3. А) Создание семейств эвм обеспечивает большую экономию по срав

нению с разработкой разнородных моделей. Причины: 1) первоначальный этап проектирования является единым для

всех моделей; 2) используется один и тот же набор элементов, конструктив

ные и технологические методы; 3) разрабатывается единая операционная система; 4) осуществляется единая подготовка кадров для эксплуатации

ЭВМ. Начиная с 3-го поколения, когда появилась операционная сис

тема и архитектура, все вычислительные машины стали иметь модульный принцип построения, что позволяет легко производить наращивание вычислительных мощностей, а также подключение новых устройств по мере необходимости.

Под модулем понимается автономное, логически и конструктивно законченное устройство, выполняющее определенные функции в вычислительном процессе.

До 3-его поколения оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) простаивало. С 3-го поколения к ОЗУ стали подключаться внешние устройства (ВУ) через каналы ввода-вывода.

Архитектура ЭВМ третьего поколения.

+----+ +----------------->¦ЦП 1¦<-------------------+ ¦ +----+ ¦ ¦ +-----+ ¦ ¦ +------------->¦ОЗУ 1¦<-------------+ ¦ ¦ ¦ +-----+ ¦ ¦

\¦/ \¦/ \¦/ \¦/ +------------+ +----------------------+ ¦ МК ¦ ¦СК¦СК¦ CК ¦ СК ¦ СК¦ +------------+ интерфейс +----------------------+

¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ввода- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ <---- вывода ----->

¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +---+

+----++--+ +----+ +----++----++----++----+ ¦ ¦УУВУ¦¦ПУ¦ ¦УУВУ¦ ¦УУВУ¦¦УУВУ¦¦УУВУ¦¦УУВУ¦+-------+ +----++--+ +----+ малый +----++----++----++----+¦МПД ¦ +---+ +--- \ <-интерфейс ---> ¦ ¦ +-------+ ¦ 1 ¦ ¦ 2 ¦ +-----+ --+ ¦¦

\__¦ \___¦ ¦модем¦ ----+¦ +-----+ -----+

...

МК - мультиплексный канал СК - селекторный канал УУВУ - устройство управления внешними устройствами 1 - принтер и т. п. 2 - вывод на перфоленту

устройство управления.

Существует 2 вида каналов. Селекторный канал (СК) работает с быстродействующими уст

ройствами в монопольном режиме, к каждому каналу подключается одно устройство.

Мультиплексный канал (МК) работает с медленнодействующими устройствами в режиме разделения времени. В любой момент времени обслуживает только одно устройство. В качестве МК может использоваться ЭВМ или процессор меньшей производительности.

Все устройства вычислительной машины связаны между собой с помощью специальной системы связи, называемой стандартным интерфейсом. Он создает условия для использования стандартных команд, синхронизации и т. д.

Существует: 1) интерфейс ОП вычислительной машины; 2) интерфейс процессор - канал; 3) интерфейс ввода-вывода; 4) малый интерфейс (связь между устройством управления внеш

ними устройствами - УУВУ и ВУ). Два последних интерфейса - наиболее важные для универсальных

ЭВМ. Интерфейс ввода-вывода - это стандартное сопряжение между

УУВУ и каналами ввода-вывода (МК и СК). Он обеспечивает: - стандартный способ подключения ВУ, работающих с различными

скоростями; - единые форматы обмениваемой информации;

- стандартную организацию выполнения операций ввода-вывода независимо от режимов работы каналов и ВУ;

- возможность наращивания мощностей системы ввода-вывода;

- гибкие возможности обнаружения неисправностей в системе ввода-вывода;

- простоту реализации кабельного соединения устройств.

Малый интерфейс - это совокупность линий связи и сигналов между УУВУ и непосредственно этими устройствами (часто УУВУ называют контроллером).

Поскольку исполнительные механизмы различных ВУ могут значительно различаться между собой, то малый интерфейс стандартизируется в пределах одного и того же типа устройств.

3. б) Мини-ЭВМ; СМ ЭВМ - семейство малых ЭВМ. Основными аппаратными компонентами мини-ЭВМ являются: 1) процессор; 2) основная память; 3) УУВУ (контроллеры); 4) ВУ (периферия). Основной отличительной особенностью архитектуры СМ ЭВМ явля

ется то, что взаимодействие всех устройств, входящих в состав машины, осуществляется посредством единого унифицированного интерфейса, называемая "общая шина".

Общая шина является пассивным устройством и физически реализована в виде набора соединительных проводов (шин). Она является каналом, через который передаются адреса, данные, управляющие сигналы во все устройства системы, включая процессор и оперативную память.

Особенность: одновременно могут взаимодействовать только 2 устройства.

Данные могут передаваться через общую шину с одного регистра ВУ в другой, минуя процессор.

Общая шина позволяет подключать достаточно большое количество ВУ; количество ограничивается пропускной или нагрузочной способностью системы и физической длиной магистрали. Наиболее характерное количество - около 20 устройств, длина общей шины - порядка 15 метров.

Если этого недостаточно, то подключается дополнительное устройство, называемое риф - распределитель интерфейса. Он позволяет дополнительно подключать 19 устройств и удлиняет магистраль еще на 15 м.

Все модели СМ ЭВМ, так же как и большие ЭВМ, совместимы снизу вверх. Программные средства, реализованные на более ранних, реализуются на более поздних ЭВМ, но не наоборот.

СМ ЭВМ разрабатывается со 2-й очереди на основе БИС и микропроцессоров и в принципе могут рассматриваться как микро-ЭВМ.

3. в) микро-ЭВМ. Архитектура построения микро-ЭВМ.

Микро-ЭВМ включает постоянную память, которая в зависимости от возможности изменения зафиксированной в ней информации делится на 3 класса:

1) заказная (программируемая изготовителем по заказу пользователя);

2) однократно программируемая самим пользователем; 3) перепрограммируемая, информацию в которой можно изменять в автономном режиме, используя электрические, оптические и другие специальные устройства.

Информация в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) сохраняется и после выключения машины, благодаря чему не требуется производить ее загрузку с внешних носителей.

В некоторых машинах есть возможность сохранять оперативную информацию в течении некоторого времени.

Большинство типов микро-ЭВМ имеют организацию интерфейса на основе одной общей шины или двух шин: 1-й подключает процессор к ОЗУ и ПЗУ, 2-й - процессор к принтеру, дисплею и ВЗУ (внешнему запоминающему устройству).

Имеются микро-ЭВМ, блоки которых соединяются с помощью 3-х шин:

1) адресная (однонаправленная к памяти и интерфейсным блокам для управления периферией);

2) управляющая шина (двунаправленная) для передачи сигналов, синхронизирующих работу всех блоков микро-ЭВМ (завершения работы нормального или аварийного);

3) шина данных (двунаправленная) для передачи данных от процессора у памяти, устройствам ввода-вывода (УВВ) (дисководы, печатающий терминал).

4. 5. Остнастка - hardwear; программное обеспечение (ПО) -

softwear. Еще конструкторы ЭВМ 1-го поколения стремились учитывать ти

повые приемы программирования. 3-е поколение - программирование на системном уровне. Архи

тектор вычислительной системы на этапе разработки технического задания должен был тщательно прорабатывать архитектуру создаваемой системы, то есть распределять функции между техническими и программными средствами. Не было четкого понятия ПО.

Программно-математическое обеспечение - это совокупность программных средств и математических методов, обеспечивающих эффективное функционирование ЭВМ, определенный сервис при постановке и решении определенных различного рода задач обработки информации или коллективного обслуживания пользователей.

Математическое обеспечение (МО) - более общее понятие.

Комплекты программ технического обслуживания: наладочные, проверочные, диагностические (работают под управлением ОС и/или самостоятельно).

Операционные системы (ОС) и оболочки: многофункциональные ОС, реального времени (работа с технологическим оборудованием), с разделением времени (коллективного пользования, есть система приоритетов ), тестовые.

Режимы работы: PCP - primary control program; MFI - multy-program with fixed number of tasks; MVT Оболочка - программное средство, более удобное для пользова

теля; оно практически не расширяет возможности ОС. Пример - Norton Commander.

Системы программирования: языки программирования (машинные языки, машиноориентированные, машинонезависимые языки), трансляторы (компиляторы, интерпретаторы, оптимайзеры, интерпретаторы-компиляторы), библиотеки стандартных (подключаемых) программ.

Системное ПО - совокупность управляющих и обрабатывающих программ, описаний и инструкций для обеспечения функционирования технических систем ВС, а также разработки, отладки и выполнения программ пользователей. Является штатным ПО, то есть обычно входит в комплект поставки оборудования, так как не зависит от области применения ЭВМ.

Специальное (прикладное) ПО - совокупность программных средств решения конкретных задач пользователя (учета, статистики, финансовых задач).

Общее специальное ПО - программные средства, расширяющие возможности общего ПО, но не входящие в рамки штатного комплекта поставки.

6. Операционная система (ОС) - комплекс программ, часть из ко

торых постоянно находится в оперативной ЭВМ, а другая часть загружается в основную память из внешней (магнитных дисков MD) по мере необходимости.

Первая часть ОС называется ядром или резидентной частью, а программы второй части называются транзитными. Для координации управления работой всех частей ОС выделяется блок или программа внешнего уровня, которая в специальной литературе называется супервизором.

7. Существовали различные подходы программирования. Теперь все программы - набор программных модулей (величина

ограничивается одной страницей), которые вызываются по мере необходимости.

Пакет прикладных программ (ППП) - это совокупность прикладных программных модулей, ориентированных на решение определенного класса задач или реализацию функциональных потребностей конкретного пользователя.

Организация разработки программ в виде пакетов имеет преимущества:

1) за счет системного подхода к разработке программного комплекса;

2) за счет упрощения процесса адаптации программного комплекса к конкретным условиям его эксплуатации;

3) за счет упрощения приемов его эксплуатации в системах обработки данных конкретного объекта управления;

4) за счет повышения эффективности использования вычислительных ресурсов машины.

Любые программные комплексы разрабатываются в виде ППП (ОС, текстовый редактор, СУБД).

Состав и структура ППП.

Обмен между пакетами - экспорт-импорт. Программные средства.

1. Языковые процессоры - языковые средства, которые реализуют наиболее распространенные языки программирования. С точки зрения ОЭУ существует 4 уровня языковых процессоров. Языковые процессоры, языки программирования ориентированы на:

1) системных программистов; 2) прикладных программистов; 3) постановщиков задач; 4) конечного пользователя. В качестве постановщика задач часто выступает конечный поль

зователь. Прикладной пронраммист реализует задачи, реализующие функции

управления (бухгалтерскую, статистическую и др.). Системный программист обеспечивает увязку всего комплекса в

единое целое, обеспечивает возможность их функционирования. 2. Системы управления базами данных (СУБД). С возникновением избыточности информации появились базы дан

ных. СУБД - программные средства (окружение). СУБД обеспечивает: 1) быструю выборку необходимой информации по требованию

пользователя; 2) формирование различного рода справок; 3) позволяет выдавать информацию упорядоченно определенным

образом; 4) позволяет быстро вносить коррективы в базу данных (под

держивать в актуальном состоянии); 5) возможность доступа к базам данных определенным пользова

телям. Таким образом, СУБД - системы, которые способны подготавли

вать массивы для решения задач, поддерживать базу данных в актуальном состоянии, давать различного рода справки.

dBASE III Plus - основополагающий пакет. Фирма-разработчик - Ashton Tate (USA). Этот пакет успешно адаптирован в Советском Союзе под различными названиями: Карат и др. Модификации данной версии - FoxBase и др.