Начало современной истории электронной вычислительной техники

Настоящая революция в вычислительной технике случилась в связи с применением электронных устройств. Работа над ними началась в конце 30-х годов в один момент в Соединенных Штатах, Германии, Англии и СССР. К этому времени электронные лампы, ставшие технической базой хранения и устройств обработки цифровой информации, уже широчайшим образом использовались в радиотехнических устройствах.

Первой действующей ЭВМ стал ENIAC (США, 1945 – 1946 гг.). Его наименование по первым буквам соответствующих британских слов свидетельствует “электронно-вычислитель и числовой интегратор”. Руководили ее созданием Джон Моучли и Преспер Эккерт, продолжившие начатую в конце 30-х годов работу Джорджа Атанасова. Машина содержала порядка 18 тысяч электронных ламп, множество электромеханических элементов. Ее энергопотребление равнялось 150 кВт, что вполне достаточно для обеспечения маленького завода.

Фактически в один момент велись работы над созданием ЭВМ в Англии. С ними связано в первую очередь имя Аллана Тьюринга – математика, внесшего кроме этого солидный вклад в теорию кодирования и теорию алгоритмов. В 1944 г. в Англии была запущена машина “Колосс”.

Эти и ряд других первых ЭВМ не имели наиболее значимого с позиций конструкторов последующих компьютеров качества – программа не хранилась в памяти автомобили, а набиралась достаточно сложным образом посредством внешних коммутирующих устройств.

Громадный вклад в практику и теорию создания электронной вычислительной техники на начальной стадии ее развития внес один из наибольших американских математиков Джон фон Нейман. В историю науки окончательно вошли “правила фон Неймана”. Совокупность этих правил породила хорошую (фон-неймановскую) архитектуру ЭВМ. Один из наиболее значимых правил – принцип хранимой программы – требует, дабы программа закладывалась в память автомобили так же, как в нее закладывается исходная информация. Первая ЭВМ с хранимой программой (EDSAC) была выстроена в Англии в 1949 г.

Начало современной истории электронной вычислительной техники

Рис. 3. Джон фон Нейман (1903-1957)

Начало современной истории электронной вычислительной техники

Рис. 4. Сергей Александрович Лебедев (1902-1974)

У нас впредь до 70-х годов создание ЭВМ велось полностью самостоятельно и независимо от внешнего мира (да и сам данный “мир” был полностью зависим от США). Дело в том, что электронная вычислительная техника с самого момента собственного начального создания рассматривалась как сверхсекретный стратегический продукт, и СССР приходилось разрабатывать и создавать ее самостоятельно. Понемногу режим секретности смягчался, но и в конце 80-х годов наша страна имела возможность брать за границей только устаревшие модели ЭВМ (а самые современные и замечательные компьютеры ведущие производители – США и Япония – и сейчас разрабатывают и создают в режиме секретности).

Первая отечественная ЭВМ – МЭСМ (“малая электронно-вычислительная машина”) -была создана в 1951 г. под управлением Сергея Александровича Лебедева, наибольшего советского конструктора вычислительной техники, потом академика, лауреата национальных премий, руководившего созданием многих отечественных ЭВМ. Рекордной среди них и одной из лучших в мире для собственной времени была БЭСМ-6 (“громадная электронно-вычислительная машина, 6-я модель”), созданная в середине 60-х годов и продолжительное время бывшая базисной машиной в обороне, космических изучениях, научно-технических изучениях в СССР. Не считая автомобилей серии БЭСМ выпускались и ЭВМ вторых серий – “Минск”, “Урал”, М-20, “Мир” и другие, созданные под управлением И.С.Брука и М.А.Карцева, Б.И.Рамеева, В.М.Глушкова, Ю.А.Базилевского и других теоретиков информатики и отечественных конструкторов.

С началом серийного выпуска ЭВМ начали условно дробить по поколениям; соответствующая классификация изложена ниже.

Начало современной истории электронной вычислительной техники

Рис. 5. Первая в мире ЭВМ ENIAC

Поколения ЭВМ

В истории вычислительной техники существует необычная периодизация ЭВМ по поколениям. В ее базу первоначально был положен физико-технологический принцип: машину относят к тому либо иному поколению в зависимости от применяемых в ней физических элементов либо технологии их изготовления. Границы поколений во времени размыты, поскольку в одно да и то же время выпускались автомобили совсем различного уровня. В то время, когда приводят даты, относящиеся к поколениям, то вероятнее имеют в виду период производства; проектирование велось значительно раньше, а встретить в эксплуатации очень экзотические устройства возможно и сейчас.

На данный момент физико-технологический принцип не есть единственным при определении принадлежности той либо другой ЭВМ к поколению. направляться принимать во внимание и с уровнем ПО, с быстродействием, вторыми факторами, главные из которых сведены в прилагаемую табл. 1.

направляться осознавать, что разделение ЭВМ по поколениям очень довольно. Первые ЭВМ, выпускавшиеся до начала 50-х годов, были “штучными” изделиями, на которых отрабатывались ключевые принципы; нет особенных оснований относить их к какому-либо поколению. Нет единодушия и при определении показателей пятого поколения. В середине 80-х годов считалось, что главный показатель этого (будущего) поколения – полновесная реализация правил ИИ. Эта задача была существенно сложнее, чем виделось в то время, и последовательность экспертов снижают планку требований к этому этапу (а также утверждают, что он уже состоялся). В истории науки имеется аналоги этого явления: так, по окончании успешного запуска первых АЭС в середине 50-х годов ученые заявили, что запуск многократно более замечательных, дающих недорогую энергию, экологически надёжных термоядерных станций, вот-вот случится; но, они недооценили огромные трудности на этом пути,так как термоядерных электростанций нет и сейчас.

Одновременно с этим среди автомобилей четвертого поколения отличие очень громадна, и исходя из этого в табл. 1 соответствующая колонка поделена на две: А и Б. Указанные в верхней строке даты соответствуют первым годам выпуска ЭВМ. Тут ограничимся кратким комментарием.

Таблица 1. Поколения ЭВМ

Показатель Поколения ЭВМ
Первое 1951-1954 Второе 1958-I960 Третье 1965-1966 Четвертое Пятое?
А 1976-1979 Б 1985-?
Элементная база процессора Электронные лампы Транзисторы Интегральные схемы (ИС) Громадные ИС (БИС) Очень большие ИС (СБИС) +Оптоэлек-троника +Криоэлек-троника
Элементная база ОЗУ Электронно-лучевые трубки Ферритовые сердечники Ферритовые сердечники БИС СБИС СБИС
Большая емкость ОЗУ, байт 102 101 104 105 107 108 (?)
Большое быстродействие процессора (оп/с) 104 106 107 108 109 +Многопро-цессорность 1012 , +Многопро-цессорность
Языки программирования Машинный код + Ассемблер + Процедурные языки большого уровня (ЯВУ) + Новые процедурные ЯВУ +Непроцедурные ЯВУ + Новые непрцедур-ные ЯВУ
Средства связи пользователя с ЭВМ перфокарты Перфокарты и Пульт управления и перфоленты Алфавитно- цифровой терминал Монохромный графический дисплей, клавиатура Цветной + графический дисплей, клавиатура, “мышь” и др. Устройства голосовой связи с ЭВМ

Чем младше поколение, тем отчетливее классификационные показатели. ЭВМ первого, второго и третьего поколений сейчас, в конце 90-х годов – в лучшем случае музейные экспонаты. Машина первого поколения – десятки стоек, любая размером с громадный книжный шкаф, наполненных электронными лампами, лентопротяжными устройствами, громоздкие печатающие агрегаты, и все это на площади много квадратных метров, со особыми совокупностями охлаждения, источниками питания, неизменно гудящее и вибрирующее (практически как в цехе машиностроительного завода). Обслуживание – ежечасное. Довольно часто выходящие из строя узлы, перегорающие лампы, и вместе с тем невиданные, чудесные возможности для тех, кто, к примеру, занят математическим моделированием. Быстродействие до 1000 операций/с и память на 1000 чисел делало дешёвым ответ задач,к каким раньше не было возможности и подступиться.

Приход полупроводниковой техники (первый транзистор был создан в 1948 г., а первая ЭВМ с их применением – в 1956 г.) быстро поменял вид машинного зала -более обычный температурный режим, меньший шум (только от внешних устройств) и, самое основное, возросшие возможности для пользователя. Но, яркого пользователя к автомобилям первых трех поколений редко подпускали – около них колдовали инженеры, операторы и системные программисты, а пользователь значительно чаще передавал в узкое окошечко либо клалнастеллаж в соседнем помещении рулон перфоленты либо колоду перфокарт,накоторых была его входные данные и программа задачи. Господствовал для автомобилей первого и второго поколении монопольный режим пользования машиной и/либо режим пакетной обработки; в третьем поколении добавился более удачный экономически и более удобный для пользователей удаленныйдоступ – работа черезвыносные терминалы в режиме разделения времени.

Уже начиная со второго поколения, автомобили стали делиться на громадные, малые и средние по показателям размеров, стоимости, вычислительных возможностей. Так, маленькие отечественные автомобили второго поколения (“Наири”, “Раздан”, “Мир” и др.) с производительностью порядка 104 оп/с были в конце 60-х годов в полной мере дешёвы каждому вузу, тогда как вышеупомянутая БЭСМ-6 имела опытные показатели (и цена) на 2 – 3 порядка выше.

В начале 70-х годов, с возникновением интегральных разработок в электронике, были созданы микроэлектронные устройства, которые содержат пара резисторов и десятков транзисторов на одной маленькой (площадью порядка 1 см2 ) кремниевой подложке. Без пайки и других привычных тогда в радиотехнике действий на них “выращивались” электронные схемы, делающие функции главных логических узлов ЭВМ (триггеры, сумматоры, дешифраторы, счетчики и т.д.). Это разрешило перейти к третьему поколению ЭВМ. техническая база которого – интегральные схемы.

При продвижении от первого к третьему поколению радикально изменились возможности программирования. Написание программ в машинном коде для автомобилей первого поколения (и чуть более простое на Ассемблере) для большей части автомобилей второго поколения есть занятием, с которым большинство современных программистов знакомятся при обучении в институте, а позже забывают. Появление процедурных языков трансляторов и высокого уровня с них было первым шагом на пути радикального расширения круга программистов. инженеры и Научные работники сами стали писать программы для ответа собственных задач.

Уже в третьем поколении показались большие унифицированные серии ЭВМ. Для громадных и средних автомобилей в Соединенных Штатах это прежде всею семейство IBM 360/370. В СССР 70-е и 80-е годы были временем создания унифицированных серии: ЕС (единая совокупность) ЭВМ (большие и средние автомобили), СМ (совокупность малых) ЭВМ и “Электроника” (серия микро-ЭВМ). В их базу были положены американские прототипы компаний IBM и DEC (Digital Equipment Corporation). Были созданы и выпущены десятки моделей ЭВМ, различающиеся производительностью и назначением. Их выпуск был фактически прекращен в начале 90-х годов, но многие из них еще употребляются в самых различных сферах деятельности, включая образование (к примеру, компьютеры ДВК, БК, и УКНЦ – аналоги мини-ЭВМ типа PDP-11 компании DEC).

Начало современной истории электронной вычислительной техники

Рис. 6. ЭВМ третьего поколения

Персональные компьютеры

Настоящую революцию в вычислительной технике произвело создание процессора. В 1971 г. компанией “Intel” (США) было создано устройство, реализующее на одной маленькой микросхеме функции процессора – центрального узла ЭВМ. Последствия этого были огромны не только для вычислительной техники, но и для научного прогресса в целом. В области разработки ЭВМ первым таким результатом выяснилось создание персональных компьютеров (ПК) -маленьких и довольно недорогих ЭВМ, талантливых накапливать и усиливать интеллект собственного персонального хозяина (но, увидим, что как и всякое техническое средство, ПК способен и на обратный эффект – зря отнимать время и подавлять интеллект).

Маленькие компьютеры, предназначенные для одного пользователя, что в любой момент решает не более одной задачи, употреблялись в профессиональной деятельности уже в начале 70-х годов. Восьмиразрядные процессоры i8080 и Z80 в сочетании с ОС СР/М разрешили создать последовательность таких компьютеров, но однако началом эры их массового появления стал 1976 г., в то время, когда показался известный “Apple” (“Яблоко”), созданный молодыми американскими инженерами Стивом Стивом и Возняком Джобсом. За пара лет было реализовано около 2 млн. экземпляров только этих ПК (особенно “Apple-2”), т.е. в первый раз во всемирной практике компьютер стал устройством массового производства. Скоро лидерство в данной области захватила компания IBM – компьютерный гигант, представивший в 1981 г. собственный ПК IBM PC (PC – persona computer). Его модели PC XT (1983 г.). PC AT (1984 г.), ПК с процессором Pentium (начало 90-х годов; содержит более 3 миллионов транзисторов!) стали, любой в свое время, ведущими в мире ПК. На данный момент производство ПК ведут десятки компаний (а комплектующие производят много компаний) в мире.

Начало современной истории электронной вычислительной техники

Рис. 7. Процессор (очень сильно увеличенная фотография в разрезе)

Начало современной истории электронной вычислительной техники

Рис. 8. Первый ПК “Apple”

Ближайшим соперником компьютеров IBM PC являются персональные компьютеры компании “Apple Computer”. Пришедшие на смену “Apple-2” автомобили “Macintosh” активно применяются в совокупностях образования многих государств.

В будущем, по мере знакомства с архитектурой ЭВМ, рассказ о ПК продолжится. на данный момент же уточним характеристики, каковые в совокупности разрешают отнести компьютер к данной группе:

• довольно низкая цена (дешёвая дляприобретения в личноепользование большой частью населения):

• наличие “дружественных” операционной и интерфейсной совокупностей, каковые максимально упрощают пользователю работу с компьютером;

• наличие достаточно развитого и довольно недорогого комплекта внешних устройств в “настольном” выполнении;

• наличие программных ресурсов и аппаратных неспециализированного назначения, разрешающих решать настоящие задачи по многим видам профессчональной деятельности.

За четверть века, прошедшие с момента создания ПК, уже сменилось пара их поколении: 8-битные, 16-битные, 32-битные. Многократно усовершенствовались внешние устройства, все операциональное окружение, включая сети, совокупности связи, совокупности программирования, ПО и т.д. ПК занял нишу “персонального усилителя интеллекта” множества людей, стал во многих случаях ядром автоматизированного рабочего места (в цехе, в банке, в билетной кассе, в школьном классе- все перечислить нереально).

5. И не только персональные компьютеры…

Массовость применения ПК, огромные рекламные упрочнения коммерсантов и производителей не должны заслонить тот факт, что не считая ПК имеется и другие, многократно более замечательные, вычислительные совокупности В любой момент имеется круг задач, для которых слишком мало существующих вычислительных мощностей и каковые столь серьёзны, что для их решения не жалко никаких средств. Это, к примеру, возможно связано с обороноспособностью страны, ответом непростых научно-технических задач, поддержкой и созданием огромных банков данных. На данный момент только немногие страны способны создавать, так именуемые, супер-ЭВМ – компьютеры, на фоне которых “персоналки” кажутся игрушками. Но, сейчас ПК довольно часто делается терминалом – конечным звеном в огромных телекоммуникационных совокупностях, в которых ответом непосильных для ПК задач обработки информации занимаются более замечательные ЭВМ.

Схема классификации компьютеров, исходящая из их производительности, функционального назначения и размеров, приведена на рис. 9. направляться подчернуть, что вопрос об отнесении конкретного компьютера к одной из категорий данной схемы может иметь неоднозначный ответ, привязанный к конкретной исторической обстановке либо главному поколению ЭВМ.

Начало современной истории электронной вычислительной техники

Рис. 9. Классификация ЭВМ

Место супер-ЭВМ в данной иерархии уже обсуждалось. Выяснить супер-ЭВМ возможно только довольно: это самая замечательная вычислительная совокупность, существующая в соответствующий исторический период. На данный момент самый известны замечательные супер-ЭВМ “Cray” и “IBM SP2” (США). Модель “Сгау-3”, производимая В первую очередь 90-х годов на базе принципиально новых микроэлектронных разработок, есть 16-процессорной машиной с быстродействием более 10 млрд. операций в секунду (по другой информации 16) над числами с “плавающей точкой” (т.е. долгими десятичными числами; такие операции значительно более трудоемки, чем над целыми числами); в модели CS 6400 число процессоров увеличено до 64. Супер-ЭВМ требуют особенного температурного режима, обычно водяного охлаждения (либо кроме того охлаждения жидким азотом). Их производство по масштабам несопоставимо с производством компьютеров вторых классов (так, в 1995 г. корпорацией “Cray” было выпущено всего около 70 таких компьютеров).

Громадные ЭВМ более дешёвы, чем “супер”. Они кроме этого требуют особого помещения, время от времени очень большого, поддержания твёрдого температурного режима, высококвалифицированного обслуживания. Такую ЭВМ в 80-е годы имел возможность себе позволить завод, кроме того большой вуз. Хорошим примером помогают выпускавшиеся еще сравнительно не так давно в Соединенных Штатах автомобили серии IBM 370 и их отечественные аналоги ЕС ЭВМ. Громадные ЭВМ употребляются для производства сложных научно-технических расчетов, математического моделирования, а также в качестве центральных автомобилей в больших автоматизированных совокупностях управления. Но, скорость прогресса в развитии вычислительной техники такова, что возможности громадных ЭВМ финиша 80-х годов фактически по всем параметрам перекрыты самые мощными “супер-мини” середины 90-х. Не обращая внимания на это, выпуск громадных автомобилей длится, не смотря на то, что цена одной автомобили может составлять пара десятков миллионов долларов.

Мини-ЭВМ показались в начале 70-х годов. Их классическое применение -либо для управления технологическими процессами, или в режиме разделения времени в качестве управляющей автомобили маленькой локальной сети. Мини-ЭВМ употребляются, например, для управления станками с ЧПУ, вторым оборудованием. Среди них выделяются “супер-мини”, имеющие характеристики, сравнимые с чертями громадных автомобилей (к примеру, в 80-х годах таковыми считалось семейство VAX-11 компании DEC и его отечественные аналоги – СМ 1700 и др.).

Микро-ЭВМ обязаны своим возникновением процессорам. Среди них выделяют многопользовательские, оборудованные многими выносными терминалами и трудящиеся в режиме разделения времени; встроенные, каковые смогут руководить станком, какой-либо системой автомобиля либо другого устройства (среди них и военного назначения), будучи его малой частью. Эти встроенные устройства (их довольно часто именуют контроллерами) выполняются в виде маленьких плат, не имеющих рядом привычных для пользователя компьютера внешних устройств.

Термин “рабочая станция” употребляется в нескольких, иногда несовпадающих, смыслах. Так, рабочей станцией возможно замечательная микро-ЭВМ, ориентированная на специальные работы большого опытного уровня, которую нельзя отнести к персональным компьютерам хотя бы в силу очень большой цене. К примеру, это графические рабочие станции для исполнения работ по автоматизированному проектированию либо для высокоуровневой издательской деятельности. Рабочей станцией смогут именовать и компьютер, делающий роль хост-машины в подузле глобальной вычислительной сети. Компьютеры компаний “Sun Microsystems”, “Hewlett-Packard”, ценой в десятки раз большей, чем персональные компьютеры, являются одно- либо многопроцессорными автомобилями с огромным (по меркам ПК) ОЗУ, мультипроцессорной версией операционной системы, несколькими CD ROM- накопителями и т.д.

Запрещено, наконец, не сообщить пара слов об устройствах, приносящих громадную пользу и кроме этого являющихся ЭВМ (потому, что они значительно чаще и электронные, и вычислительные),-аналоговых счётных автомобилях (АВМ). Они уже полвека не смотря на то, что и находятся на обочине развития современной вычислительной техники, но неизменно выживают. Известны совокупности, в которых АВМ сопрягаются с цифровыми, существенно увеличивая эффективность ответа задач в целом. Главное в АВМ – они не цифровые, обрабатывают данные, представленную не в дискретной, а в постоянной форме (значительно чаще в форме электрических токов). Их основное преимущество – свойство к математическому моделированию процессов, обрисовываемых дифференциальными уравнениями (иногда сверхсложных) в настоящем масштабе времени. Недочёт – довольно низкая точность приобретаемых ответов и неуниверсальность.

Что в первых рядах?

В 90-х годах микроэлектроника подошла к пределу, разрешенному физическими законами. Фантастически высока плотность упаковки компонентов в интегральных схемах и практически предельно громадна вероятная скорость их работы.

В совершенствовании будущих ЭВМ видны два пути. На физическом уровне это переход к применению иных физических правил построения узлов ЭВМ – на базе оптоэлектроники, применяющей оптические особенности материалов, на базе которых создаются оперативная память и процессор, и криогенной электроники, применяющей сверхпроводящие материалы при низких температурах. На уровне совершенствования интеллектуальных свойств автомобилей, отнюдь не всегда определяемых физическими правилами их конструкций, часто возникают новые результаты, опирающиеся на принципиально новые подходы к программированию. Уже сейчас ЭВМ побеждает шахматные партии у мирового чемпиона. а ведь совсем сравнительно не так давно это казалось совсем неосуществимым. Создание новейших IT, совокупностей ИИ,баззнаний, экспертных совокупностей продолжатся в двадцать первом веке.

Наконец, уже сейчас огромную роль играются сети ЭВМ, разрешающие поделить ответ задачи между несколькими компьютерами. В недалеком будущем и сетевые разработки обработки информации станут, по-видимому, господствовать, значительно потеснив персональные компьютеры (правильнее говоря, интегрировав их в себя).

Лекция 10. Архитектура ЭВМ

Замысел

  1. О понятии “архитектура ЭВМ”
  2. Хорошая архитектура ЭВМ и правила фон Неймана
  3. развитие и Совершенствование внутренней структуры ЭВМ
  4. Главной цикл работы ЭВМ
  5. Совокупность команд ЭВМ и методы обращения к данным

1. О понятии “архитектура ЭВМ”

Термин “архитектура” употребляется в популярной литературе по вычислительной технике достаточно довольно часто, но определение этого понятия и его содержание смогут у различных авторов достаточно различаться. Разберемся в этом вопросе более шепетильно.

Начать целесообразно с происхождения термина. Слово “архитектура” в изначальном собственном смысле употребляется в градостроении. Будучи достаточно сложной структурой, современный город складывается из районов, площадей, улиц, домов и т.п., расположенных в некотором роде. Горожан в большинстве случаев мало интересует, как выглядит конкретный дом и из каких материалов он выстроен. Но крайне важно знать район, где данный дом расположен, улицы, ведущие к нему, и транспорт, пользуясь которым возможно сократить время в пути.

Чтобы ориентироваться в хитросплетении площадей и улиц, в любом городе существует исторически сложившаяся совокупность названий, и определенная нумерация домов. Наличие общепринятой адресации разрешает конкретно выяснить положение любого строения и при необходимости скоро найти его. Именно на существовании таковой адресной совокупности выстроена работа почты. Во многих случаях присвоение и расположение улиц им имен носит хаотичный темперамент. Одновременно с этим не редкость, что эта деятельность шепетильно продумана и есть продолжением неспециализированной планировки города, т.е. практически частью его архитектуры. Хорошим примером может служить узнаваемая совокупность взаимно-перпендикулярных улиц (авеню и стриты) города Нью-Йорка. Кроме чисто практической, архитектура города может иметь еще и художественную сокровище (что в большинстве случаев больше интересует приезжих). Но данный нюанс понятия “архитектура” вряд ли переносим на вычислительную технику.

Применяя аналогию с градостроительством, конечно осознавать под архитектурой ЭВМ ту совокупность их черт, которая нужна пользователю. Это, в первую очередь, блоки и основные устройства ЭВМ, и структура связей между ними. И вправду, в случае, если посмотреть, к примеру, в “Толковый словарь по вычислительным совокупностям”, мы прочтем в том месте, что термин “архитектура ЭВМ употребляется для описания принципа действия, взаимного соединения и конфигурации главных логических узлов ЭВМ (благодаря чего термин “архитектура” оказывается ближе к обыденному значению этого слова)”.

Но описание внутренней структуры ЭВМ вовсе не есть самоцелью: с позиций архитектуры воображают интерес только принципы и те связи, каковые являются самые общими, свойственными многим конкретным реализациям вычислительных автомобилей. Довольно часто говорят кроме того о семействах ЭВМ. т.е. группах моделей, совместимых между собой. В пределах одного семейства функционирования и основные принципы устройства автомобилей однообразны, не смотря на то, что отдельные модели смогут значительно различаться по производительности, стоимости и вторым параметрам. хорошим примером могут служить разные модификации компьютеров PDP компании DEC (более узнаваемые отечественным пользователям по отечественным аналогам – серии ДВК), семейство MSX-машин. к у которого в собствености обширно распространенная YAMAHA, и заполонившие мир IBM-совместимые персональные компьютеры.

Конкретно то общее, что имеется в строении ЭВМ, и относят к понятию архитектуры. Принципиально важно подчернуть, что целью таковой общности в конечном итоге помогает в полной мере понятное рвение: все автомобили одного семейства, независимо от их фирмы производителя и конкретного-устройства, должны быть способны делать одну и ту же программу (на практике из-за постоянного роста вычислительной мощности техники чаще употребляется менее твёрдый принцип совместимости снизу вверх: все программы данной модели выполнимы на более старших). Из этого неизбежно направляться вывод, что с позиций архитектуры ответственны не все сведения о построении ЭВМ, а лишь те, каковые смогут как-то употребляться при пользовательской работе “и” программировании с ЭВМ. Равно как максимально подробная архитектура города не испытывает недостаток в описании марок кирпичей, из которых выстроены дома, и растворов, которыми эти кирпичи скреплены, так и архитектура ЭВМ не содержит описания электронных схем, вторых подробностей реализации, “невидимых” для пользователя (к примеру, внутреннего ускорителя доступа к памяти).

Ниже приводится список тех самые общих правил построения ЭВМ, каковые относятся к архитектуре:

• структура памяти ЭВМ;

• методы доступа к внешним устройствам и памяти;

• возможность трансформации конфигурации компьютера;

• совокупность команд;

• форматы данных;

• организация интерфейса.

Суммируя все вышеизложенное, приобретаем следующее определение архитектуры:

“Архитектура – это самые общие правила построения ЭВМ, реализующие программное управление взаимодействием и работой главных ее функциональных узлов”.

История развития Вычислительной техники


Интересные записи:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: