Максимов Н.В., Партыка Т.Л., Попов И.И. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем (2005) (1186253), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Персональные компьютеры28 Каково назначение контроллеров и адаптеров' В чем заключаетсяразница между контроллером и адаптером?729 Что такое порты устройств Охарактеризуйте основные виды портов30 Перечислите функции процессора31 Перечислите и прокомментируйте основные параметры процессора732 Какие типы систем команд процессора вы знаете733 Зачем нужны регистры734 Зачем нужны прерывания35 Перечислите настройки BIOSЗаключениеВычислительная техника не сразу достигла необходимого уровня В ее развитии отмечают предысторию и четыре поколенияЭВМ Предыстория начинается в глубокой древности с различныхприспособлений для счета (абак, счеты), а первая счетная машинапоявилась лишь в 1642 г Ее изобрел французский математик Паскаль Построенная на основе зубчатых колес, она могла суммировать десятичные числа Все четыре арифметических действия выполняла машина, созданная в 1673 г немецким математиком Лейбницем Она стала прототипом арифмометров, использовавшихся с1820 г до 60-х гг XX в Впервые идея программно-управляемойсчетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройствауправления, ввода и печати (хотя и использующей десятичную систему счисления), была выдвинута в 1822 г английским математиком Бэббиджем Проект опережал технические возможности своеговремени и не был реализован Лишь в 40-х гг XX в удалось создать программируемую счетную машину, причем на основе электромеханических реле, которые могут пребывать в одном из устойчивых состояний, «включено» и «выключено» Это технически проще, чем пытаться реализовать десять различных состояний,опирающихся на обработку информации на основе десятичнойсистемы счисления С каждым новым поколением ЭВМ увеличиваются быстродействие и надежность их работы при уменьшениистоимости и размеров, совершенствовались устройства ввода и вывода информации В соответствии с трактовкой компьютера кактехнической модели информационной функции человека-устройства ввода приближаются к естественному для человека восприятиюинформации (зрительному, звуковому) и, следовательно, операциипо вводу в компьютер становятся все более удобными для человекаЭВМ характеризуются множеством показателей Это — системакоманд (общее количество выполняемых операций), быстродействие центрального процессора, емкости оперативной и внешней памятей, количество и номенклатура одновременно подсоединяемых436Заключениепериферийных устройств, потребляемая электроэнергия и др.
Навсех этапах истории развития ЭВМ создатели стремились все больше повысить их производительность, а пользователи мечтали(и мечтают) получить в свое распоряжение еще более мощные ифункционально более богатые вычислительные средства. Появилисьразного типа вычислительные системы, разнообразные многопроцессорные архитектуры, в архитектуре стало применяться множество различных функциональных элементов и узлов (например, таких,как кэш-память) и т. д. Если же рассмотреть историю развития информационных технологий, то с появлением ЭВМ, параллельно сразвитием последних, также успешно развивались существующие ипоявлялись новые ИТ. С появлением микропроцессоров в историивычислительной техники началась эпоха микроЭВМ, а с развитиеммикроэлектронной технологии, по мере возрастания степени интеграции и расширения функциональных возможностей микроэлектронных схем, стали появляться новые микропроцессоры и на ихбазе более совершенные ВМ. В конечном счете этот период ознаменовался широчайшим распространением во всех сферах человеческой деятельности персональных ЭВМ (ПЭВМ) и развитием технологии автоформализации знаний.Увеличение емкости системы памяти и повышение общей производительности ПК привели к более широкому распространениюбаз данных в различных автоматизированных системах управления.Это и ряд других факторов привели к тому, что стали более бережноотноситься и ценить различные информационные ресурсы.
Появилась необходимость предоставить доступ к этим ресурсам многимпользователям. Возникли локальные вычислительные сети (ЛВС),которые дали возможность в некоторой степени решить эту задачу,а также повысить эффективность использования дорогостоящих аппаратных средств (например, принтеров, дисков и др.).Расширялись функциональные возможности новых ПК и одновременно появлялись новые задачи, требующие еще более мощныенакопители и процессоры и т.
д. Объединение технологии сбора,хранения, передачи и обработки информации на компьютерах с техникой связи привели к идее создания более мощных и широкихглобальных вычислительным сетей. Разрабатывались новые ИТ,ставящие свои специфические требования перед требуемой вычислительной техникой. Этот лавинообразный циклический процесспрогресса продолжается непрерывно.
Так, ЭВМ, объединенные всеть, разделяются на основные (абонентские, клиентские) и вспомогательные (серверы). Последние служат для преобразования и пе-Заключение437редачи информации от одной ЭВМ к другой и к коммуникационным ЭВМ (Host-ЭВМ) по каналам связи.В качестве ЭВМ клиента может быть использована любая ЭВМ(клиент-приложение, посылающее запрос к серверу).К сетевому серверу по качеству и мощности предъявляются повышенные требования.
Эта ЭВМ выполняет функции по обслуживанию клиента, распределению ресурсов системы, а также поддерживает выполнение функций сетевой ОС.К серверу баз данных предъявляются немного иные требования.Он обеспечивает обработку запросов в многопользовательских системах, является средством решения сетевых задач и т. д.Коммуникационная ЭВМ устанавливается в узлах сети и решаеткоммуникационные задачи. Поэтому перед этими ЭВМ ставятсядругие требования.В общем виде и очень приближенно наблюдаемые в настоящеевремя тенденции развития вычислительной техники можно обозначить следующим образом:• в результате дальнейшего развития микроэлектронных технологий все большее увеличение степени интеграции микроэлектронных схем, повышение вычислительной мощности ирасширение функциональных возможностей микропроцессоров (плотность размещения транзисторов более 3 млн на1 см 2 , тактовая частота уже превосходит величину 3000 МГц);• разработка новых архитектурных решений в области однопроцессорных и многопроцессорных вычислительных систем;• создание различных функционально расширенных специализированных больших и сверхбольших интегральных схем —СБИС.
Например, корпорация Intel предложила программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) с уникальнойособенностью — возможностью проектирования и, если надо,моделирования и модификации цифровой схемы (со стороныразработчика, на своем рабочем месте, за несколько часов)специализированного СБИС, заменяющего 50—80 стандартных логических схем;• разработка принципиально новых элементов памяти и различных функциональных схем элементной базы ЭВМ;• расширение набора функций, выполняемых в одном компьютере (обработка алфавитно-цифровой информации, воспроизведение и запись звука, создание специальных эффектов, прием телепередач, запись кадров и их обработка, воспроизведение аналоговых и цифровых сигналов, различные режимыработы в компьютерных сетях — вот неполный перечень вы-438Заключениеполняемых функций) Все это требует существенного расширения номенклатуры и повышения мощности базовых блокови узлов компьютера,• на основе отмеченных и большого количества других разработок, создание широкой номенклатуры более производительных, многофункциональных и отличающихся своими высокими техническими и эксплуатационными характеристикамиустройств и блоков ЭВМ, а также автономных средств вычислительной и организационной техники (например, компанияSeagate Technology создала жесткие диски семейства с интерфейсом UltraDMA емкостью 80 Гбайт и со скоростью вращения шпинделя 7200 об /мин)Естественно, что этот перечень можно продолжать очень долго,так как данная область науки и техники развивается интенсивно имногостороннеРазрабатываются новые офисные и мультимедийные ПК, высокопроизводительные серверы, профессиональные рабочие станции,суперкомпьютеры, графические рабочие станции, презентационныеноутбуки и много других средствСоздаются средства защиты информации, такие, как программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий шифрование данных сгарантированной стойкостью и аутентификацию с проверкой целостности передаваемой информации, различные системы защиты информации, устройства криптографической защиты данных и дрС появлением качественно новых вычислительных средств,средств оргтехники и управления проводится большая работа по совершенствованию существующих и разработке совершенно новыхИТ В качестве примера можно отметить персональные информационные системы, связанную с ними GPS-технологию (GlobalPositioning System — Система Глобального Позиционирования) Этасистема обеспечивает информацией, приспособленной для некоторого индивидуума и доставляющейся непосредственно ему с помощью портативных персональных информационных устройств(PID — Personal Information Device) В качестве P1D могут использоваться персональные цифровые ассистенты — карманные илипортативные ПК Они могут как переноситься, так и перемещатьсяв автомобиле, снабжены средствами беспроводного сетевого соединения и сетевыми портами Каждый портативный ПК оснащенGPS-картой GPS-технология основана на спутниковых системах,генерирующих и посылающих абонентам специальные сообщения,позволяющие с высокой точностью определять их географическоеместонахонаждение GPS-карта принимает и интерпретирует спут-Заключение439никовые сообщения (снабжена специальным программным обеспечением) Таких примеров можно показать очень многоТаким образом, можно утверждать, что развитие компьютернойи связанной с ней другой техники (например, сетевой техники итехники связи), а также различных информационных технологийпроисходит непрерывно, они тесно взаимосвязаны и все время взаимно стимулируют процессы развитияСписок литературы1.
Computing & Multimedia. Словарь. М.: Внешсигма, 1996.2. Dictionary of Computing (Data Communication, Hardware andSoftware Basics, Digital Electronic) Ed. by Frank J. Galland, John Wiley& Sons, Datology Press Ltd, Windsor, England, 1983.3. Айден К., Колесниченко О. и др. Аппаратные средства PC. 2-еизд., перераб. и доп. СПб.: BHV—Санкт-Петербург, 1998.4.
Айден К., Фибельман X., Драмер М. Аппаратные средства IBMPC. СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 1996.5. Алферова 3. В. Теория алгоритмов. М.: Статистика, 1973.6. Аскеров Т. М. ЭВМ и программное обеспечение. Часть I. Технические средства ЭВМ: Учеб. пособие / Под общей ред. К.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
