Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Кинокартина Как я потерял мозг этим летом или С...doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
485.89 Кб
Скачать

Принципы фон Неймана:

  1. Использование двоичной системы счисления в вычислительных машинах. Преимущество перед десятичной системой счисления заключается в том, что устройства можно делать достаточно простыми, арифметические и логические операции в двоичной системе счисления также выполняются достаточно просто.

  2. Программное управление ЭВМ. Работа ЭВМ контролируется программой, состоящей из набора команд. Команды выполняются последовательно друг за другом. Созданием машины с хранимой в памяти программой было положено начало тому, что мы сегодня называем программированием.

  3. Память компьютера используется не только для хранения данных, но и программ. При этом и команды программы и данные кодируются в двоичной системе счисления, т.е. их способ записи одинаков. Поэтому в определенных ситуациях над командами можно выполнять те же действия, что и над данными.

  4. Ячейки памяти ЭВМ имеют адреса, которые последовательно пронумерованы. В любой момент можно обратиться к любой ячейке памяти по ее адресу. Этот принцип открыл возможность использовать переменные в программировании.

  5. Возможность условного перехода в процессе выполнения программы. Не смотря на то, что команды выполняются последовательно, в программах можно реализовать возможность перехода к любому участку кода.

Первое поколение ЭВМ началось в 1944 и закончилось в 1958 году. Элементная база первых ЭВМ состояла из электронных ламп и резисторов, а сама машина по размеру занимала целый зал, быстро и очень часто перегревалась и могла выполнять всего-навсего 103-104 операций в секунду. Программировалась сия орясина сложно, сразу на машинном коде, что также вызывало множество проблем, потому как для того, чтобы стать программистом такой ЭВМ, нужно было знать все команды этой машины, их двоичное представление и архитектуру ЭВМ.

Второе поколение ЭВМ длилось с 1958 по 1964 годы. Элементная база значительно обновилась: на смену электронно-вакуумным лампам пришли транзисторы; повысилась также производительность: 105-106 и упростилась эксплуатация, в программирование ввелись алгоритмические языки. Однако же габариты у машин изменились не так сильно, как остальные характеристики, потому что ЭВМ все еще приходилось размещать в отдельном машинном зале.

Третье поколение ЭВМ началось в 1964 и закончилось в 1972 году. Элементная база этих машин состояла из интегральных схем. ЭВМ третьего поколение делились на большие и малые. Габариты больших ЭВМ были схожи с машинами второго поколения, а вот для малых ЭВМ специально оборудованного помещения не требовалось. Производительность ЭВМ данного поколения все еще колебалась в районе 105-106 операций в секунду.

Четвертое поколение ЭВМ началось в 1972 году и длится до сих пор. Элементная база состоит из больших интегральных схем. Размеры данных машин уменьшились до микро, а число операций, выполняемых в секунду, возросло до 109.

Классификация ЭВМ:

Малые ЭВМ (мини ЭВМ) - надежные, недорогие и удобные в эксплуатации компьютеры, обладающие несколько более низкими по сравнению с мэйнфреймами возможностями. К малым ЭВМ относятся микрокомпьютеры, ПК, портативные компьютеры, laptop-ы и ноутбуки.

Мини - ЭВМ (и наиболее мощные из них супермини - ЭВМ) обладают следующими характеристиками:

- производительность - до 100 МIPS;

- емкость основной памяти - 4-512 Мбайт;

- емкость дисковой памяти - 2-100 Гбайт;

- число поддерживаемых пользователей-16-512;

Большие ЭВМ за рубежом чаще всего называют мэйнфреймами (Mainframe). К мэйнфреймам относят, как правило, компьютеры, имеющие следующие характеристики:

- производительность не менее 10 MIPS;

- основную память емкостью от 64 до 1000 Мбайт;

-  внешнюю память не менее 50 Гбайт;

- многопользовательский режим работы (обслуживает одновременно от 16 до 1000 пользователей);

Мэйнфреймы и до сегодняшнего дня остаются наиболее мощными (не считая суперкомпьютеров) вычислительными системами общего назначения, обеспечивающими непрерывный круглосуточный режим эксплуатации.

К суперЭВМ относятся мощные многопроцессорные вычислительные машины с быстродействием сотни миллионов - десятки миллиардов операций в секунду. Супер-компьютеры используются для решения сложных и больших научных задач (метеорология, гидродинамика и т. п.), в управлении, разведке, в качестве централизованных хранилищ информации и т.д.

Архитектура суперкомпьютеров основана на идеях параллелизма и конвейеризации вычислений.

В этих машинах параллельно, то есть одновременно, выполняется множество похожих операций (это называется мультипроцессорной обработкой). Таким образом, сверхвысокое быстродействие обеспечивается не для всех задач, а только для задач, поддающихся распараллеливанию.