1. История создания вычислительной техники

• IBM 701 (1953), IBM 704 (1955): разрядно-параллельная память, разрядно-параллельная арифметика;

• IBM 709 (1958): независимые процессоры ввода/вывода;

• IBM STRETCH (1961): опережающий просмотр вперед, расслоение памяти;

• ATLAS (1963): конвейер команд

• CDC 6600 (1964): Независимые функциональные устройства

• CDC 7600 (1969): конвейерные независимые функциональные устройства;

• ILLIAC IV (1974): матричные процессоры;

• CRAY 1 (1976): векторно-конвейерные процессоры.

2. Классификация по

1) системные программы

Нужны для управления компьютером и выполнения некоторых вспомогательных функций. Создание копий данных, выдача справочных данных, выдача данных об аварийной ситуации и тп. Примеры: ОС, драйвера, утилиты.

2) Прикладные программы

Редактирование текста, формирование изображения, выполнение задач из какой-либо предметной области. Примеры: редакторы текста, графики, звука, а также всевозможные игры.

3) инструментальные системы

Нужны для того, чтобы помочь проектировщикам разрабатывать новое ПО, расширить ОС, оптимизировать вычислительный процесс. Примеры: Различные среды разработки с использованием определенных языков программирования, трансляторы, базы данных

3. Два подхода к формированию понятия «арх комп»

1) архитектура как набор взаимодействующих компонент.

Архитектура ВС определяет основные функциональные возможности системы, особенности ее структуры и тд.

Простейшая ВС включает модули 5 типов: центральный процессор, основная память, каналы, контроллеры и внешние устройства.

• Процессор предназначен для управления работой системы и обеспечивает вычисления непосредственно в программе.

• Основная память предназначена для хранения команд и данных и обеспечивает адресной доступ к ним от процессора

• Каналы – устройства, предназначены для управления обменом данных с внешними устройствами.

• Контроллеры ввода-вывода предназначены для управления внешними устройствами.

• Внешние устройства предназначены для ввода-вывода информации с различных носителей

Программное обеспечение является составной частью архитектуры компьютера и существенно влияет на вычислительный процесс.

2) архитектура как интерфейс между уровнями физической системы

Термин «Архитектура» может быть определен как распределение функций, которые выполняются системой, по различным уровням и установление интерфейса между этими уровнями.

Архитектура первого уровня определяет, какие функции по обработке данных решаются системой, а какие передаются внешнему миру: пользователю, и тд. Система взаимодействует с внешним миром через 2 набора интерфейсов: языки и системные программы. Эти 2 интерфейса должны быть созданы при разработке архитектуры системы.

Уровни, определяемые интерфейсами внутри ПО представимы архитектурой ПО.

4. Архитектура Фон-Неймана:

Основные принципы фон Нейманом формировались применительно к созданию автоматического устройства для решения ДУ. Основные характеристики архитектуры Ф-Н типа:

1. Последовательно адресуемая единственная память линейного типа для хранения программ и данных;

2. Команды и данные различаются через идентификатор неявным способом лишь при выполнении операции

3. Назначение данных определяется лишь логикой программы.

Указанные свойства были важными для своего времени. Однако после появления языков высокого уровня (ЯВУ) и других нововведений появилась потребность в новых возможностях архитектуры. Среди них, требования ЯВУ имеют следующие особенности:

1. Память состоит из набора дискретных именуемых переменных;

2. ЯВУ оперирует как с линейными, так и с многомерными данными;

3. В ЯВУ четко разграничены операции и данные;

4. Примитивность выполняемых операций в объектном коде требует сложной работы компилятора

Основные способы совершенствования архитектуры Ф-Н:

1. Хранение информации в виде самоопределяемых данных;

2. Введение областей санкционированного доступа;

3. Использование одноуровневой памяти.