- •Глава 1.
- •Базовая структура машины Джона фон Неймана:
- •Поколения эвм.
- •Представление информации в эвм.
- •Представление других видов информации.
- •Системы счисления.
- •Перевод целых чисел.
- •Перевод дробных чисел.
- •Прямой, обратный и дополнительный коды.
- •Прямой код.
- •Обратный код.
- •Дополнительный код
- •1.1.12. Модифицированные коды.
- •1.2. Структура эвм и назначение ее элементов.
- •1.2.1. Элементы архитектуры вычислительных систем.
- •1.2.2. Понятие о системе программного обеспечения эвм. Понятие об архитектуре эвм.
- •1.2.3. Общие принципы построения современных эвм.
- •1.3. Центральный процессор эвм.
- •1.3.1. Принципы построения элементарного процессора.
- •1.3.2. Операционные устройства (алу).
- •1.3.3. Управляющие устройства.
- •1.3.4. Уу с жесткой логикой.
- •1.3.5. Структура базового микропроцессора.
- •1.3.6. Структура микропроцессора.
- •1.4. Организация и структура памяти.
- •1.4.1. Структура памяти эвм.
- •1.4.2. Способы организации памяти.
- •1.4.3. Адресная память.
- •1.4.4. Ассоциативная память.
- •1.4.4. Стековая память (магазинная).
- •1.4.5. Постоянный зу (пзу, ппзу).
- •1.4.6. Флеш-память.
- •1.4.7. Размещение информации в основной памяти ibm pc.
- •1.5. Система прерываний.
- •1.5.1. Назначение, принцип работы и организация системы прерываний эвм.
- •1.5.2. Возможные структуры систем прерывания.
- •1.5.3. Характеристики систем прерывания.
- •1.6. Системы ввода-вывода.
- •1.6.1. Принципы организации ввода / вывода информации в эвм.
- •1.6.2. Общие принципы организации вв.
- •1.6.3. Программный вв.
- •1.6.4. Вв по прерываниям.
- •1.6.5. Вв в режиме пдп.
- •Пдп с захватом цикла.
- •Пдп с блокировкой процессора.
- •Системы визуального отображения информации (видеосистемы).
- •Клавиатура.
- •Принтер.
- •Сканер.
- •Устройства ввода-вывода звуковых сигналов.
- •1.8. Компоненты материнской платы.
- •Chipset.
- •Разновидности слотов.
- •Типы обмена по системной магистрали.
- •1.8. Введение в микропроцессорную технику.
- •Классификация мп
- •Структура типового микропроцессора
- •1.9. Архитектура современных эвм.
- •Глава 2.
- •Пользователь 1
- •1. Основные понятия безопасности
- •2. Проблемы обеспечения безопасности ос
- •3. Основные функции подсистемы защиты ос
- •4. Отказоустойчивость операционных систем
- •Глава 3
Глава 1.
История развития вычислительной техники, поколения ЭВМ. Системы счисления, перевод чисел из одной системы счисления в другую. Представление информации в ЭВМ. Методы кодирования информации.
Краткая история развития ВТ.
Первая из действующих ВМ была разработана Блезем Паскалем в 1642 году. Числа в счётной машине Паскаля изображались с помощью счётных колес, которые представляли собой шестерёнку с 10 зубцами, равномерно расположенными по окружности. В дальнейшем на протяжении трёх столетий разрабатывались различные варианты счётных механических машин, при этом необходимо отметить вклад отечественных учёных в этот процесс. Первая отечественная счётная машина была изготовлена часовым мастером Якобсоном около 1770г. Большой вклад в развитие счётной техники внёс известный русский математик академик П.Л. Чебышев. Среди многочисленных изобретённых им механизмов имеется арифмометр, сконструированный в 1878 г, который в то время был одной из самых оригинальных ВМ. Не менее интересным и важным изобретением русских учёных явился интегратор для решения дифференциальных уравнений. Он был изобретён и построен в 1912 г. великим русским математиком и инженером А.Н. Крыловым. Это была первая интегральная машина непрерывного действия, позволяющая решать дифференциальные уравнения до 4-го порядка. В 1913 г. русским учёным М.А. Бонч-Бруевичем была сконструирована эл. упр. схема с 2-мя установочными составляющими, названная триггером.
В 20 веке развитие ВТ было непосредственно связано с решением проблем защиты информации (вернее снятие этой защиты). В 30-е годы 20 века в Германии была создана механическая шифровальная машина «Энигма», которая по определённой схеме каждой букве секретного сообщения ставила в соответствие другую букву. Зашифрованное сообщение передавалось по радио. В связи с этим в 1939 году в Великобритании начались работы по разработке дешифровальной машины. Сначала было запущено несколько элементов механических компьютеров, но они оказались медлительными. Тогда Тьюрингом был разработан первый в мире компьютер на вакуумных лампах – «Колосс». Он мог разгадать любой секретный код в течение нескольких минут.
Первый отечественный проект ЭВМ был выдвинут С.А. Лебедевым ещё до начала Великой Отечественной войны, которая помешала его реализации. Этот проект был продолжен после войны, в результате чего в 1952 была разработана вычислительная машина БЭСМ – 1, которая была самой производительной в Европе (10 тысяч операций / сек).
В США в 1942 были выделены средства на создание эл. компьютера, однако работы шли крайне медленно. И только после тайного прибытия Тьюринга из Англии в США была запущена в 1946 году машина «ЭНИАК». Эта машина была длиной более 30 метров, содержала примерно 18 тысяч электронных ламп и 1,5 тысячи реле. Она потребляла мощность 150 киловатт, достаточную для освещения целого рабочего посёлка. «ЭНИАК» принято считать ЭВМ первого поколения.
В это же время знаменитый математик Джон фон Нейман предложил новый тип машины, действующей под управлением хранящейся в ней программы. Такой подход позволял преодолеть важнейший недостаток «ЭНИАКА» – затраты времени на набор и подготовку программы на коммутационной доске.