Поколения эвм

1-е поколение (1945-1954 гг.) - время становления машин с фон-неймановской архитектурой. В этот период формируется типовой набор структурных элементов, входящих и состав ЭВМ. Это - центральный процессор (ЦП), оперативная память (или оперативное запоминающее устройство - ОЗУ) и устройства ввода-вывода (УВВ). ЦП, в свою очередь, состоял из арифметико-логического устройства (АЛУ) и устройства управления (УУ).

Машины этого поколения работали на ламповой элементной базе, из-за чего потребляли огромное количество энергии и были очень ненадежны. С их помощью решались, в основном, научные задачи. Программы для них уже начали составляться не на машинном языке, а на языке ассемблера. Основные средства наложения информации – перфокарты, перфоленты, магнитные ленты.

2-е поколение (1955-1964 гг.) - смену поколений определило появление новой элементной базы: вместо электронной лампы в ЭВМ стали применяться миниатюрные транзисторы и магнитные сердечники (для ОЗУ). Появились языки высокого уровня: ALGOL, FORTRAN, COBOL. Для эффективного управления ресурсами машины были разработаны операционные системы (ОС). Основные средства наложения информации – перфокарты, перфоленты, магнитные ленты, магнитные диски.

3-е поколение (1965-1970 гг.) - появились интегральные микросхемы. Повысилась производительность, снизились размеры и стоимость. Появились мини ЭВМ. Они активно использовались для управления различными технологическими процессами. С увеличением производительности появилась возможность использовать многопрограммность. Расширились функции ОС. Активно разрабатывались теоретические основы программирования. Появилась тенденция к созданию семейств ЭВМ, то есть совместимости снизу-вверх на программно-аппаратном уровне.(IBM-System 360, ЕС-ЭВМ).

4-е поколение (1970-1984 гг.) - появляются большие и сверхбольшие интегральные микросхемы (БИС и СБИС). Работа с программным обеспечением стала более дружественной, из-за чего стремительно выросло количество пользователей. Основные средства наложения информации – оптические, жесткие, гибкие диски.

5-е поколение (1984–до нашего времени) – переход к компьютерам пятого поколения предполагал переход к новым архитектурам, ориентированным на создание искусственного интеллекта. Создание развитого человеко-машинного интерфейса (распознавание речи, образов). Развитие логического программирования для создания баз знаний и систем искусственного интеллекта; Создание новых технологий в производстве вычислительной техники.

Машинно-ориентированные языки программирования

Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ.

В настоящее время разработаны сотни языков программирования. Обычно их разделяют на машинно-независимые и машинно-ориентированные языки.

Машинно-независимый язык — язык программирования, структура и средства которого не связаны с конкретной ЭВМ и позволяют выполнять составленные на нем программы на любой ЭВМ, снабженной трансляторами с этого языка.

Высокоуровневые языки разработаны для быстроты и удобства использования программистамии (например С++, Java, Pascal, Delphi и др.). Использование разнообразных трансляторов и интерпретаторов обеспечивает связь программ, написанных при помощи языков высокого уровня, с различными операционными системами и оборудованием. Но эта особенность не позволяет создавать простые и точные инструкции к используемому оборудованию. Программы, написанные на языках высокого уровня, проще для понимания программистом, но менее эффективны, чем их аналоги, создаваемые при помощи низкоуровневых языков.

Машинно-ориентированный язык – язык программирования, учитывающий структуру и характеристики ЭВМ определенного типа или конкретной ЭВМ.

Машинно-ориентированные языки обладают специфическими преимуществами и недостатками, в частности:

• высокое качество создаваемых программ (компактность и скорость выполнения);

• возможность использования конкретных аппаратных ресурсов;

• предсказуемость объектного кода и заказов памяти;

• для составления эффективных программ необходимо знать систему команд и особенности функционирования данной ЭВМ;

• трудоемкость процесса составления программ (особенно на машинных языках и ЯСК), плохо защищенного от появления ошибок;

• низкая скорость программирования;

• невозможность непосредственного использования программ, составленных на этих языках, на ЭВМ других типов.

Единственный язык, напрямую выполняемый ЭВМ — это машинный язык (также называемый машинным кодом и языком машинных команд). Изначально все программы писались в машинном коде, но сейчас этого практически уже не делается. Вместо этого программисты пишут исходный код на том или ином языке программирования, затем, используя компилятор, транслируют его в один или несколько этапов в машинный код, готовый к исполнению на процессоре. Но это справедливо только для языков высокого уровня. Если требуется полный контроль над системой на уровне машинных команд и отдельных ячеек памяти, программы пишут на языке низкого уровня.

Машинный язык (абсолютный язык, computer machine language) — язык программирования, предназначенный для представления программ в форме, обеспечивающей возможность их выполнения техническими средствами

Язык ассемблера, мнемонические инструкции которого преобразуются один к одному в соответствующие инструкции машинного языка целевого процессора ЭВМ. (По этой причине трансляторы с языков ассемблера — ассемблера — получаются алгоритмически простейшими трансляторами.)

Машинно-ориентированные языки – это языки, наборы операторов которых существенно зависят от особенностей ЭВМ (внутреннего языка, структуры памяти и т.д.).