумажная перфолента,
перфокарты, магнитная лента, и печатающие устройства;перфокарты, магнитная лента, и печатающие устройства;
внешняя память: магнитный барабан, перфоленты,внешняя память: магнитный барабан, перфоленты,
перфокарты;перфокарты;
пультовая работа программиста;пультовая работа программиста;
программирование в машинных кодах.программирование в машинных кодах.
45. ENIAC(Electronic Numerical Integrator and calculator)ENIAC(Electronic Numerical Integrator and calculator)
Эта первая универсальная машина разработана в 1940Эта первая универсальная машина разработана в 1940
г. в Пенсильванском университете, закончена к 1946 г.г. в Пенсильванском университете, закончена к 1946 г.
Назначение: для военных баллистических расчетов,Назначение: для военных баллистических расчетов,
однако после завершения активно использовалась воднако после завершения активно использовалась в
научных целях.научных целях.
Руководители проекта: Джон Моучли, инженерРуководители проекта: Джон Моучли, инженер
Дж.ЭккертДж.Эккерт
Занимала комнату 10*15 кв.м, 18000 эл. ламп, 1500Занимала комнату 10*15 кв.м, 18000 эл. ламп, 1500
реле, мощность 150 Квт. За секунду выполняла 5000реле, мощность 150 Квт. За секунду выполняла 5000
сложений или 300 умножений.сложений или 300 умножений.
МЭСМ (Малая Электронно - Счетная Машина )МЭСМ (Малая Электронно - Счетная Машина )
МЭСМ- 1947-51гг., Киев, руководитель проекта -МЭСМ- 1947-51гг., Киев, руководитель проекта -
академик Сергей Алексеевич Лебедев. Работала с 20-тиакадемик Сергей Алексеевич Лебедев. Работала с 20-ти
разрядными числами, со скоростью 50 операций в секунду.разрядными числами, со скоростью 50 операций в секунду.
Объем памяти - 100 ячеек. Превосходила по своимОбъем памяти - 100 ячеек. Превосходила по своим
характеристикам многие зарубежные образцы.характеристикам многие зарубежные образцы.
46. Задачи решались в основномЗадачи решались в основном
вычислительного характера, содержащиевычислительного характера, содержащие
сложные расчеты, необходимые для прогнозасложные расчеты, необходимые для прогноза
погоды, решения задач атомной энергетики,погоды, решения задач атомной энергетики,
управления летательной техникой и другихуправления летательной техникой и других
стратегических задач.стратегических задач.
47. 2 поколение ЭВМ2 поколение ЭВМ
1 июля 1948 г. Bell Telefon Laboratory объявила о1 июля 1948 г. Bell Telefon Laboratory объявила о
создании первого транзистора (первая демонстрациясоздании первого транзистора (первая демонстрация
была еще раньше — в 1947 г). Его разработалибыла еще раньше — в 1947 г). Его разработали
американские физики У. Браттейн, Бардин, У. Шокли.американские физики У. Браттейн, Бардин, У. Шокли.
По сравнению с ЭВМ предыдущего поколенияПо сравнению с ЭВМ предыдущего поколения
улучшились все технические характеристикиулучшились все технические характеристики. Для. Для
программированияпрограммирования используются алгоритмическиеиспользуются алгоритмические
языкиязыки, предприняты первые попытки автоматического, предприняты первые попытки автоматического
программирования.программирования.
Дополнительные черты:Дополнительные черты:
Внешняя память: магнитный барабан, перфоленты,Внешняя память: магнитный барабан, перфоленты,
перфокартыперфокарты
Пультовая или пакетная работа программистаПультовая или пакетная работа программиста
Появление мониторов и первых операционныхПоявление мониторов и первых операционных
системсистем
Программирование в машинных кодах и на первыхПрограммирование в машинных кодах и на первых
48. 3-е поколение ЭВМ3-е поколение ЭВМ
Особенностью ЭВМ 3 поколенияОсобенностью ЭВМ 3 поколения считаетсясчитается
применениеприменение в их конструкциив их конструкции интегральных схеминтегральных схем, а в, а в
управлении работой компьютера —управлении работой компьютера — операционныхоперационных
системсистем. Появились возможности. Появились возможности
мультипрограммирования, управления памятью,мультипрограммирования, управления памятью,
устройствами ввода-вывода. Восстановление послеустройствами ввода-вывода. Восстановление после
сбоев взяла на себя операционная система.сбоев взяла на себя операционная система.
Дополнительные черты:Дополнительные черты:
мощные операционные системы;мощные операционные системы;
развитые системы программного обеспечения дляразвитые системы программного обеспечения для
числовых и текстовых приложений;числовых и текстовых приложений;
возможность ограниченного диалога свозможность ограниченного диалога с
программистом;программистом;
возможность удаленного, коллективного доступа.возможность удаленного, коллективного доступа.
49. IBM SYSTEM 360(IBM CORP) — знаменитое семействоIBM SYSTEM 360(IBM CORP) — знаменитое семейство
машин, программно совместимых снизу вверх. Машинымашин, программно совместимых снизу вверх. Машины
примерно одинаковой архитектуры, но самых разныхпримерно одинаковой архитектуры, но самых разных
рабочих и стоимостных характеристик. До конца 70-х годоврабочих и стоимостных характеристик. До конца 70-х годов
этот этап связывается с распространением ЭВМ серииэтот этап связывается с распространением ЭВМ серии
IBM/360. Проблема этого этапа — отставаниеIBM/360. Проблема этого этапа — отставание
программного обеспечения от уровня развития аппаратныхпрограммного обеспечения от уровня развития аппаратных
средств.средств.
ЭВМ ЕС (Единой серии), выпускаемые бывшимиЭВМ ЕС (Единой серии), выпускаемые бывшими
странами СЭВ, семейство малых машин СМ ЭВМ.странами СЭВ, семейство малых машин СМ ЭВМ.
С середины 60-х до середины 70-х годов важнымС середины 60-х до середины 70-х годов важным
видом информационных услуг стали базы данных,видом информационных услуг стали базы данных,
содержащие разные виды информации по всевозможнымсодержащие разные виды информации по всевозможным
отраслям знаний.отраслям знаний.
ВпервыеВпервые возникает информационная технологиявозникает информационная технология
поддержки принятия решенийподдержки принятия решений. Это совсем новый способ. Это совсем новый способ
взаимодействия человека и компьютера.взаимодействия человека и компьютера.
50. 4-е поколение ЭВМ4-е поколение ЭВМ
Основные чертыОсновные черты этого поколения ЭВМ —этого поколения ЭВМ — наличиеналичие
запоминающих устройств, запуск ЭВМ с помощьюзапоминающих устройств, запуск ЭВМ с помощью
системы самозагрузки из ПЗУ, разнообразиесистемы самозагрузки из ПЗУ, разнообразие
архитектур, мощные ОС, объединение ЭВМ в сетиархитектур, мощные ОС, объединение ЭВМ в сети..
Начиная с середины 70-х годов с созданиемНачиная с середины 70-х годов с созданием
национальных и глобальных сетей передачи данныхнациональных и глобальных сетей передачи данных
ведущим видом информационных услуг стал диалоговыйведущим видом информационных услуг стал диалоговый
поиск информации в удаленных от пользователя базахпоиск информации в удаленных от пользователя базах
данных.данных.
51. 5 поколение ЭВМ5 поколение ЭВМ
ЭВМ со многими десятками параллельноЭВМ со многими десятками параллельно
работающих процессоровработающих процессоров, позволяющих строить, позволяющих строить
эффективные системы обработки знаний;эффективные системы обработки знаний; ЭВМ наЭВМ на
сверхсложных микропроцессорахсверхсложных микропроцессорах с параллельнойс параллельной
векторной структуройвекторной структурой, одновременно выполняющих, одновременно выполняющих
десятки последовательных команд программы.десятки последовательных команд программы.
6 поколение ЭВМ6 поколение ЭВМ
Оптоэлектронные ЭВМ с массовымОптоэлектронные ЭВМ с массовым
параллелизмом и нейронной структуройпараллелизмом и нейронной структурой — с сетью из— с сетью из
большого числа (десятки тысяч) несложныхбольшого числа (десятки тысяч) несложных
микропроцессоров, моделирующих структуру нейронныхмикропроцессоров, моделирующих структуру нейронных
биологических систем.биологических систем.
52. Вычислительные системыВычислительные системы
Термин вычислительная система появился в начале -Термин вычислительная система появился в начале -
середине 60-х гг. при появлении ЭВМ III поколения. Он несередине 60-х гг. при появлении ЭВМ III поколения. Он не
имеет единого толкования в литературе, его иногда дажеимеет единого толкования в литературе, его иногда даже
используют применительно к однопроцессорным ЭВМ.используют применительно к однопроцессорным ЭВМ.
Однако общим здесь является подчеркиваниеОднако общим здесь является подчеркивание
возможности построения параллельных ветвей ввозможности построения параллельных ветвей в
вычислениях, что не предусматривалось классическойвычислениях, что не предусматривалось классической
структурой ЭВМ.структурой ЭВМ.
Под вычислительной системой (ВС) будемПод вычислительной системой (ВС) будем
понимать совокупность взаимосвязанных ипонимать совокупность взаимосвязанных и
взаимодействующих процессоров или ЭВМ,взаимодействующих процессоров или ЭВМ,
периферийного оборудования и программногопериферийного оборудования и программного
обеспечения, предназначенную для подготовки иобеспечения, предназначенную для подготовки и
решения задач пользователей.решения задач пользователей.
53. Вычислительные системыВычислительные системы
Отличительной особенностью ВС по отношению кОтличительной особенностью ВС по отношению к
ЭВМ является наличие в них несколькихЭВМ является наличие в них нескольких
вычислителей, реализующих параллельнуювычислителей, реализующих параллельную
обработкуобработку. Создание ВС преследует следующие. Создание ВС преследует следующие
основные цели:основные цели:
повышение производительности системы за счетповышение производительности системы за счет
ускорения процессов обработки данных,ускорения процессов обработки данных,
повышение надежности и достоверности вычислений,повышение надежности и достоверности вычислений,
предоставление пользователям дополнительныхпредоставление пользователям дополнительных
сервисных услуг и т.д.сервисных услуг и т.д.
Параллелизм в вычислениях в значительной степениПараллелизм в вычислениях в значительной степени
усложняет управление вычислительным процессом,усложняет управление вычислительным процессом,
использование технических и программных ресурсов. Этииспользование технических и программных ресурсов. Эти
функции выполняет операционная система ВС.функции выполняет операционная система ВС.
54. Вычислительные системыВычислительные системы
Основные принципы построения, закладываемые приОсновные принципы построения, закладываемые при
создании ВС:создании ВС:
возможность работы в разных режимах;возможность работы в разных режимах;
модульность структуры технических и программныхмодульность структуры технических и программных
средств, что позволяет совершенствовать исредств, что позволяет совершенствовать и
модернизировать вычислительные системы без коренныхмодернизировать вычислительные системы без коренных
их переделок;их переделок;
унификация и стандартизация технических иунификация и стандартизация технических и
программных решений;программных решений;
иерархия в организации управления процессами;иерархия в организации управления процессами;
способность систем к адаптации, самонастройке испособность систем к адаптации, самонастройке и
самоорганизации;самоорганизации;
обеспечение необходимым сервисом пользователейобеспечение необходимым сервисом пользователей
при выполнении вычислений.при выполнении вычислений.
55. Вычислительные системыВычислительные системы
Наибольший интерес у исследователей всех ранговНаибольший интерес у исследователей всех рангов
(проектировщиков, аналитиков и пользователей) вызывают(проектировщиков, аналитиков и пользователей) вызывают
структурные признаки ВС.структурные признаки ВС. Структура ВС - этоСтруктура ВС - это
совокупность комплексируемых элементов и ихсовокупность комплексируемых элементов и их
связейсвязей. В качестве элементов ВС выступают отдельные. В качестве элементов ВС выступают отдельные
ЭВМ и процессоры.ЭВМ и процессоры.
От того, насколько структура ВС соответствуетОт того, насколько структура ВС соответствует
структуре решаемых на этой системе задач, зависитструктуре решаемых на этой системе задач, зависит
эффективность применения ЭВМ в целом.эффективность применения ЭВМ в целом. СтруктурныеСтруктурные
признакипризнаки, в свою очередь, отличаются многообразием:, в свою очередь, отличаются многообразием:
топология управляющих и информационных связейтопология управляющих и информационных связей
между элементами системы, способность системы кмежду элементами системы, способность системы к
перестройке и перераспределению функций, иерархияперестройке и перераспределению функций, иерархия
уровней взаимодействия элементовуровней взаимодействия элементов. В наибольшей. В наибольшей
степенистепени структурные характеристики определяютсяструктурные характеристики определяются
архитектурой системыархитектурой системы..
56. Вопросы для самоконтроляВопросы для самоконтроля
1.1.Наиболее значимые открытия, определившиеНаиболее значимые открытия, определившие
развитие информатики.развитие информатики.
2.2.Сформулируйте традиционные принципыСформулируйте традиционные принципы
построения ЭВМ. Какие еще принципы построения ЭВМпостроения ЭВМ. Какие еще принципы построения ЭВМ
Вы знаете?Вы знаете?
3.3.Основные характеристики вычислительнойОсновные характеристики вычислительной
техники.техники.
4.4.Классификация ЭВМ. По какому признакуКлассификация ЭВМ. По какому признаку
выделяют поколения ЭВМ? К какому поколениювыделяют поколения ЭВМ? К какому поколению
относятся первые миниЭВМ? Какие существуют типыотносятся первые миниЭВМ? Какие существуют типы
ЭВМ с точки зрения взаимодействия команд и данных?ЭВМ с точки зрения взаимодействия команд и данных?
