Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторна робота №3
Тема: Класифікація комп’ютерів.
Мета: Ознайомитись з різними класифікаціями комп’ютерів.
Теоретичні відомості:
Існують різні класифікації комп'ютерної техніки:
Чітких границь між класами комп'ютерів не існує. У міру вдосконалювання структур і технології виробництва, з'являються нові класи комп'ютерів, границі існуючих класів істотно змінюються.
|
Розподіл комп'ютерної техніки на покоління — досить умовний, нестрога класифікація обчислювальних систем по ступені розвитку апаратних і програмних засобів, а також способів спілкування з комп'ютером. |
Ідея ділити машини на покоління викликана тим, що за час короткої історії свого розвитку комп'ютерна техніка проробило більшу еволюцію як у змісті елементної бази (лампи, транзистори, мікросхеми й ін.), так і в змісті зміни її структури, появи нових можливостей, розширення областей застосування й характеру використання.
До першого покоління звичайно відносять машини, створені на рубежі 50-х років. У їхніх схемах використалися електронні лампи. Ці комп'ютери були величезними, незручними й занадто дорогими машинами, які могли придбати тільки великі корпорації й уряди. Лампи споживали величезну кількість електроенергії й виділяли багато тепла.
Комп'ютер "Эниак".
Перше покоління
Набір команд був невеликий, схема арифметико-логічного пристрою й пристрою керування досить проста, програмне забезпечення практично було відсутнє. Показники обсягу оперативної пам'яті й швидкодії були низькими. Для вводу-висновку використалися перфострічки, перфокарти, магнітні стрічки й друкувальні пристрої.
Швидкодія порядку 10-20 тисяч операцій у секунду.
Але це тільки технічна сторона. Дуже важлива й інша - способи використання комп'ютерів, стиль програмування, особливості математичного забезпечення.
Перфокарта
Програми для цих машин писалися мовою конкретної машини. Математик, що склав програму, сідав за пульт керування машини, уводив і налагоджував програми й робив по них розрахунки. Процес налагодження був найбільш тривалим за часом.
Незважаючи на обмеженість можливостей, ці машини дозволили виконувати розрахунки, необхідні для прогнозування погоди, рішення завдань атомної енергетики й ін.
Досвід використання машин першого покоління показав, що існує величезний розрив між часом, затрачуваним на розробку програм, і часом розрахунком.
ЕОМ "Урал"
Ці проблеми почали переборювати шляхом інтенсивної розробки засобів автоматизації програмування, створення систем обслуговуючих програм, що спрощують роботу на машині й збільшують ефективності її використання. Це, у свою чергу, зажадало значних змін у структурі комп'ютерів, спрямованих на те, щоб наблизити їх до вимог, що виникли з досвіду експлуатації комп'ютерів.
Вітчизняні машини першого покоління: Стріла, Урал, М-20.
Транзистор
БЕРМ-6. Друге покоління
Друге покоління комп'ютерної техніки - машини, сконструйовані приблизно в 1955-65 р. Характеризуються використанням у них як електронних ламп, так і дискретних транзисторних логічних елементів. Їхня оперативна пам'ять була побудована на магнітних кільцях. У цей час став розширюватися діапазон застосовуваного встаткування вводу-виводу, з'явилися високопродуктивні пристрої для роботи з магнітними стрічками, магнітні барабани й перші магнітні диски.
Швидкодія - до сотень тисяч операцій у секунду, ємність пам'яті - до декількох десятків тисяч слів.
З'явилися так звані мови високого рівня, засоби які допускають опис всієї необхідної послідовності обчислювальних дій у наочному, легко сприйманому виді.
Програма, написана алгоритмічною мовою, незрозуміла комп'ютеру, що сприймає тільки мову своїх власних команд. Тому спеціальні програми, які називаються трансляторами, переводять програму з мови високого рівня на машинну мову.
З’явився широкий набір бібліотечних програм для рішення різноманітних математичних завдань. З'явилися моніторні системи, що управляють режимом трансляції й виконання програм. З моніторних систем надалі виросли сучасні операційні системи.
|
Операційна система — найважливіша частина програмного забезпечення комп'ютера, призначена для автоматизації планування й організації процесу обробки програм, вводу-виводу й керування даними, розподілу ресурсів, підготовки й налагодження програм, інших допоміжних операцій обслуговування. |
Таким чином, операційна система є програмним розширенням пристрою управління комп'ютера.
Для деяких машин другого покоління вже були створені операційні системи з обмеженими можливостями.
Машинам другого покоління була властива програмна несумісність, що утрудняла організацію великих інформаційних систем. Тому в середині 60-х років намітився перехід до створення комп'ютерів, програмно сумісних і побудованих на мікроелектронній технологічній базі.
Комп'ютер IBM-360.
Третє покоління
Машини третього покоління створені приблизно після 60-x років. Оскільки процес створення комп'ютерної техніки йшов безупинно, і в ньому брало участь велика кількість людей з різних країн, що мають справу з рішенням різних проблем, важко й даремно намагатися встановити, коли "покоління" починалося й закінчувалося. Можливо, найбільш важливим критерієм розходження машин другого й третього поколінь є критерій, заснований на понятті архітектури.
Машини третього покоління - це сімейства машин з єдиною архітектурою, тобто програмно сумісних. Як елементна база в них використовуються інтегральні схеми, які також називаються мікросхемами.
Машини третього покоління мають розвинені операційні системи. Вони мають можливості мультипрограмування, тобто одночасного виконання декількох програм. Багато завдань керування пам'яттю, пристроями й ресурсами стала брати на себе операційна система або ж безпосередньо сама машина.
Приклади машин третього покоління - сімейства IBM-360, IBM-370 і ін.
Швидкодія машин усередині сімейства змінюється від декількох десятків тисяч до мільйонів операцій у секунду. Ємність оперативної пам'яті досягає декількох сотень тисяч слів.
Четверте покоління - це теперішнє покоління комп'ютерної техніки, розроблене після 1970 року.
Найбільш важливий у концептуальному відношенні критерій, по якому ці комп'ютери можна відокремити від машин третього покоління, полягає в тому, що машини четвертого покоління проектувалися розраховуючи на ефективне використання сучасних високорівневих мов і спрощення процесу програмування для кінцевого користувача.
В апаратурному відношенні для них характерно широке використання інтегральних схем, а також наявність швидкодіючих запам'ятовувальних пристроїв з довільною вибіркою ємністю в десятки мегабайт.
C точки зору структури машини цього покоління являють собою многопроцесорні комплекси, що працюють на загальну пам'ять і загальне поле зовнішніх пристроїв. Швидкодія становить до декількох десятків мільйонів операцій у секунду.
Для них характерні:
Розробка наступних поколінь комп'ютерів виконується на основі більших інтегральних схем підвищеного ступеня інтеграції, використання оптоелектроних принципів (лазери, голографія).
Практична частина:
1. Оформити в зошиті лабораторну роботу.
2. Стисло законспектувати основні поняття.
3. Відповісти на питання.
4. Захист роботи.
Питання для самоконтролю
1. По яких ознаках можна розділяти комп'ютери на класи й види?
2. На основі яких технічних елементів створювалися комп'ютери першого покоління?
3. Яку основну проблему перед розроблювачами й користувачами висунув досвід експлуатації комп'ютерів першого покоління?
4. Яка елементна база характерна для другого покоління комп'ютерів?
5. На якій елементній базі конструюються машини третього покоління?
6. Для яких поколінь комп'ютерів характерно широке використання інтегральних схем?
7. Яка швидкодія характерно для машин четвертого покоління?
Література
1. А.И.Бочкин Методика преподавания информатики:Учеб. пособие.- Мн.:
Высш.шк.,1998.-432 с.
2. М.П.Лапчик Методика преподавания информатики. - Свердловск, 1990.-250с.
3. Журналы «Информатика и образование» 1986-2005 гг.
4. Кушниренко А.Г. и др. Основы информатики и вычислительной техники, М.:
Просвещение, 1990.
5. Каймин В.А. и др. Основы информатики и вычислительной техники, М.:
Просвещение, 1990.