ПО– Универсальные языки программирования, трансляторы.
Режим работы– однопрограммный.
Критерий эффективности использования – Машинные ресурсы.
Тип пользователя – инженер-программист.
Структурная схема такая же как и в первом поколении.
Характеристика:
Элементная база для УУ и АЛУ – Полупроводники.
Основной тип ЭВМ – Большие ЭВМ
Основные устройства ввода – ,,,+ клавиатура.
Основные устройства вывода – Перфоленточный вывод, алфавитно-цифровое печатающее устройство.
Внешняя память– ,,, + магнитный диск.
ПО– … + пакетные операционные системы.
Режим работы– Пакетный
Критерий эффективности использования – Машинные ресурсы.
Тип пользователя – Профессиональный-программист.
Первые ЭВМ имели очень сильную централизацию управления, единые стандарты форматов команд и данных, "жесткое" построение циклов выполнения отдельных операций, что во многом объясняется ограниченными возможностями используемой в них элементной базы. Центральное УУ обслуживало не только вычислительные операции, но и операции ввода-вывода, пересылок данных между ЗУ и др. Все это позволяло в какой-то степени упростить аппаратуру ЭВМ, но сильно сдерживало рост их производительности.
В ЭВМ третьего поколения произошло усложнение структуры за счет разделения процессов ввода-вывода информации и ее обработки .
Сильносвязанные устройства АЛУ и УУ получили название процессор, т.е. устройство, предназначенное для обработки данных. В схеме ЭВМ появились также дополнительные устройства, такие как процессоры ввода-вывода, устройства управления обменом информацией, каналы ввода-вывода (КВВ). Здесь наметилась тенденция к децентрализации управления и параллельной работе отдельных устройств, что позволило резко повысить быстродействие ЭВМ в целом.
Среди каналов ввода-вывода выделяли мультиплексные каналы, способные обслуживать большое количество медленно работающих устройств ввода-вывода (УВВ), и селекторные каналы, обслуживающие в многоканальных режимах скоростные внешние запоминающие устройства (ВЗУ).
Характеристика:
Элементная база для УУ и АЛУ – Интегральные схемы.
Основной тип ЭВМ – Мини ЭВМ
Основные устройства ввода – клавиатура.
Основные устройства вывода – Графопостроитель, принтер.
Внешняя память– перфоленты и магнитный диск.
ПО– Интерактивные ОС, структурированные языки программирования
Режим работы– Разделения времени
Критерий эффективности использования – Человеческие ресурсы, трудоемкость разработки и сопровождения программ.
Тип пользователя – Программист-пользователь.
В персональных ЭВМ, относящихся к ЭВМ четвертого поколения, произошло дальнейшее изменение структуры (рис.3).
· Соединение всех устройств в единую машину обеспечивается с помощью общей шины, представляющей собой линии передачи данных, адресов, сигналов управления и питания. Единая система аппаратных соединений значительно упростила структуру, сделав ее еще более децентрализованной. Все передачи данных по шине осуществляются под управлением сервисных программ.
· Ядро ПК образуют процессор и основная память (ОП), состоящая ОЗУ и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ). ПЗУ предназначено для записи и постоянного хранения наиболее часто используемых программ управления.
· Подключение всех внешних устройств (ВнУ), дисплея, клавиатуры, внешних ЗУ и других обеспечивается через соответствующие адаптеры или контроллеры - специальные устройства управления ВнУ. Контроллеры в ПЭВМ играют роль каналов ввода-вывода. В качестве особых устройств следует выделить таймер - устройство измерения времени и контроллер прямого доступа к памяти (КПД) - устройство, обеспечивающее доступ к ОП, минуя процессор.
Характеристика:
Элементная база для УУ и АЛУ – БИС.
Основной тип ЭВМ – Микро ЭВМ (ПК).
Основные устройства ввода – Клавиатура, сканер.
Основные устройства вывода – Графопостроитель, принтер.
Внешняя память– Магнитные и оптические диски.
ПО– Сетевые ОС, дружественное ПО.
Режим работы– Автономный и сетевой
Критерий эффективности использования – Трудоемкость формализации профессиональных знаний.
Тип пользователя – Пользователь с общей компьютерной подготовкой.
Стандартные элементы структур современных ЭВМ (с 90-х гг 20-го века)
Стандартные элементы структур современных ЭВМ: модульность построения, магистральность, иерархия управления.
· Модульность построения предполагает наличие в структуре ЭВМ достаточно автономных, функционально и конструктивно законченных устройств (процессор, модуль памяти, накопитель на жестком или гибком магнитном диске).
Модульная конструкция ЭВМ делает ее открытой системой, способной к адаптации и совершенствованию.
· Децентрализация управления предполагает иерархическую организацию структуры ЭВМ. Централизованное управление осуществляет устройство управления главного, или центрального, процессора. Подключаемые к центральному процессору модули (контроллеры и КВВ) могут, в свою очередь, использовать специальные шины или магистрали для обмена управляющими сигналами, адресами и данными.
· Инициализация работы модулей обеспечивается по командам центральных устройств, после чего они продолжают работу по собственным программам управления. Результаты выполнения требуемых операций представляются ими "вверх по иерархии" для правильной координации всех работ.
Характеристика:
Элементная база для УУ и АЛУ – БИС.
Основной тип ЭВМ – Микро ЭВМ (ПК).
Основные устройства ввода – Клавиатура, сканер, сенсорный экран, мышь
Основные устройства вывода – Графопостроитель, принтер.
Внешняя память– Магнитные и оптические диски, карты флеш-памяти.
ПО– Сетевые ОС, дружественное ПО.
Режим работы– Автономный и сетевой.
Критерий эффективности использования – Полнота и скорость доступа к информации.
