Короткий курс розвитку обчислювальної техніки

Державна академія управлінняім. Серго Орджонікідзе

Реферат по курсу комп'ютерної підготовки на тему:

Виконав студент 1 групи
"Банківського менеджменту"
Інституту фінансового менеджменту
Морозов Дмитро Олександрович

Перевірив
Касаткін Анатолій Семенович.

1995
Зміст:
Вступ .............................................. 3
Напрямки розвитку та покоління ЕОМ
1.Аналоговие обчислювальні машини (АВМ) .............. 4
2.Електронние обчислювальні машини (ЕОМ) ............. 5
3.Аналого-цифрові обчислювальні машини (АЦВМ) ....... 5
4.Поколенія ЕОМ ....................................... 6
Єдині серії ЕОМ
1.Отлічія ЕОМ III покоління від колишніх ................ 7
2.Особенності машин ЄС ЕОМ ............................ 8
3.Агрегатний принцип побудови ЕОМ ................... 9
4.Інтерфейс, селекторні і мультиплексний канали ...... 10
5.Структура машин ЄС ЕОМ .............................. 11
6.Машінние елементи інформації ........................ 12
7.Система програмного забезпечення .................... 13
8.Программная сумісність ........................... 15
9.Защіта пам'яті ....................................... 15
10.Режіми роботи ЄС ЕОМ ............................... 16
Мікропроцесори та їх застосування
1.Еффектівность мікропроцесорів ...................... 17
2.Структура 3-магістрального МП ....................... 19
3.Області застосування МП ............................... 20
Багатопроцесорні обчислювальні системи, мережі,
ЕОМ V покоління
1.Магіспральная організація процесорів ЕОМ ........... 21
2.Матрічная паралельна організація процесорів ...... 21
3.Мультіпроцессорная організація ...................... 22
4.Сеті зв'язку ЕОМ ...................................... 23
5.Особенності ЕОМ V покоління ......................... 23

Введення.

Зі збільшенням обсягу обчислень з'явився перший рахунковий переноснийінструмент - "Рахунки".

На початку 17 століття виникла необхідність у складних обчисленнях.потрібні були лічильні пристрої, здатні виконувати великий обсягобчислень з високою точністю. У 1642 р. французький математик Паскальсконструював першу механічну лічильну машину - "Паскаліну".

У 1830 р. англійський вчений Бебідж запропонував ідею першимпрограмованої обчислювальної машини ( "аналітична машина"). Вона повиннабула приводиться в дію силою пара, а програми кодувалася наперфокарти. Реалізувати цю ідею не вдалося, так як було не можливозробити деякі деталі машини.

Перший реалізував ідею перфокарт Холлеріт. Він винайшов машину дляобробки результатів перепису населення. У своїй машині він впершезастосував електрику для розрахунків.

У 1930 р. американський вчений Буш винайшов диференціальний аналізатор --перший у світі комп'ютер.

Великий поштовх у розвитку обчислювальної техніки дала друга світовавійна. Військовим знадобився комп'ютер, яким став "Марк-1" - перший у світіцифровий комп'ютер, винайдений в 1944 р. професором Айкнем. У ньомувикористовувалося поєднання електричних сигналів та механічних приводів.
Розміри: 15 X 2,5 м., 750000 деталей. Могла перемножити два 23-х розряднихчисла за 4 с.

У 1946 р. групою інженерів на замовлення військового відомства США було створеноперший електронний комп'ютер - "ЕНІАК". Швидкодія: 5000 операційдодавання і 300 операцій множення в секунду. Розміри: 30 м. в довжину, обсяг
- 85 м3., Вага - 30 тонн. Використовувалося 18000 ел. ламп.

Перша машина з хронімой програмою - "ЕДСАК" - була створена в 1949р., а в 1951 р. створили машину "Юнівак" - перший серійний комп'ютер зхронімой програмою. У цій машині вперше була використана магнітнастрічка для запису і зберігання інформації.

Напрямки розвитку та покоління ЕОМ.

1.Аналоговие обчислювальні машини (АВМ).

У АВМ всі математичні величини представляються як безперервнізначення будь-яких фізичних величин. Головним чином, якмашинної змінної виступає напруга електричного кола. Їх змінивідбуваються за тими ж законами, що й зміни заданих функцій. У цихмашинах використовується метод математичного моделювання (створюється модельдосліджуваного об'єкта). Результати рішення відображаються у вигляді залежностейелектричних напруг у функції часу на екран осцилографа абофіксуються вимірювальними приладами. Основним призначенням АВМ єрішення лінійних і диференційованих рівнянь.

Переваги АВМ:

. висока швидкість вирішення завдань, співмірна зі швидкістю руху електричного сигналу;простота конструкції АВМ;легкість підготовки завдання до вирішення;

. наочність протікання досліджуваних процесів, можливість зміни параметрів досліджуваних процесів під час самого дослідження.

Недоліки АВМ:мала точність одержуваних результатів (до 10%);алгоритмічна обмеженість розв'язуваних завдань;ручне введення розв'язуваної задачі в машину;

. великий об'єм задіяного обладнання, що росте зі збільшенням складності завдання.

2.Електронние обчислювальні машини (ЕОМ).

На відміну від попередніх машин в ЕОМ числа представляються у виглядіпослідовності цифр. У сучасних ЕОМ числа представляються у виглядікодів двійкових еквівалентів, тобто у вигляді комбінацій 1 і 0. У ЕОМздійснюється принцип програмного управління. ЕОМ можна розділити нацифрові, електрифіковані і лічильно-аналітичні (перфораційні)обчислювальні машини.

ЕОМ поділяються на великі ЕОМ, міні-ЕОМ і мікроЕОМ. Вони відрізняютьсясвоєю архітектурою, технічними, експлуатаційними і габаритно-ваговимихарактеристиками, областями застосування.

Переваги ЕОМ:висока точність обчислень;універсальність;автоматичне введення інформації, необхідний для вирішення задачі;різноманітність завдань, що вирішуються ЕОМ;незалежність кількості обладнання від складності завдання.

Недоліки ЕОМ:

. складність підготовки завдання до вирішення (необхідність спеціальних знань методів вирішення завдань і програмування);

. недостатня наочність протікання процесів, складність зміни параметрів цих процесів;складність структури ЕОМ, експлуатація і технічне обслуговування;

. вимогу спеціальної апаратури при роботі з елементами реальної апаратури.

3.Аналого-цифрові обчислювальні машини (АЦВМ).

АЦВМ - це такі машини, які поєднують в собі переваги АВМ і
ЕОМ. Вони мають такі характеристики, як швидкодія, простотапрограмування та універсальність. Основною операцією єінтегрування, яке виконується за допомогою цифрових інтеграторів.

У АЦВМ числа представляються як в ЕОМ (послідовністю цифр), аметод вирішення завдань як в АВМ (метод математичного моделювання).

4.Поколенія ЕОМ.

Можна виділити 4 основні покоління ЕОМ.

Покоління:

I. ЕОМ на ел. лампах, швидкодія близько 20000 операцій у секунду, для кожної машини існує своя мова програмування.

( "БЕСМ", "Стріла ").

II. У 1960 р. в ЕОМ були застосовані транзистори, винайдені в

1948 р., вони були більш надійні, довговічні, володіли великою оперативною пам'яттю. 1 транзистор здатний замінити ~ 40 ел. ламп і працює з більшою швидкістю. В якості носіїв інформації використовувалися магнітні стрічки. ( "Мінськ-2", "Урал-14).

III. У 1964 р. з'явилися перші інтегральні схеми (ІС), які набули широкого поширення. ІС - це кристал, площа якого 10 мм2. 1 ІС здатна замінити 1000 транзисторів.

1 кристал - 30-ти тонний "ЕНІАК". З'явилася можливість обробляти паралельно декілька програм.

IV. Вперше стали застосовуватися великі інтегральні схеми (ВІС), які по потужності приблизно відповідали 1000 ІС. Це призвело до зниження вартості виробництва комп'ютерів. У 1980 р. центральний процесор невеликої ЕОМ виявилося можливим розмістити на кристалі площею 1/4 дюйма. ( "Ілліак", "Ельбрус ").

V. Синтезатори, звуки, здатність вести діалог, виконувати команди, що подаються голосом або дотиком.

Єдині серії ЕОМ.

1.Отлічія ЕОМ III покоління від колишніх.

У ЕОМ III покоління помітно значне поліпшення апаратури,завдяки використанню інтегральних схем (ІС), що сприялозменшення розмірів, споживаної енергії, збільшення бистродейсвія,надійності і т.д.
Головною відмінністю таких ЕОМ від ЕОМ I і II поколінь є абсолютнонова організація обчислювального процесу.
ЕОМ III покоління здатні обробляти як цифрову, так і алфавітно -цифрову інформацію. Можливість оперувати над текстами відкриває великіможливості для обміну інформацією між людиною і комп'ютером.
Так само створення різних засобів введення-виведення інформації. Яскравим прикладомцього є спосіб введення інформації по засобах звичайного телефонногозв'язку, телетайпу, світлового олівця. А висновок здійснюється не тільки наперфокарти, як це було раніше, але й безпосередньо на екран монітора,канали телефонного зв'язку, принтер (для отримання твердих копій).
У зв'язку з використанням тексту можливість наблизити вступної мову долюдському, зробити його більш доступним широкому колу користувачів.
Можливість паралельно вирішувати на ЕОМ кілька завдань.
ЕОМ III покоління має зовнішню пам'ять на магнітних дисках.
Широке коло застосування.

Типовими представниками машин III покоління є ЄС ЕОМ, IBM-
360. Вони мають такі особливості: використання інтегральних схем,агрегатні, байтного представлення інформації, використання двійковій ідесяткової арифметики, представлення чисел у формі з плаваючою іфіксованою точкою, програмна сумісність, надійність,мультисистемность.

2.Особенності машин ЄС ЕОМ.

ЄС ЕОМ - це ціле сімейство машин, які побудовані на єдинійелементної бази, єдиної конструктивній основі, з єдиною системоюпрограмного забезпечення, однаковим набором периферійного обладнання.
Їх розробка почалася в 1970 р., а промисловий випуск таких машин почавсяв 1972 р.

Всі машини ЄС ЕОМ програмно-сумісні між собою і призначені длявирішення найбільш складних і об'ємних завдань. Ці машини можна віднести до типумашин універсальних, мультипрограмному, з можливістю паралельнообробляти декілька завдань.

Багато моделей мають єдину логічну структуру і принцип роботи.проте різні моделі відрізняються один від одного швидкодією,конфігурацією, розміром пам'яті і т.д.

Так як система ЄС ЕОМ постійно розвивається, постійно поліпшуються всіхарактеристики, то ці машини можна підрозділити на 2 родини. До першогосімейства моделей (Ряд-1) можна віднести такі машини, як ЄС-1010, ЄС-
1020, ЄС-1021, ЄС-1030, ЄС-1040, ЄС-1050, ЄС-1060. До цього сімействаставляться так само модифіковані зразки (Ряд-1М): ЄС-1012, ЄС-1022, ЄС-
1033, ЄС-1052. Більш досконалі машини: ЄС-1015, ЄС-1025, ЄС-1035, ЄС-
1045, ЄС-1055, можна об'єднати в Ряд-2, а модернізовані (Ряд-2М): ЄС-
1036, ЄС-1066 та ін

Пристрої ЄС ЕОМ так само поділяються на центральні і периферійні.
Центральні - це пристрої, які визначають основні технічніхарактеристики машини, це центральний процесор, оперативна пам'ять,мультиплексний і селекторних канали. До периферійних належать зовнішніпристрої (ВУ), пристрої підготовки даних (УПД), сервісні пристрої.

Для зберігання великих обсягів інформації використовуються накопичувачі намагнітних стрічках і магнітних дисках. Пристрої вводу призначені длясприйняття вводиться ззовні інформації, її перетворення в електричнікодові сигнали і передачі до мультиплексному каналу за коштами інтерфейсувводу-виводу. Пристрої виведення переводять виведений з машини сигналназад і виводять його на перфокарти (перфострічки), або на інші зовнішніпристрою.

Дисплей - це пристрій вводу-виводу алфавітно-цифрової і графічноїінформації на електронно-променеву трубку. Він дуже зручний для оперативногозміни даних безпосередньо під час вирішення завдання.

виносяться пульти призначені для спілкування користувача з ЕОМ, коли їхрозділяють сотні метрів.

Існують 3 групи пристроїв підготовки даних ЄС ЕОМ: перфокарточние,перфоленточние і використовують магнітні стрічки. На контрольніках в ЕОМздійснює контролю за правильністю запису інформації на перфокарти.
Існує два режими роботи УПД на магнітній стрічці: запис даних та друкпрочитуються даних.

Сервісні пристрою потрібні для контролю над технічними засобами, їхналагодження, випробування і ремонту.

Показники технічних засобів ЄС ЕОМ постійно поліпшуються:збільшується швидкодія, обсяги пам'яті і т.д. Це відбувається вЗокрема за рахунок переходу на мікросхеми з більш високим рівнем інтеграції
(ВІС). Але це вже відноситься до машин IV покоління.

3.Агрегатний принцип побудови ЕОМ.

Цей принцип полягає у виготовленні окремих функціональнихпристроїв з єдиними уніфікованими зв'язками. Ці пристрої легко можутьбути з'єднані в обчислювальну систему необхідної конфігурації.

Матеріальні витрати і час на розробку, складання наладку і впровадженняагрегатних ЕОМ набагато менше в порівнянні зі звичайними ЕОМ.

Можливість нарощування структури ЕОМ та зменшення вразливості до відмовзабезпечена конструюванням ЕОМ з окремих модулів. Це розширює межізастосування таких ЕОМ.

Модуль - це конструктивна одиниця електронного обладнання, що маєзакінчене оформлення та стандартні засоби сполучення з іншимиподібними одиницями. Це, наприклад, оперативний запам'ятовуючий пристрій,накопичувачі на дисках, процесор, канал і т.д.

Оперативне запам'ятовуючий пристрій (ОЗУ) - це внутрішня
(оперативна) пам'ять комп'ютера.

Накопичувачі на магнітних дисках (МД), стрічці (МЛ) та барабанах (МБ) - цезовнішня пам'ять.

Процесор являє собою основу кожної машини. Він виконуєарифметичні та логічні операції, управляє послідовністювиконання команд. Та ж у процесора є власне сверхоператівноезапам'ятовуючий пристрій. побудоване на регістрах.

Канали вводу-виводу - це спеціалізовані засоби системи вводу -виводу. Вони організовують процес обміну між периферійними пристроямиі оперативною пам'яттю.

Всі однотипні модулі взаємозамінні.

4.Інтерфейс, селекторні і мультиплексний канали.

Інтерфейс - це сукупність електричних, механічних та програмнихзасобів, що дозволяють з'єднати між собою елементи системи автоматичноїобробки даних.

На практиці інтерфейс - це многоконтактное роз'ємне кабельнез'єднання з чітким розмежуванням сигналів для кожного проводу. Віндозволяє приєднувати і працювати з різними периферійними пристроями,швидкодія яких не перевершує пропускної спроможності каналу.

Селекторна і мультиплексний канали служать для забезпечення зв'язку між
ЕОМ і периферійними (зовнішніми) пристроями.

По засобах селекторної каналу ЕОМ з'єднується з швидкодіючимизовнішніми пристроями, такими як накопичувачі на МД, МБ і МЛ. Робота йдетільки з одним зовнішнім пристроєм. Такий режим роботи називаєтьсямонопольним.

Так само селекторні канал може бути оснащений адаптером "канал-канал",який встановлює зв'язок між каналами ЕОМ.

Через мультиплексний канал йде обмін інформацією між оперативноюпам'яттю і периферійним обладнанням з малим швидкодією, наприклад,пристрої введення-виведення на перфострічки і перфокарти, алфавітно-цифроведрукуючий пристрій. Такі пристрої можуть працювати незалежно один відодного.

5.Структура машин ЄС ЕОМ.

Узагальнена структура машин ЄС ЕОМ.

Пунктиром показано шляхи проходження команд процесора. Суцільнимилініями - шляхи обміну інформацією між основними оперативнимизапам'ятовуючими пристроями (ООЗУ) і зовнішніми пристроями.

Так же процесор постійно з'єднаний з двома пристроями основнийоперативної пам'яті.

6.Машінние елементи інформації (байт, півслова, слово, подвійне слово, поле змінної довжини).

Будь-яке слово, кожен символ збільшує кількість інформації.

Щоб виміряти кількість інформації, потрібно взяти слово якеталона. Як алфавіту в ЕОМ використовується двійковий алфавіт, що складаєтьсяз 0 і 1. Еталонним вважається слово, що складається з одного символу такогоалфавіту. Воно приймається за 1 і називається "Біт". Щоб вимірятикількість інформації у довільному слові, його кодують в цьомуалфавіті, апотім знаходять його довжину.

Мінімальний елемент інформації - 8 біт рівний 1 байту. 1 байтпредставляє в ЕОМ букву або символ.

Для контролю інформації використовується 9-й біт перевірки на парність.

Більш крупними одиницями виміру є:

1 Кбайт = 210 байт,

1 Мбайт = 220 байтів,

1 Гбайт = 230 байтів.

Байт складається з 8-і розрядів (бітів), які нуміруются зліва направовід 0 до 7. Кожен байт в пам'яті ЕОМ має свій порядковий номер, званийабсолютним адресою байти. Послідовність декількох байт утворюють поледаних. Кількість байт поля називають довжиною поля, а адресу самого лівогобайти - адресою поля. Байти нуміруются зліва направо.

Розрізняють поля фіксованої і змінної довжини.

Мінімальним полем фіксованої довжини є півслова - група здвох байт, що займають в пам'яті ЕОМ сусідні дільниці. Адреса півслова - цеадреса крайнього лівого байта, який завжди кратний двом. Наприклад, байти 8,
9 утворюють півслова з адресою 8.

Два півслова утворюють слово, що складається з 4-х послідовнорозташованих байт. Адреса старшого (лівого) байти кратним 4 і єадресою цього слова.

Група з двох слів складає подвійне слово.

Поле змінної довжини може бути будь-якого розміру в межах від
0 до 255 байт.

Так можна представити співвідношення розрядності елементів інформації.

7.Система програмного забезпечення ЄС ЕОМ.

Систему програмного забезпечення ЕОМ (СПО) формують програмнікошти. Це комплекс програмних засобів, призначених для збільшенняефективності використання машин, полегшення її експлуатації. Ця системає посередником між ЕОМ і користувачем, забезпечує зручний спосібспілкування.

Можна виділити 4 основні частини СПО:

1. Операційні системи (ОС);

2. Набір пакетів прикладних програм (ППП);

3. Комплекс програм технічного обслуговування (КПТО);

4. Системи Експлуатаційної документації (СЕД) на СПО.

Зараз використовуються 4 типи ОС: a) ОС-10 - для моделей ЄС-1010; b) МОС (мала) - для моделей ЄС-1021; c) ДОС ЄС (дискова) - для всіх інших моделей ЄС ЕОМ в малій конфігурації; d) ОС ЄС - для тих же моделей, що і для ДОС ЄС, але в середній і розширеної конфігурації;

Структуру ОС можна розділити на кілька груп: o Програми початкового запуску машини, початковий введення інформації в оперативну пам'ять, настройка ЕОМ. o Програми управління даних. o Програми управління завданнями. o Обслуговуючі й обробні програми.

Так само до складу ОС входять кошти, які знижують трудомісткістьпідготовчого процесу при вирішенні завдань. Це система автоматизаціїпрограмування (САП). Вона включає в себе такі компоненти, як: o Алгоритмічні мови програмування (Асемблер, Фортран та ін); o транслятори; o інтерпретують і компілюються системи; o пакети стандартних програм; o програми сервісу.

Значною частиною СПО є пакет прикладних програм (ППП).
ППП - це комплекс програм, необхідних для вирішення певної задачі.
Вони зобов'язані задовольняти вимоги ОС, під керуванням яких вонипрацюють.

Зараз сучасні ППП розробляють як програмні системи. Коженпакет складається із:

= набір обробних програмних модулів (тіло пакета), призначених безпосередньо для вирішення задачі користувачем;

= керуюча програма пакету (управління обробкою даних). При запиті на вирішення завдання ця програма формує з обробних модулів робочу обробну програму;

= комплекс обслуговуючих програм (допоміжні функції);

= кошти для забезпечення створення. < p> Ще однією функцією ППП є розширення можливостей ОС припідключенні нових пристроїв.

Комплекс програм технічного обслуговування (КПТО) служить дляпрофілактичного контролю, виправлення несправностей, оперативноїперевірки роботи периферійного обладнання. Комплекс складається з двох груптестових програм. Перші працюють під управлінням ОС, другі працюютьнезалежно від ОС.

Основні функції СПО:

- Автоматичне управління обчислювальним процесом.

- Забезпечення підвищення ефективності функціонування ЕОМ.

-- Забезпечення зручного спілкування між ЕОМ і користувачем.

- Скорочення часу, необхідного для підготовки завдання до вирішення на

ЕОМ.

- Забезпечення контролю роботи ЕОМ.

8.Программная сумісність ЄС ЕОМ.

Для більш ефективного використання програмного забезпечення всімоделлю ЄС ЕОМ програмно сумісні. Це означає, що програма,працює на одній машині ЄС, буде працювати і на іншій, якщо другамашина володіє необхідною пам'яттю. Користувачі можуть обмінюватисяпрограмами, незалежно від продуктивності їх машин.

Програмна сумісність гарантує, що різні потребикористувача задовольняються відповідною моделлю.

Програмна сумісність знижує вартість застосування ЕОМ, підвищуючи прицьому їх продуктивність.

9.Защіта пам'яті в ЄС ЕОМ.

Для тог, щоб програми не впливали один на одного, передбачений захистінформації в ОП. Використовується посторінковий метод захисту. ВП умовноподіляється на блоки, що називаються сторінками, ємністю 2048 байт. У кожноїсторінки є свій ключ захисту. Утворюється самостійна що запам'ятовуєСереда, що складається з ключів захисту - пам'ять ключів захисту (ПКЗ).

Байт ключа складається з: 0-3 біти - ключ, 4 - ознака захисту з читання, 5 -
7 - не використовуються, 8 - консоль по парності.

При кожному зверненні до ОП з ПКЗ зчитується ключ захисту даноїфізичної сторінки. Нульовий ключ служить для захисту розділу, дерозташовується керуюча програма. Вона має привілей звернення в будь-якуВП область.

Ключі працюючих програм повинні збігатися з ключами програми захистуобласті пам'яті, до якої здійснюється звернення, інакше виконанняпрограми припиняється.

10.Режіми роботи ЄС ЕОМ.

Усі моделі ЄС ЕОМ - це мультипрограмному машини. Це означає, що вних застосовується поєднання програмних і апаратних засобів керування.
Програмні засоби складають ОС, що встановлює порядок роботи
ЕОМ при різних режимах роботи. Всі режими роботи ЕОМ діляться наоднопрограмних і мультипрограмному.

При роботі в олнопрограммном режимі всі ресурси ЕОМ віддані однійпрограмі. Виконання наступної програми можливо тільки після повноговиконання попередньої програми.

Різновиди однопрограмних режиму: o однопрограмних режиму з безпосереднім доступом користувача до ЕОМ.

Користувач веде діалог з машиною, працюючи за пультом. У цьому режимі машинний час використовується нераціонально. Такий режим використовується тільки при налагодженні ЕОМ. o однопрограмних режим з послідовним виконанням програм без участі користувача. Всі програми введені заздалегідь і виконуються під управлінням ОС. Цей режим неефективний, тому що при такому режимі не повністю використовуються можливості паралельної роботи основних пристроїв машини.

Різновиди мультипрограмному режиму: o Режим пакетної обробки. У такому режимі можливо вирішення декількох задач на ЕОМ одночасно. Всі програми, вихідні дані вводяться заздалегідь, з них утворюється пакт завдань. Усі завдання реалізуються без втручання користувача. При такому режимі значно економиться час на виконання набору завдань. o Режим поділу часу. Цей режим схожий на попередній, але під час виконання пакету можливе втручання користувачів. Режим поділу часу поєднує ефективне використання можливостей

ЕОМ з дає користувачеві можливість індивідуального користування.

Застосування такого режиму можливо тільки, коли робота ЕОМ протікає в реальному масштабі часу. o Режим запит-відповідь. Цей режим являє собою вид телеобробки, при якій відповідно до запитів від абонентів, ЕОМ посилає дані, що містяться в Файлах даних. Число відповідей обмежено ємністю пам'яті, отже обмежено і число запитів. o Діалоговий режим. це найбільш використовуваний режим роботи ЕОМ. При такому режимі відбувається двостороння взаємодія (діалог) користувача і ЕОМ. Для здійснення цього режиму необхідно, щоб технічні і програмні засоби могли працювати в реальному масштабі часу; щоб абоненти мали можливість формулювати свої повідомлення на високому рівні.

У мультипрограмному режимах реалізовані два варіанти: мультипрограмномурежим з фіксованим і довільним числом спільно розв'язуваних завдань.

Мікропроцесори та їх застосування.

1.Еффектівность мікропроцесорів.

У 1959 році фірма Intel (США) з замовлення фірми Datapoint (США) розпочаластворювати мікропроцесори (МП). Першим мікропроцесором на світовому ринкустав МП Intel 8008.

В останні роки з'явилися такі МП, які можуть повністюавтоматизувати виробництво і багато сфер обслуговування. Це можепризвести до зростання безробіття.

МП - це ефективний з технологічної і економічної точки зоруінструмент для переробки зростаючих потоків інформації.

Нове покоління МП йде на зміну попереднього кожні два роки і моральнозастаріває за 3-4 роки. МП разом з іншими пристроями мікроелектронікидозволяють створити досить економічні інформаційні системи.

Причина такої популярності МП полягає в тому, що з їх появою відпаланеобхідність у спеціальних схемах обробки інформації, доситьзапрограмувати її функцію та ввести в ПЗУ МП.

Основні характеристики МП.

Суперпроцессор P6:

Виготовляється на 0,6 мкм.-технології.

Переваги:
1. Частоти 133-150 Мгц
2. Удвічі перевершить за продуктивністю існуючі моделі, оскільки:

- Має 4 конвеєра для паралельній обробки команд.

- Інтегровані в одному корпусі 2 модуля КЕШ-пам'яті першого рівня

- 32 Кб, другу - 256 або 512 Кб.

- Введена нова шина, якої до цього оснащувалися великі ЕОМ.

- В одному комп'ютері можуть взаємодіяти до 4-х процесорів Р6 .

- У Р6 встановлені інтегрований і математичний співпроцесори.

Продуктивність: 250-300 MFlops, 1000 MFlops - для комп'ютерів з 4 --мя процесорами.

Зелені комп'ютери:

Ера екологічно шкідливих настільних комп'ютерів закінчується! Влітку
1994 адміністрація США заборонила підприємствам купувати не зеленікомп'ютери.

Зелені комп'ютери характеризуються:

= Охороною навколишнього середовища і здоров'я користувача.

= зниженим рівнем електромагнітних та радіаційних випромінювань.

= Повної утилізацією складових елементів комп'ютера.

= зниженого споживання електроенергії, зниженим тепловиділенням.

Це відбувається за рахунок використання процесорів з різними режимами роботи: стандартний, що дрімає і сплячий.

2.Структура 3-магістрального МП.

АЛП - арифметико-логічний пристрій; УУ - пристрій управління; УВВ - пристрій вводу-виводу; Т - таймер; Р - робочі регістри; регістри: 0 -- операндів, К - команд, А - адрес, Ф - прапоровим, С - станів, СК - лічильник команд, ОН - загального призначення, СТЕК - стекові.
Сигнали трьох видів - інформаційні, адресні та керуючі 0 можутьпередаватися по одній, двох або трьох шинам (магістралей). Шини, якправило, двунаправлени, тобто можуть передавати інформацію в обохнапрямках.

Структурна схема МП З трьома окремимишинами інформаційних (И), адресних (а) ікеруючих сигналів (У)

Мікропроцесор

3.Області застосування МП.

Років 30 тому було близько 2000 різних сфер застосування МП. Це управліннявиробництвом (16%), наукові дослідження, транспорт та зв'язок (17%),інформаційно-обчислювальна техніка (12%), військова техніка (9%), побутоватехніка (3%), навчання (+2%), авіація і космос (15%), комунальне таміське господарство, банківський облік, метрологія, медицина (4%) та іншіобласті.
Зараз розвиваються наступні напрямки автоматизації з застосуванням МПсистем управління:
- Верстати з ЧПУ плюс робот;
- Верстати з ЧПУ плюс робот плюс пристрій активного контролю розмірів;
- Верстати з ЧПУ плюс робот плюс система автоматичної діагностики зсамоповернення.

Багатопроцесорні обчислювальні системи, мережі, ЕОМ V покоління.

1.Магістральная організація процесорів ЕОМ.

При магістральної організації процесори зв'язуються в систему так, щовхідні дані одного з них є вихідними для іншого. Одержуваний рядпроцесорів послідовно обробляють окремі частини завдання.
Швидкодія ЕОМ з такої організації процесорів порядку 100 млн.операцій в секунду.
Ілюстрація принципу магістральної обробки інформації.

Вхід
(А, В)

2.Матрічная паралельна організація процесорів.

При паралельному процесі програма кожного завдання реалізується на окремомупроцесорі. Тут з'являється можливість як кілька незалежних завдань,так одну складну задачу. Швидкодія приблизно 200 млн. операцій всекунду ( "Ілліак-4" (США) містить 64 процесори).
Для матричного процесора характерний режим спільного виконання (всепроцесори працюють синхронно.

Матрична організація процесорів.

шина канал даних станів

Матричнийпроцесор

3.Мультіпроцессорная організація із загальною оперативною пам'яттю.

У центрі системи - потужні процесори, що мають власну пам'ять івнутрішнє управління. процесори працюють із загальною ОП (ЗУ). Одна з головнихпроблем таких обчислювальних систем - коммутірованіе процесорів.
Продуктивність становить понад 100 млн. операцій в секунду.

4.Сеті зв'язку ЕОМ.

Мережі зв'язку ЕОМ можна розглядати у вигляді пунктів, що об'єднуються каналамизв'язку. Мережі можна розділити на централізовані та розподілені.
У централізованих мережах обмін інформацією між ЕОМ та абонентом відбуваєтьсячерез центральний вузол зв'язку. При великій кількості абонентів такепобудова мережі нераціонально.
У розподілених мережах зв'язку здійснюється між багатьма парами вузлів.
Кожен вузол пов'язаний не менш ніж з двома іншими вузлами, і абоненти можутьвключаться в декілька вузлів.

5.ЕВМ V покоління.

ЕОМ IV покоління не отримали широкого розповсюдження через своюспецифіки. Це стало стимулом для розробки ЕОМ V покоління, прирозробки яких ставилися зовсім інші завдання, ніж прирозробки всіх колишніх ЕОМ. Якщо перед розробниками ЕОМ I - IV поколіньстояли такі завдання, як збільшення продуктивності в області числовихрозрахунків, досягнення великої ємкості пам'яті, то основними завданнямирозробників ЕОМ V покоління було створення штучного інтелектумашини (можливість робити логічні висновки з представлених фактів),можливість введення інформації в ЕОМ за допомогою голосу, різнихзображень. Це дозволить спілкуватися з ЕОМ всім користувачам, навіть тим, хтоне має спеціальних знань у цій області. ЕОМ буде помічникомлюдині у всіх областях.
Проект сімейства ЕОМ V покоління об'єднує 16 процесорів. Це дозволитьдосягти швидкодії в 160 (106 операцій в секунду.

Список літератури:

1. А. П. Пятібратов, А. С. Касаткін, Р. В. Можаров. "ЕОМ, МІНІ-ЕОМ імікропроцесорна техніка в навчальному процесі. "
2. А. П. Пятібратов, А. С. Касаткін, Р. В. Можаров. "Електронно-обчислювальнімашини в управлінні. "
3. Лекції МІЕМ.

-----------------------

ООЗУ ООЗУ

Процесор

Мулітіплексний канал

I селкторний канал

Пульт оператора

II селекторні канал

Пристрій введення на ПК

Алфавітно-цифрове друкую-ний пристрій

Адаптер "канал-канал"

Друкарська машинка з блоком управ - ня

Пристрій введення на ПЛ

Пристрій керування ВЗП на МД і МБ

Пристрій керування ВЗП на МЛ

Пристрій виведення на ПЛ

Друкарська машинка з блоком управ-вання

ВЗП на МЛ

ВЗП на МД

Пристрій введення на ПЛ

Пристрій виведення на ПК

ВЗП на МЛ

ВЗП на МД

Пристрій виведення на ПЛ

ВЗП на МЛ

ВЗП на МД

ВЗП на МЛ

ВЗП на МБ

Пристрій виведення на ПК

ВЗП на МБ

ВЗП на МЛ

Алфавітно-цифрове друкую-ний пристрій

УВВ

Про

К < p> А
Р Ф

СК

ОН

СТЕК

УУ

АЛУ

Перший етап операції.

(А, В) (F (A, B) 1

Другий етап операції.

F (A, B) 1 (F (A, B) 2

Третій етап операції.

F (A, B) 2 (F ( A, B) 3

Зберігання переможе-точного результату.
F (A, B) 2

Зберігання переможе-точного результату.
F (A, B) 1

ЦУУ

Системавводу-виводу

П1

ЗУ

П2

П64

ЗУ

П1

ПМ

ЗУМ

ЗУ1

Коммутатор