RYADOMVSE ru

Таблица эволюции эвм


Появление новых технических возможностей приводило к прорыву в области создания удобных, эффективных и безопасных программ, а новые идеи в программной области стимулировали поиски новых технических решений. Именно эти критерии удобство, эффективность и безопасность играли роль факторов естественного отбора при эволюции вычислительных систем.

Мы начнем исследование развития компьютерных комплексов с появления электронных вычислительных систем опуская историю механических и электромеханических устройств. Первые шаги по созданию электронных вычислительных машин были предприняты в конце второй мировой войны.

В середине х были созданы первые ламповые вычислительные устройства, и появился принцип программы, хранимой в памяти машины John Von Neumann, июнь г. В то время одна и та же группа людей участвовала и в проектировании, и в эксплуатации, и в программировании вычислительной машины.



эвм таблица эволюции


Это была скорее научно-исследовательская работа в области вычислительной техники, а не регулярное использование компьютеров в качестве инструмента решения каких-либо практических задач из других прикладных областей. Программирование осуществлялось исключительно на машинном языке. Об операционных системах не было и речи, все задачи организации вычислительного процесса решались вручную каждым программистом с пульта управления.


1.2 Краткая история эволюции вычислительных систем

За пультом мог находиться только один пользователь. Программа загружалась в память машины в лучшем случае с колоды перфокарт, а обычно с помощью панели переключателей. Вычислительная система выполняла одновременно только одну операцию ввод-вывод, собственно вычисления, размышления программиста. Отладка программ велась с пульта управления с помощью изучения состояния памяти и регистров машины.





В конце этого периода появляется первое системное программное обеспечение: Nat Rochester разрабатывает ассемблер для IBM В целом первый период характеризуется крайне высокой стоимостью вычислительных систем, их малым количеством и низкой эффективностью использования.

Компьютеры на основе транзисторов. Пакетные операционные системы С середины х годов начался новый период в эволюции вычислительной техники, связанный с появлением новой технической базы - полупроводниковых элементов. Применение транзисторов вместо часто перегоравших электронных ламп привело к повышению надежности компьютеров. Теперь они смогли непрерывно работать настолько долго, чтобы на них можно было возложить выполнение действительно практически важных задач.

Снизилось потребление вычислительными машинами электроэнергии.





Проще стали системы охлаждения. Эксплуатация и обслуживание вычислительной техники подешевели. Началось использование ЭВМ коммерческими фирмами. Появляются первые настоящие компиляторы, редакторы связей, библиотеки математических и служебных подпрограмм.

Пропадает необходимости взваливать на одних и тех же людей весь процесс разработки и использования компьютеров.





Именно в этот период происходит разделение персонала на программистов и операторов, специалистов по эксплуатации и разработчиков вычислительных машин. Изменяется сам процесс прогона программ. Теперь пользователь приносит программу с входными данными в виде колоды перфокарт и указывает требуемые для нее ресурсы. Такая колода получает название задания. Оператор загружает задание в память машины и запускает его на исполнение. Смена запрошенных ресурсов вызывает приостановку выполнения программ. В результате процессор часто простаивает.

Для повышения эффективности использования компьютера задания с похожими требуемыми ресурсами начинают собирать вместе, создавая пакет заданий. Появляются первые системы пакетной обработки, которые просто автоматизируют запуск одной программы из пакета за другой и, тем самым, увеличивают коэффициент загрузки процессора.

При реализации систем пакетной обработки был разработан формализованный язык управления заданиями, с помощью которого программист сообщал системе и оператору, какую работу он хочет выполнить на вычислительной машине. Системы пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми системными программами, предназначенными для управления вычислительным процессом.

Третий период Начало х - Компьютеры на основе интегральных микросхем. Следующий важный период развития вычислительных машин относится к началу х - годам. В это время в технической базе произошел переход от отдельных полупроводниковых элементов типа транзисторов к интегральным микросхемам. Вычислительная техника становится более надежной и дешевой.


Глава 3. Эволюция эвм

Растет сложность и количество задач, решаемых компьютерами. Вместо непосредственного чтения пакета заданий с перфокарт в память начинают использовать его предварительную запись сначала на магнитную ленту, а затем и на диск.

Когда в процессе выполнения заданию требуется ввод данных, они читаются с диска. Точно так же выходная информация сначала копируется в системный буфер и записывается на ленту или диск, а реально печатается только после завершения задания. Вначале действительные операции ввода-вывода осуществлялись в режиме off-line, то есть с использованием других, более простых, отдельно стоящих компьютеров.

В дальнейшем они начинают выполняться на том же компьютере, который производит вычисления, то есть в режиме on-line. Такой прием получает название spooling сокращение от Simultaneous Peripheral Operation On Line или подкачки-откачки данных.

Введение техники подкачки-откачки в пакетные системы позволило совместить реальные операции ввода-вывода одного задания с выполнением другого задания, но потребовало появления аппарата прерываний для извещения процессора об окончании этих операций. Магнитные ленты были устройствами последовательного доступа, то есть информация считывалась с них в том порядке, в каком была записана. Появление магнитного диска, для которого не важен порядок чтения информации, то есть устройства прямого доступа, привело к дальнейшему развитию вычислительных систем.

При обработке пакета заданий на магнитной ленте очередность запуска заданий определялась порядком их ввода. При обработке пакета заданий на магнитном диске появляется возможность выбора очередного выполняемого задания. Пакетные системы начинают заниматься планированием заданий: Идея мультипрограммирования заключается в следующем: Когда операция ввода-вывода заканчивается, процессор возвращается к выполнению первой программы. Эта идея напоминает поведение преподавателя и студентов на экзамене.

Пока один студент программа обдумывает ответ на поставленный вопрос операция ввода-вывода , преподаватель процессор выслушивает ответ другого студента вычисления. Естественно, что такая ситуация требует наличия в комнате нескольких студентов. Точно также мультипрограммирование требует наличия в памяти нескольких программ одновременно. При этом каждая программа загружается в свой участок оперативной памяти, называемый разделом, и не должна влиять на выполнение другой программы. Студенты сидят за отдельными столами и не подсказывают друг другу.

Появление мультипрограммирования требует целой революции в строении вычислительной системы. Большую роль, здесь играет аппаратная поддержка, наиболее существенные особенности которой: Программы не должны иметь самостоятельного доступа к распределению ресурсов, что приводит к появлению привилегированных и непривилегированных команд.

Привилегированные команды, например команды ввода-вывода, могут исполняться только операционной системой. Говорят, что она работает в привилегированном режиме.

Переход управления от прикладной программы к ОС сопровождается контролируемой сменой режима. Не менее важна в организации мультипрограммирования роль операционной системы. Наиболее существенные изменения состояли в следующем: Интерфейс между прикладной программой и ОС был организован при помощи набора системных вызовов. Организация очереди из заданий в памяти и выделение процессора одному из заданий потребовали планирования заданий.

Поскольку память является ограниченным ресурсом, оказались нужны стратегии управления памятью, то есть потребовалось упорядочить процессы размещения, замещения и выборки информации из памяти. Так как программы могут пожелать произвести санкционированный обмен данными, стало необходимо их обеспечить средствами коммуникации.

И, наконец, Для корректного обмена данными необходимо предусмотреть координацию программами своих действий, то есть средства синхронизации. И все же пользователь не мог непосредственно взаимодействовать с заданием и должен был предусмотреть с помощью управляющих карт все возможные ситуации.

Отладка программ по-прежнему занимала много времени и требовала изучения многостраничных распечаток содержимого памяти и регистров или использования отладочной печати. Появление электроннолучевых дисплеев и переосмысление возможностей применения клавиатур поставили на очередь решение этой проблемы.

В них процессор переключается между задачами не только на время операций ввода-вывода, но и просто по прошествии определенного интервала времени. Эти переключения происходят столь часто, что пользователи могут взаимодействовать со своими программами во время их выполнения, то есть интерактивно.

В результате появляется возможность одновременной работы многих пользователей на одной компьютерной системе. У каждого пользователя для этого должна быть хотя бы одна программа в памяти. Чтобы уменьшить ограничения на количество работающих пользователей, была внедрена идея неполного нахождения исполняемой программы в оперативной памяти.

Это реализуется с помощью механизма виртуальной памяти. Основным достоинством такого механизма является создание иллюзии неограниченной оперативной памяти ЭВМ. В системах разделения времени пользователь получил возможность легко и эффективно вести отладку своей программы в интерактивном режиме, записывать информацию на диск, не используя перфокарты, а непосредственно с клавиатуры. Появление on-line файлов привело к необходимости разработки развитых файловых систем. Параллельно внутренней эволюции вычислительных систем в этот период наблюдается и внешняя их эволюция.

До начала этого периода вычислительные комплексы были, как правило, несовместимы. Каждый имела свою собственную специальную операционную систему, свою систему команд и т. В результате программу, успешно работающую на одном типе машин, необходимо было полностью переписать и заново отладить для другого типа компьютеров.

В начале третьего периода появилась идея создания семейств программно-совместимых машин, работающих под управлением одной и той же операционной системы.



Таблица эволюции эвм видеоматериалы




Сила одной семьи была одновременно и ее слабостью. Широкие возможности этой концепции наличие всех моделей: Миллионы строчек ассемблера, написанные тысячами программистов, содержали множество ошибок, что вызывало непрерывный поток публикаций о них и попыток их исправления.

Тем не менее, идея стандартизации операционных систем была широко внедрена в сознание пользователей и в дальнейшем получила активное развитие. Четвертый период настоящее время. Классические, сетевые и распределенные системы.






Блок комментариев

Согласен, это замечательное мнение
22.08.2018 06:49
Я считаю, что Вы допускаете ошибку. Давайте обсудим. Пишите мне в PM.
26.08.2018 21:04
Играют наш Цска и Московский Спартак.
30.08.2018 23:09
Идеальный ответ
09.09.2018 01:05

  • © 2012-2017
    ryadomvse.ru
    RSS фид | Sitemap