8. Структурні схеми комп’ютерів різних поколінь
Структурні схеми комп’ютерів різних поколінь.
Первое поколение
Устройство ввода-вывода - служит для обмена информацией процессора с внешней средой.
Обобщенная структура комп’ютера представлена на Рис. 2.12.
Вычислительная машина состоит из 4-х базовых узлов:
- процессор/ процессоры;
- устройство/устройства управления;
- устройство/устройства ввода/вывода;
- память (оперативная, на магнитных носителях).
2.2.Реалізація архітектур та види архітектур комп’ютерів.
Второе поколение ЭВМ.
Перех от ламповых к транзисторным ЭВМ.
Переход к печатному монтажу также улучшило надежность (рис.2.13).
Рис. 2.13. Второе поколение ЭВМ
Третье поколение ЭВМ.
Переход на интегральную схематехнику.
Формируется концепция канала,
Начинается работа с распараллеливанием процессора,
появляется микропрограммное управление,
иерархируется память,
вводится понятие агрегатирования рис 2.14.
МК – мультиплетный канал (медленные устройства)
СК – селекторный канал (высокоскоростные устройства) Канал является основным структурным элементом. В структуре процессора и оперативной памяти появляются специальные устройства, которые организуют адресные механизмы (обеспечивающие адресацию, перемещение программы в памяти, взаимную защиту).
Рис. 2.14. Третье поколение ЭВМ
9. Абстрактна модель комп’ютера.
Для детального огляду архітектур та види архітектур комп’ютерів проведемо аналіз абстрактної моделі комп’ютера представлена на Рис. 8.
Абстрактна модель комп’ютера можна представити в вигляді: CPU (центральный процессор), памяті та устройств ввода-выводу.
1) CPU (ЦП, центральное процессорное устройство (CPU) (ЦПУ) - центра́льный процессор, процессор или микропроцессор - процессор машинных инструкций, часть аппаратного обеспечения компьютера, в которой происходит основная часть обработки информации, и как правило, состоит из арифметического устройства и устройства управления.
10. Реалізація архітектур комп’ютерів. Второе поколение ЭВМ.
Переход от ламповых к транзисторным ЭВМ.
Переход к печатному монтажу также улучшило надежность
Третье поколение ЭВМ.
Переход на интегральную схематехнику.
Формируется концепция канала,
Начинается работа с распараллеливанием процессора,
появляется микропрограммное управление,
иерархируется память,
вводится понятие агрегатирования
(Агрегатирование, метод компоновки машин (комплексов машин) из взаимозаменяемых унифицированных агрегатов. Агрегатирование широко применяется при создании машин различного назначения, т. к. позволяет наиболее рационально организовать производство и эксплуатацию машин. Например, при создании семейства грузовых автомобилей различного назначения можно выделить ряд узлов, одинаковых или аналогичных для всех машин (двигатель, коробка передач, передний мост и др.). Это позволяет увеличить серийность отдельных узлов и снизить стоимость их изготовления благодаря более высокой степени механизации и автоматизации производства. Агрегатирование значительно удешевляет и упрощает своевременное и непрерывное совершенствование различных машин путём изменения конструкции морально-устаревших узлов. Метод Агрегатирование значительно улучшает эксплуатацию и ускоряет ремонт машин: при выходе из строя одного из агрегатов время простоя машины можно сократить, заменив неисправный агрегат исправным. Агрегатный метод ремонта, т. е. замена неисправных узлов новыми или отремонтированными, распространён в народном хозяйстве.)
МК – мультиплетный канал (медленные устройства)
СК – селекторный канал (высокоскоростные устройства) Канал является основным структурным элементом. В структуре процессора и оперативной памяти появляются специальные устройства, которые организуют адресные механизмы (обеспечивающие адресацию, перемещение программы в памяти, взаимную защиту).
Рис. 2.16. Третье поколение ЭВМ
В процессоре появляется несколько АЛУ (целочисленные, с плавающей арифметикой, для работы с адресами). Правда, эти устройства параллельно не работают, но для выполнения той или иной обработки выбирается определенное АЛУ. В памяти четко выделяется основная память, к которой процессор обращается непосредственно, и массовая память, емкость которой значительно больше емкости основной памяти, но непосредственно процессору она недоступна. Тем более данные с внешних устройств непосредственно недоступны процессору. Так как память иерархична, то создаются механизмы для управления памятью. Развивается и внутренняя память процессора (создаются предпосылки кэширования). В конце третьего поколения ЭВМ появляется концепция управления виртуальной памяти, развиваются внешние устройства и терминальное оборудование. Самое главное в тот период: унификация ЭВМ по конструктивно – технологическим параметрам. ЭВМ третьего поколения начинают выпускаться сериями или семействами, совместимыми моделями.