Этапы развития вычеслительной техники. Понятия о поколениях ЭВМ

плату, дисплей, клавиатуру и внешне напоминала собой телевизор. Количество заказчиков на ПК стало исчисляться  сотнями и тысячями.

Персональные компьютеры быстро совершенствовались. В 1976 г. для них была разработана  операционная система СР/М. В 1978 г. был сконструирован гибкий магнитны диск диаметром 5.25 дюйма (1 дюйм=2,45 см), предназначенный для хранения информации. Усилиями фирмы MOTOROLA в 1979 г. был создан мокропроцессор motorola 68000, который превосходил своих конкурентов по скорости, производительности и возможностям работы с графическими программами. В 1980 г. в персональных компьютерах появился жесткий магнитный диск, правда, он вмещал в себя всего лишь 5 Мбайт данных.

Первые Пк были 8 - разрядными и больше походили на дорогую игрушку, чем на серьезную ЭВМ. Так продолжалось до тех пор, пока в отрасли индивидуальных компьтеров  не появился компьютерный гигант – фирма IBM, которая специализировалась на изготовлении больших ЭВМ. В 1982 г. фирма IBM выпустила очень удачную модель – 16 – разрядный компьютер. Он был построен на основе микропроцессора Intel 8088, работал с тактовой частотой 4.77 МГц и использовал операционную систему MS – DOS. Называлась эта модель компьютера как IBM PC или просто PC.

Далее развитие Пк происходило очень высокими темпами: фирма IBM каждый год создавала по новой модели. В 1983 г. появилась модель PC XT, а в 1984 – более совершенный и производительный компьютер PC AT. Они быстро  завоевывали рынок ПК и стали своего рода стандартами, которые старались подражать фирмы – конкуренты.

Фирма IBM создавала свой персональный компьютер не «с нуля», а используя  узлы других производителей (в первую очередь, микропроцессор Intel). При этом она не делала секрета из того, как узлы компьютера должны соединяться и взаимодействовать друг с другом. В результате к созданию и совершенствованию компьютера могли подключаться другие фирмы – архитектура компьютеров IBM PC оказалась «открытой». У компьютеров IBM появились многочисленные  «клоны», то есть различные семейства компьютеров, похлжих на IBM PC. В дальнейшем  ЭВМЮ поддерживающие стандарт IBM PC, стали называться просто «персональными компьютерами». С течением времени ПК оправдали свое название, поскольку для многих

людей они стали необходимой  частью досуга, инсрументом для бизнеса и исследований.

Кроме  IBM – совместимых ПК, существует еще одно семейство персонгальных ЭВМ, называемых Macintosh. Эти компьютеры ведут свою родословную от уже упоминавшейся модели Apple, их производством занималась фирма Aplle Computer. Архитектура компьютеров Macintosh, в отличие от IBM PC, не была открытой. Поэтому, несмотря на свои более продвинутые по сравнению с IBM PC графические возможности, «Маки» не смогли завоевать такой обширный рынок. Численность «Маков» в десятки раз меньше численности IBM PC – совместимых компьютеров.

Главной тенденцией развития вычислительной техники в настоящее время  является дальнейшее расширение сфер применения ЭВМ и, как следствие, переход от отдельных машин к  их системам - вычислительным системам и комплексам разнообразных конфигураций с широким диапазоном функциональных возможностей и характеристик.

Наиболее перспективные, создаваемые  на основе персональных ЭВМ, территориально распределенные многомашинные вычислительные системы - вычислительные сети - ориентируются  не столько на вычислительную обработку  информации, сколько на коммуникационные информационные услуги: электронную  почту, системы телеконференций  и информационно-справочные системы.

Специалисты считают, что в начале XXI в. в цивилизованных странах произойдет смена основной информационной среды.

При разработке и создании собственно ЭВМ существенный и устойчивый приоритет  в последние годы имеют сверхмощные  компьютеры - суперЭВМ и миниатюрные, и сверхминиатюрные ПК. Ведутся, как уже указывалось, поисковые работы по созданию ЭВМ 6-го поколения, базирующихся на распределенной нейронной архитектуре, - ней-рокомпьютеров. В частности, в нейрокомпьютерах могут использоваться уже имеющиеся специализированные сетевые МП - транспьютеры - микропроцессоры сети со встроенными средствами связи.

Широкое внедрение средств мультимедиа, в первую очередь аудио- и видеосредств ввода и вывода информации, позволит общаться с компьютером на естественном языке. Мультимедиа нельзя трактовать узко, только как мультимедиа на ПК. Можно говорить о бытовом (домашнем) мультимедиа, включающем в себя и ПК, и целую группу потребительских устройств, доводящих потоки информации до потребителя и активно забирающих информацию у него.

Специалисты предсказывают в ближайшие  годы возможность создания компьютерной модели реального мира, такой виртуальной (кажущейся, воображаемой) системы, в  которой мы можем активно жить и манипулировать виртуальными предметами. Простейший прообраз такого кажущегося мира уже сейчас существует в сложных  компьютерных играх. Но в будущем можно говорить не об играх, а о виртуальной реальности в нашей повседневной жизни, когда нас в комнате, например, будут окружать сотни активных компьютерных устройств, автоматически включающихся и выключающихся по мере надобности, активно отслеживающих наше местоположение, постоянно снабжающих нас ситуационно необходимой информацией, активно воспринимающих нашу информацию и управляющих многими бытовыми приборами и устройствами.

История создания и развития средств  вычислительной техники

В вычислительной технике существует своеобразная периодизация развития электронных  вычислительных машин. ЭВМ относят  к тому или иному поколению  в зависимости от типа основных используемых в ней элементов или от технологии их изготовления. Ясно, что границы  поколений в смысле времени сильно размыты, так как в одно и то же время фактически выпускались  ЭВМ различных типов; для отдельной  же машины вопрос о ее принадлежности к тому или иному поколению  решается достаточно просто.

Еще во времена древнейших культур  человеку приходилось решать задачи, связанные с торговыми расчетами, с исчислением времени, с определением площади земельных участков и  т. д. Рост объемов этих расчетов приводил даже к тому, что из одной страны в другую приглашались специально обученные  люди, хорошо владешие техникой арифметического счета. Поэтому рано или поздно должны были появиться устройства, облегчающие выполнение повседневных расчетов. Так, в Древней Греции и в Древнем Риме были созданы приспособления для счета, называемые абак. Абак называют также римскими счетами. Эти счеты представляли собой костяную, каменную или бронзовую доску с углублениями – полосами. В углублениях находились костяшки, и счет осуществлялся передвижением костяшек.

В странах Древнего Востока существовали китайские счеты. На каждой нити или  проволоке в этих счетах имелось  по пятьи по две костяшки. Счет осуществлялся единицами и пятерками. В России для арифметических вычеслений применялись русские счеты, появившиеся в 16  веке, но кое – где счеты можно встретить и сегодня.

Развитие приспособлений для счета  шло в ногу с достижениями математики. Вскоре после открытия логарифмов в 1623 г. была изобретена логарифмическая  линейка, её автором был английский математик Эдмонд Гантер. Логарифмической линейке суждена была долгая жизнь: от 17 века до нашего времени.

Однако ни абак, ни счеты, ни логарифмическая  линейка не означают механизации  процесса вычислений. В 17 веке выдающимся французким ученым Блезом Паскалем было изобретено принципиально новое счетное устройство – арифметическая машина. В основу её работы Б. Паскаль положил извесную до него идею выполнения вычислений с помощью металических шестеренок. В 1645 г. им была построена первая суммирующая машина, а в 1675 г. Паскалю удается создать настоящую машину, выполняющую все четыре арифметических действия. Почти одновременно с Паскалем в 1660 – 1680 гг. Сконструировал счетную машину великий немецкий математик Готфирд Лейбниц.

Счетные машины Паскаля и Лейбница стали прообразом арифмометра. Первый арифмометр для четырех арифметических действий, нашедший арифметическое применение, удалось построить только через  сто лет, 1790 г., немецкому часовому мастеру Гану. Впоследствии устройство арифмометра совершенствовалось многими  механиками из Англии, Франции, Италии, России, Швейцарии. Арифмометры применялись  для выполнения сложных вычислений при проектировании и строительстве  кораблей. Мостов, зданий, при проведении финансовых операций. Но производительность работы на арифмометрах оставалась невысокой, настоятельным требованием времени  была автоматизация вычислений.

В 1833 г. анлийский ученый Чарлз Бэбидж, занимавшийся составлением таблиц для навигации, разработал проект «аналитической машины». По его замыслу, эта машина должна была стать гигантским арифмометром с программным управлением. В машине Бэбиджа предусмотрены были также арифметические и запоминающие устройства. Его машина стала прообразом

будущих компьютеров. Но в ней использовались далеко не совершенные узлы, например, для запоминания разрядов десятичного  числа в ней применялись зубчатые  колеса. Осуществить свой проект Бэбиджу не удалось из – за недостаточного развития техники, и «аналитическая машина» на время была забыта.

Лишь спустя 100 лет машина Бэбиджа привлекла внимкние инженеров. В конце 30 – х годов 20 века немецкий инженер Конрад Цузе разработал первую двоичную цифровую машину Z1. В ней широко использовались электромеханические реле, то есть механические переключатели, приводимые в действие электрическим током. В 1941 г. К. Уцзе создал машину Z3, полностью управляемую с помощью программы.

В 1944 г. американец Говард Айкен на одном из предприятий фирмы IBM построил мощную по тем временам машину «Марк – 1». В этой машине для представления чисел использовались механические элементы – счетные колеса, а для управления применялись электромеханические реле.

2. Средства обьединения персональных ЭВМ: основные виды. Цели и задачи решаемые путем обьединения ЭВМ: основные принципы построения локальных вычислительных сетей.

Назначением ЭВМ является выполнение программ. Программа содержит команды, определяющие порядок действий компьютера. Совокупность программ для компьютера образует программное  обеспечение (ПО).

Программы, работающие на компьютере, можно разделить на три категории:

1. прикладные программы, непосредственно  обеспечивающие выполнение необходимых  пользователям работ: редактирование  текстов, рисование картинок, обработка  информационных массивов;

2. системные программы, выполняющие  различные вспомогательные функции;

3. инструментальные системы (системы  программирования), обеспечивающие  создание новых программ для  компьютера.

Под системным (базовым) понимается программное обеспечение, включающее в себя операционные системы, сетевое ПО, сервисные программы, а также средства разработки программ (трансляторы, редакторы связей, отладчики и пр.).

 Операционная система (ОС) представляет  собой совокупность программ, выполняющих  две основные функции: предоставление  пользователю удобств виртуальной  машины и повышение эффективности  использования компьютера при  рациональном управлении его  ресурсами.

 Программы для управления  памятью обеспечивают более гибкое  использование оперативной памяти  компьютера.

 Пользовательский интерфейс  (сервисные программы) — это  программные надстройки операционной  системы (оболочки и среды), предназначенные  для упрощения общения пользователя  с операционной системой.

  Операционная система MS-DOS –  это однопользовательская, однозадачная, не сетевая 16-разрядная операционная  система (ОС), ориентированная на  использование на ПЭВМ с микропроцессором  Intel 8088(80286).

           Основными характеристиками данной ОС являются:

– максимальный объем адресуемой физической памяти – 640 Кбайт;

– представление всех ресурсов персонального  компьютера для одной, активной в  настоящий момент, программы;

– развитая файловая система и  процессор командного языка;

– слабая поддержка интерактивных  средств взаимодействия с пользователем;

– занимаемый объем на диске, в  зависимости от версии, от 1 Мбайта до 6 Мбайт.

  NortonCommanderпозволяет быстро и удобно выполнять команды MS-DOS. На экране отображеныдва окна в которых отображается состояние некоторых каталогов. Можнокопировать или перемещать файлы между этими каталогами, создавать текстовые файлы, корректировать и удалять их, искать их местоположение на диске и т.д. используя для этого функциональные клавиши. Назначение функциональных клавиш указано в подсказке в нижней строке экрана, но, на английском языке.

Операционные системы Windows — это семейство операционных систем, включающих: Windows 3.1, Windows for Workgroups 3.11, Windows 9X, Windows NT, Windows 2000, Windows ME.

 После того как операционная  система Windows 98/2000 будет загружена в нормальном режиме, появится графический интерфейс. Основными компонентами графического интерфейса являются рабочий стол, панель задач, пиктограммы и ярлыки. Кроме того, в Windows 98/2000 помимо стандартного можно использовать и Web-интерфейс, в котором используется активный рабочий стол.

  В Windows 98/2000 большую часть команд можно выполнять с помощью мыши. На рабочем столе располагаются пиктограммы (значки) и ярлыки. С их помощью можно получить доступ к соответствующим приложениям или документам. Любая расположенная на рабочем столе пиктограмма (или ярлык) может быть удалена с него. Исключение из этого правила составляют лишь пиктограммы, созданные операционной системой, такие, как Мой компьютер, Сетевое окружение, Корзина. В нижней части рабочего стола отображается панель задач. Щелкнув на кнопке Пуск панели задач, можно открыть стартовое меню.

        К стандартным приложениям Windows 98/2000 относятся:

  Блокнот — это простейший  текстовый редактор (рис. 3.32), который  можно использовать в качестве  удобного средства просмотра  текстовых файлов.