V posledných desaťročiach ľudstvo vstúpilo do počítačového veku. Inteligentné a výkonné počítače, založené na princípoch matematických činností, pracujú s informáciami, riadia činnosti jednotlivých strojov a tovární, riadia kvalitu výrobkov a rôznych produktov. V dnešnej dobe je počítačová technológia základom pre rozvoj ľudskej civilizácie. Na ceste do takejto situácie som musel prejsť krátkou, ale veľmi búrlivou cestou. A už dlho boli tieto stroje nazývané nie počítače, ale počítače (počítače).
Klasifikácia počítačov
Podľa všeobecnej klasifikácie počítačov distribuovaných viacerým generáciám. Definovanie vlastností pri priraďovaní zariadení k určitej generácii je ich samostatné štruktúry a úpravy, také požiadavky na elektronické počítače, ako sú rýchlosť, pamäť, metódy riadenia a metódy spracovania dát. Samozrejme, distribúcia počítačov bude v každom prípade podmienená - existuje veľa strojov, ktoré sa niektorými znakmi považujú za modely jednej generácie a na druhej strane patria úplne iným. Výsledkom je, že tieto zariadenia možno považovať za nekonzistentné fázy tvorby modelov elektronického výpočtového typu. V každom prípade, zlepšenie počítača prechádza niekoľkými fázami. A vytváranie počítačov v každej fáze má podstatné rozdiely v elementárnych a technických základoch, ktoré poskytujú určitý špecifický matematický typ.
Prvá generácia počítačov
Generovanie 1 počítačových počítačovvyvinutý v prvých poválečných rokoch. Vytvoril nepríliš výkonné elektronické počítače založené na elektrónovom typ rúrok (rovnako ako u všetkých typov televízorov v tých rokoch). Do istej miery to bola etapa tvorby takejto technológie.
Prvé počítače boli považované za experimentálne typy vozidiel, ktoré boli vytvorené pre analýzu existujúce aj nové koncepty (v rôznych vedách a nejakú sofistikovanú produkciu). Objem a hmotnosť počítačových strojov, ktoré boli celkom veľké, často vyžadujú veľký priestor. Teraz sa zdá, ako rozprávkové dlhé minulosti a ani aktuálne rokov.
Zavedenie týchto strojov v prvej generácii šiel way nakladanie dierne štítky, a riešenie pre správu softvéru sekvencie funkcií vykonáva napríklad, ENIAC - spôsob, akým vstupný konektor a tvary vykladané oblasti. Napriek skutočnosti, že tento spôsob programovania veľké množstvo času oneskoreného s cieľom pripraviť jednotku pre pripojenie k zostave stroj poľných jednotiek mu poskytovaných každú príležitosť dokázať matematickú "schopnosť" ENIAC'a, s významnými prínosmi mali rozdiely v tom, ako softvérová punčová páska, vhodná pre zariadenia typu relé.
Zásada "myslenie"
Pracovníci, ktorí pracovali na prvých počítačov, nie odrezať, boli vždy v blízkosti vozidla a strávil monitorovanie účinnosti existujúcich vákuových trubíc. Ale to bolo len na neúspech aspoň jednu lampu, ENIAC okamžite zdvihol, všetko vykonané v zhonevyhľadajte zlomené svetlo. najčastejšou príčinou (hoci približný) pomerne často zmeniť žiarovky bol nasledujúci: teplo a odlesky svetla prilákal hmyz, oni leteli do vnútorného objemu zariadenia a "pomohol" vytvoriť elektrický skrat. To znamená, že prvá generácia týchto strojov bola veľmi zraniteľná voči vonkajším vplyvom. Predstavíme Ak si, že tieto predpoklady môže byť pravda, predstava o "chyby" ("chyby"), ktorý je definovaný chyby a nedostatky v software a hardware počítačového hardvéru dostane úplne iný význam. No a ak boli lampy stroja v prevádzkovom stave, servisný personál mohol nastaviť ENIAC na inú úlohu manuálnym prepnutím spojenia asi šesť tisíc drôtov. Všetky tieto kontakty sa museli znova prepnúť, keď sa vyskytol problém iného typu.
Sériové stroje
Prvá elektronika, ktorá sa začala vyrábať sériovo, bola UNIVAC. Stala sa prvým digitálnym multifunkčným digitálnym počítačom. UNIVAC, ktorej vznik sa datuje 1946-1951 rokov, nutnú dobu 120 mikrosekúnd prídavkov, násobenie všeobecná -. 1800 ms a bary - 3600 mikrosekúnd. Takéto stroje vyžadovali veľkú plochu, veľa elektrickej energie a mali značný počet elektronických žiaroviek. Najmä sovietsky elektronický počítač "Strela" mal 6400 týchto svetiel a 60 tisíc kópií polovodičových diód. Rýchlosť takejto generácie počítačov nebola vyššia ako dve až tri tisíce akcií za sekundu, veľkosť pamäte RAM nepresahovala dve KB. Len jednotka M-2 (1958)) dosiahol operačnú pamäť asi štyri KB a rýchlosť rýchlosti automobilu za sekundu dosiahla dvadsaťtisíc akcií.
Počítače druhej generácie
V roku 1948 dostalo niekoľko vedcov a vynálezcov Západu prvý pracovný tranzistor. Bol to bodový kontaktný mechanizmus, v ktorom boli tri tenké kovové drôty v kontakte s pásikom z polykryštalického materiálu. Takže rodina počítačov sa už v tých rokoch zlepšila. Prvé modely počítačov prepustených na základe tranzistorov naznačujú ich vzhľad v poslednom segmente 50. rokov a o päť rokov neskôr sa objavili vonkajšie formy digitálneho počítačového stroja s podstatne rozšírenými funkciami.
Vlastnosti architektúry
Jedným z dôležitých princípov tranzistora je, že jediná kópia pojme prácu pre 40 bežných žiaroviek, a dokonca potom to bude udržať si vyššiu prevádzku rýchlosťou. Vozidlo prideľuje minimálne množstvo tepla a takmer nebude používať elektrické zdroje a energiu. V tejto súvislosti sa zvýšili požiadavky na osobné elektronické počítače.
Súbežne s postupnou výmenou konvenčných elektrických svietidiel za efektívne tranzistory došlo k zvýšeniu zlepšenia spôsobu uchovávania dostupných údajov. Existuje rozšírenie pamäte a magneticky upravená páska, ktorá sa prvýkrát použila v počítačoch UNIVAC prvej generácie, sa začala zlepšovať. Treba poznamenať, že v polovici šesťdesiatych rokov minulého storočia bola použitá metóda ukladania údajov na diskoch. podstatnýPokrok v používaní počítačov umožnil dosiahnuť rýchlosť v jednom milióne operácií za sekundu! Najmä konvenčné tranzistor počítače druhej generácie počítačov by mohlo byť považované za "Stretch" (UK), "Atlas" (USA). Kým Sovietsky zväz tiež vyrába vysoko kvalitné vzorky počítača (napríklad "BESM-6"). Výroba počítačov, ktoré sú založené na tranzistoroch, spôsobilo zníženie ich veľkosť, hmotnosť, spotrebu energie a náklady strojov, tiež zvýšenú spoľahlivosť a efektivitu. To umožnilo zvýšiť počet používateľov a zoznam úloh, ktoré treba vyriešiť. S ohľadom na vlastnosti, ktoré odlišujú druhú generáciu počítačov, vývojári týchto strojov začal navrhovať algoritmické formu ako u inžinierskych stavieb (ako je Algol, Fortran) a ekonomické (napr COBOL) typ výpočty. Hygienické požiadavky na elektronické počítače sa tiež zvyšujú. V päťdesiatych rokoch došlo k ďalšiemu prelomu, ale stále na súčasnej úrovni je stále ďaleko.
Dôležitosť OS
Ale aj v tejto dobe úloh vedúcich technológií počítačov bolo zníženie zdrojov, času a pamäti. Na vyriešenie tohto problému sa začali navrhovať prototypy súčasných operačných systémov.
Typy prvých operačných systémov (OS) umožnila zlepšiť automatizáciu užívateľov počítačov, ktorých cieľom je vykonávať niektoré úlohy, zoznámenie so strojom týchto programov, volajte potrebné kompilátory, volá nevyhnutné pre aplikácieModerná knižnica rutiny a tak ďalej. D. Z tohto dôvodu, okrem rôznych programov a informácie do počítača druhej generácie mal tiež odísť špeciálne pokyny, ktoré dostali zoznam krokov spracovania a údaje o využívaní a jeho vývojári. Za to, že vozidlo začal zavádzať rad paralelných úloh pre operátorov (sád úloh), tieto formy operačných systémov museli rozdeliť typy zdrojov medzi niektorými druhmi problémov s počítačom - bol multyprohrammnыy spôsob podklady pre štúdiu.
tretej generácie
v dôsledku rozvoja technológie integrovaných obvodov (IC) počítače schopné získať výkon zrýchlenie a stupeň spoľahlivosti polovodičového čipu a ďalšie zníženie ich veľkosti, ktorý sa používa veľkosť a ceny kapacity. Integrované obvody tvoria sa začali vyrábať pevnú sadu elektronického typu zložiek, ktoré boli uvedené v podlhovastých obdĺžnikových kremíkových plátkov, a mal dĺžku jednej strany nie je väčšia ako 1 cm. Tento typ dosiek (kryštály) sú umiestnené v plastovom puzdre malých objemoch, veľkosť sa dá vypočítať len prostredníctvom výberového Sc .. "Nohy". Z týchto dôvodov, tempo vývoja výpočtovej techniky začali rýchlo rásť. To umožnilo nielen k zlepšeniu kvality a zníženie nákladov na tieto stroje, ale stroje tvoriť malé, jednoduché, lacné a spoľahlivé hromadné typu - minipočítače. Tieto stroje boli pôvodne navrhnuté tak, aby riešenie problémov v uzkotehnycheskyh rôznych cvikov a techník. Hlavným momentom v tých rokochbola zvážená možnosť zjednotenia strojov. Tretia generácia počítačov sa vytvára vzhľadom na kompatibilné samostatné modely rôznych typov. Všetky ostatné zrýchlenia vo vývoji matematických a rôznych softvérov podporujú tvorbu paketových programov na riešenie štandardných problémov problémovo orientovaného softvérového jazyka. Potom sa po prvýkrát nachádzajú softvérové balíky - formy operačných systémov, na ktorých sa vyvíja tretia generácia počítačov.
Štvrtá generácia
Aktívne zdokonaľovanie elektronických zariadení na výpočtových strojoch prispelo k vzniku veľkých integrovaných obvodov (LSI), kde každý kryštál obsahoval niekoľko tisíc častí elektrického typu. To viedlo k ďalšej generácii počítačov, ktorých elementárny základ získal väčšie množstvo pamäte a skrátil cyklus implementácie príkazov: používanie pamäťových bajtov v jednej operácii stroja sa výrazne znížilo. Ale keďže náklady na programovanie sa nezmenšili, úlohou bolo znížiť zdroje čisto ľudského, nie strojného typu, ako predtým.
Boli vykonané operačné systémy ďalších typov, ktoré umožnili operátorom zlepšiť svoje programy priamo na displejoch počítačov, čo zjednodušilo prácu používateľov, ktorá sa čoskoro stala prvým vývojom novej softvérovej základne. Táto metóda úplne odporuje teórii počiatočných fáz vývoja informácií, ktoré používajú počítač prvej generácie. Teraz sa počítače používajú nielen na nahrávanie veľkých objemov informácií,ale pre automatizáciu a mechanizáciu rôznych oblastiach.
Zmeny na začiatku sedemdesiatych rokov
V roku 1971, bol prepustený veľký integrovaných obvodov počítača, kde celý konvenčný procesor počítača architektúry. Teraz bolo možné umiestniť jeden veľký integrovaných obvodov skoro všetky typy elektronických obvodov, ktoré boli ťažké v typickej počítačovej architektúry. To znamená, že zvýšená možnosť hromadnej výroby známych zariadení pre malé ceny. Bola to nová, štvrtá generácia počítačov. Od tej doby sa vykonáva mnoho nenákladné (používa sa v kompaktnom klávesnica počítača) a kontrolné systémy, ktoré sa zmestia na jeden alebo viacero veľkých integrované elektronické obvody, procesory, ktoré majú dostatok pamäte RAM a štruktúrovanie vzťahov výkonné snímače typu v mechanizmoch kontroly. Programy, ktoré pracovali s reguláciou benzínových motorov v automobiloch, s prevodom niektorých elektronických informácií alebo pevné režimy bielizne, realizované v pamäti počítača alebo pomocou rôznych typov regulátorov, alebo priamo na pracovisku. V sedemdesiatych rokoch bolo začať vyrábať univerzálne počítačové systémy kombinovanej procesor, pamäť veľké systémy s rôznymi kombináciami vstupu-výstupu mechanizmu umiestneného v všeobecných veľkých integrovaných obvodov (tzv mikrokontrolér), alebo inými spôsobmi, veľký integrované obvody usporiadané na spoločnej doske s tlačenými typu spoja. Ako výsledok, keď štvrtá generácia počítačov dostal masívnyšírenie začalo opakovanie situácie v šesťdesiatych rokoch, keď skromné minipočítače vyrábali časť práce vo veľkých univerzálnych počítačoch.
Vlastnosti počítača štvrtej generácie
Elektronické počítače štvrtej generácie boli zložité a mali rozvetvené schopnosti:
bežný multiprocesorový režim;
programy paralelného sekvenčného typu;
typy počítačových jazykov na vysokej úrovni;
Vznik prvých počítačových sietí.
Rozvoj technických možností týchto zariadení bol označený nasledujúcimi ustanoveniami:
Normálne oneskorenie signálu pri 07 ns /čl.
Vedúci typ pamäte je typický polovodič. Doba spracovania informácií z pamäte tohto typu - 100-150 ns. Pamäť je 1012-1013 znakov.
Použitie hardvérovej realizácie operačných systémov
Modulárne systémy sa začali používať pre softvér typu. Osobný prvý elektronický počítač vznikla na jar 1976 na základe integrovaných 8-bitových radičov konvenčné elektronické obvody hrať, vedci majú normálny naprogramovaný v jazyku BASIC, typ stroja hry «Apple», ktorý získal veľkú popularitu. Na začiatku roku 1977 bola firma Apple Comp., A začal výrobu na Zemi prvých osobných počítačov Apple. História tohto počítača identifikuje udalosť ako najdôležitejšia. V súčasnej dobe firma vyrába počítače Apple Macintosh, ktoré v mnohých ohľadoch predčí príklady modelov IBM PC. Nové modely Apple sú nielen výnimočnú kvalitu, ale ajskvelé (podľa moderných štandardov). K dispozícii je tiež špeciálny operačný systém pre počítače Apple, ktorý zohľadňuje všetky ich výnimočné funkcie.
Piata generácia počítačovej generácie
V osemdesiatych rokoch sa vývojový proces počítača (generácia počítačov) dostáva do novej etapy - strojov piatej generácie. Vzhľad týchto zariadení je spojený s vývojom mikroprocesorov. Z hľadiska systémových štruktúr je charakteristická absolútna decentralizácia práce, pričom sa berú do úvahy softvérové a matematické základy a prejde na úroveň práce v programovej štruktúre. Organizácia práce s elektronickými počítačmi rastie. Účinnosť piatej generácie počítačov - sto osemsto deväť operácií za sekundu. Pre tento typ strojov je charakteristický viacprocesorový systém umiestnený na mikroprocesoroch slabých typov, ktoré sa používajú naraz. Teraz existujú elektronické počítačové typy strojov, ktoré sú zamerané na vysokoúrovňové typy počítačových jazykov.
