112.Опишіть технологію компіляції програм на Асемблері.

 Компилирование - это процесс, при котором происходит преобразование текстового файла программы к двоичному виду. Мало этого, в готовом файле-программе оказывается ещё и служебная информация: тип файла, для какого процессора предназначен, чем компилировался, версия программы ... и ещё много чего такого, чего программист не планировал сделать. :)))

   ПОДРОБНОСТИ. Совершенно не обязательно, что конечный файл будет именно таким. Например, компиляторы FASM и NASM позволяют делать "плоские" (бинарные, двоичные) файлы - без всякой дополнительной информации. Но такие файлы-программы скорей всего, использовать не удастся.

    Итак, компилятор. В нашем случае он состоит из двух отдельных программ. Транслятор MASM.exe не ниже 5-ой версии, и редактор связей (линкер) - LINK.exe, причём не ниже 4-ой версии. Должно хватить. ;)

    Почему компиляция требует этих двух программ? Транслятор создаёт, так называемый, ОБЪЕКТНЫЙ файл. Прошу не путать с концепцией объектно-ориентированного программирования ;) (ООП). Действительно, файл является объектом в некотором роде, но на этом всё сходство заканчивается. :) Объектный файл содержит в себе этакий суррогат, ещё не машинный код, но уже и не текстовый файл. Далее объектный файл пропускается через редактор связей, и на выходе получаем нормальный исполнимый файл. Работа линковщика довольна коротка, и при сборке большого проекта работа с уже готовыми объектными файлами весьма сокращает время конечной сборки.

    ПОДРОБНОСТИ. Такая же схема применяется в проекте GNU C++, в который также входят Фортран, Ассемблер, Си, Си++. В отличии от MASM, ассемблер FASM, по сути своей - является одним файлом! Причём, довольно небольшим. Складывается впечатление, что MASM не был написан на ассемблере. ;))))))

     Должен предупредить, что частенько придётся работать с КОНСОЛЬЮ. В Виндах, типа Win2000\XP et Co. консоль запускается командой "cmd" :). После этого совершенно необходимо перейти в каталог с указанными файлами. Как это сделать, если не знаете - спросите меня - отвечу. :) Запускаем:

> masm.exe

появляется строка:

> Source filename[.asm]: нужно забить имя проги

предполагается, что расширение текстового файла [.asm], и его можно не указывать. На последующие вопросы можно просто нажимать Enter. Если пример набран верно, то в том же каталоге появится файл прога.obj. Далее необходимо запустить линкер:

>link.exe

появится сообщение:

>Object modules[.obj]: не нада тушеваться- следует ввести имя объектного файла

На остальные вопросы можно не отвечать, а смело нажимать ENTER. Если всё сделано правильно - то появится исполняемый файл - прога.exe.

   Как видно, процесс рутинный, нудный и требует автоматизации. А то зачем нам тогда вообще компьютер? :)))))

   Данный bat-файл следует сохранить с именем start.bat и вызов его будет выглядеть примерно так:

>start

Можно написать крутейший батник, с организацией листинга на экран и в файл, листинг ошибок, вариантами сборки и т. д. и т. п. Если кто сможет - будет молодцом. :)

   Все описанные шаманские манипуляции теперь позволят довольно быстро и качественно писать настоящие программы. :))))

113 – 115, 117 Електронна обчислювальна машина та її структура…

Электро́нная вычисли́тельная маши́на – наиболее распространённая в настоящее время реализация компьютера.

История развития

В зависимости от аппаратной базы различают несколько поколений ЭВМ:

Первое поколение. Релейные и ламповые компьютеры

Второе поколение. Полупроводниковые компьютеры

Третье поколение. Компьютеры на интегральных схемах

Четвёртое поколение. Компьютеры на (сверх)больших интегральных схемах

Пятое поколение. Многопроцессорные компьютеры

Первое поколение ЭВМ

Принято считать, что первое поколение ЭВМ появилось в ходе Второй мировой войны после 1943 года, хотя первым работающим представителем следовало бы считать машину V-1 (Z1) Конрада Цузе, продемонстрированную друзьям и Гг родственникам в 1938 году. Это была первая электронная (построенная на самодельных аналогах реле) машина, капризная в обращении и ненадёжная в вычислениях. В мае 1941 года в Берлине Цузе представил машину Z3, вызвавшую восторг у специалистов. Несмотря на ряд недостатков, это был первый компьютер, который, при других обстоятельствах, мог бы иметь коммерческий успех.

Однако первыми ЭВМ считаются английский Colossus (1943 г.) и американский ENIAC (1945 г.). ENIAC был первым компьютером на вакуумных лампах.

Второе поколение ЭВМ

Второе поколение ЭВМ – это переход к транзисторной элементной базе, появление первых мини-ЭВМ.

Получает дальнейшее развитие принцип автономии – он реализуется уже на уровне отдельных устройств, что выражается в их модульной структуре. Устройства ввода-вывода снабжаются собственными УУ (называемыми контроллерами), что позволило освободить центральное УУ от управления операциями ввода-вывода.

Совершенствование и удешевление ЭВМ привели к снижению удельной стоимости машинного времени и вычислительных ресурсов в общей стоимости автоматизированного решения задачи обработки данных, в то же время расходы на разработку программ (т.е. программирование) почти не снижались, а в ряде случаев имели тенденции к росту. Таким образом, намечалась тенденция к эффективному программированию, которая начала реализовываться во втором поколении ЭВМ и получает развитие до настоящего времени.

Начинается разработка на базе библиотек стандартных программ интегрированных систем, обладающих свойством переносимости, т.е. функционирования на ЭВМ разных марок. Наиболее часто используемые программные средства выделяются в ППП для решения задач определенного класса.

Совершенствуется технология выполнения программ на ЭВМ: создаются специальные программные средства - системное ПО.

Цель создания системного ПО – ускорение и упрощение перехода процессором от одной задачи к другой. Появились первые системы пакетной обработки, которые просто автоматизировали запуск одной программ за другой и тем самым увеличивали коэффициент загрузки процессора. Системы пакетной обработки явились прообразом современных операционных систем, они стали первыми системными программами, предназначенными для управления вычислительным процессом. В ходе реализации систем пакетной обработки был разработан формализованный язык управления заданиями, с помощью которого программист сообщал системе и оператору, какую работу он хочет выполнить на вычислительной машине. Совокупность нескольких заданий, как правило, в виде колоды перфокарт, получила название пакета заданий. Этот элемент жив до сих пор: так называемые пакетные (или командные) файлы MS DOS есть не что иное, как пакеты заданий (расширение в их имени bat является сокращением от английского слова batch, что означает пакет).

Третье поколение ЭВМ

интегральная схема, чип - "микроэлектронное изделие, имеющее высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов и рассматриваемое как единое конструктивное целое". (Горохов П.К. Толковый словарь по радиоэлектронике. Основные термины. М.: Русский язык, 1993)

До изобретения интегральной микросхемы (в 1958 г.) каждый компонент электронной схемы изготавливался отдельно, а затем компоненты соединялись посредством пайки. Появление интегральных микросхем изменило всю технологию. При этом электронная аппаратура стала более дешевой.

Микросхема представляет собой многослойное хитросплетение сотен схем, настолько крошечных, что их невозможно разглядеть невооруженным глазом. В этих схемах есть и пассивные компоненты — резисторы, создающие сопротивление электрическому току, и конденсаторы, способные накапливать заряд. Однако самыми важными компонентами интегральных микросхем являются транзисторы — приборы, способные как усиливать напряжение, так и включать и выключать его, "разговаривая" на двоичном языке.

Многочисленные и разнообразные компоненты интегральных микросхем формируются в кристалле кремния, являющемся, как известно, одним из самых распространенных в природе элементов. При обычных условиях кремний практически не проводит ток. Но при внесении примесей его свойства меняются.

Третье поколение связывается с появлением ЭВМ с элементной базой на интегральных схемах (ИС). В январе 1959 г. Д. Килби была создана первая интегральная схема, представляющая собой тонкую германиевую пластинку длиной в 1 см. Для демонстрации возможностей интегральной технологии фирма Texas Instruments создала для ВВС США бортовой компьютер, содержащий 587 интегральных схем и объемом в 150 раз меньшим, чем у аналогичной ЭВМ старого образца. Но у интегральной схемы Килби был ряд существенных недостатков, которые были устранены с появлением в том же году планарных интегральных схем Р. Нойса. С этого момента ИС-технология начала свое триумфальное шествие, захватывая все новые разделы современной электроники и, в первую очередь, вычислительную технику.

Первые специальные бортовые ЭВМ по ИС-технологии проектируются и строятся по заказам военного ведомства США. Частью ЭВМ становятся операционные системы, появились возможности мультипрограммирования; многие задачи управления памятью, устройствами ввода/вывода и другими ресурсами стали брать на себя операционные системы или же непосредственно аппаратная часть ЭВМ.

Первой такой серией, с которой принято вести отсчет третьего поколения, является широко известная серия моделей IBM Series/360 (или кратко IBM/360). серийный выпуск которой был начат в США в 1964 г; а уже к 1970 г. серия включала 11

Конец 60-х годов в СССР характеризуется большим разнообразием несовместимых средств вычислительной техники, серьезно уступающим по основным показателям лучшим зарубежным моделям, что потребовало выработки более разумной технической политики в данном стратегически важном вопросе. Принимая во внимание весьма серьезное отставание в этом вопросе от развитых в компьютерном отношении стран (и в первую очередь, от извечного конкурента - США) и было принято вышеуказанное решение, выглядевшее весьма заманчиво - использовать отработанную и апробированную в течение 5 лет и уже хорошо зарекомендовавшую себя IBM-серию с целью быстрого и дешевого внедрения ее в народное хозяйство, открывая широкий доступ к весьма богатому программному обеспечению, созданному к тому времени за рубежом. Но все это являлось лишь тактическим выигрышем, стратегии же развития отечественной вычислительной техники был нанесен мощный нокаутирующий удар.

Четвёртое поколение ЭВМ

К четвёртому поколению относятся все компьютеры, производящиеся сегодня. Самые распространённые из них — это настольные компьютеры, построенные по фон-неймановской архитектуре, также известной как архитектура IBM PC.

Пятое поколение ЭВМ

О пятом поколении ЭВМ заговорили в начале 80-х годов, когда Япония заявила о начале проекта по созданию ЭВМ нового поколения - с элементами искусственного интеллекта (предполагалось широкое использование языка Пролог) и не фон-неймановской архитектуры.

Устройство

Типичная ЭВМ, построенная по канонам фон-неймановской архитектуры, состоит из:

Устройства управления и арифметически-логического устройства (объединённых в одном блоке – процессоре);

Устройства хранения команд и данных (памяти);

Устройств ввода-вывода (периферийных устройств)

Периферийное оборудование

К периферийному оборудованию обычно относят устройства хранения, ввода-вывода информации, а именно:

Накопители и устройства считывания/записи на внешние носители.

Жесткий диск (винчестер)

Дисковод

CD-ROM, DVD-ROM <small>(КД-ПЗУ :) )</small>

Флэш-память

считыватель перфокарт и перфолент (безнадежно устарел и заменен считывателем штрих-кодов :) )

Устройства диалога с пользователем: клавиатура, мышь, монитор, акустические системы, и др., видео-, аудиокарты.

Коммуникационные устройства: модемы, сетевые карты.

Другие

Градация ЭВМ по критериям физических размеров и производительности существовала не всегда, а после появления не всеми воспринималась однозначно.

МиниЭВМ

Микрокомпьютеры

Основная статья — микрокомпьютер.

Суперкомпьютеры

Карманные персональные компьютеры

Промышленные компьютеры и специальные вычислительные комплексы

1. Однопрограммные ВМ.

1. индивидуального пользования.

2. машинно-пакетной обработки.

2. Мультипрограммные ВМ.

1. пакетная обработка.

2. машины коллективного пользования.

1. без разделения времени.

2. С разделением времени.

Количество процессоров:

1. Однопроцессорные.

2. Мультипроцессорные.

3. Многомашинные системы.

Классификация по способу объединения и размещения:

1. Сосредоточенные.

2. Системы с телеобъединением или теледоступом.

3. Вычислительные сети.

По особенности функционирования:

- Без режима реального времени.

- С режимом реального времени.

По набору параметров:

1. Супер-ЭВМ – для решения крупномасштабных вычислительных задач, для

обслуживания крупных баз данных.

2. Большие ЭВМ – для комплектования ведомственных и региональных центров.

Представители: IBM S/390 (1-10 процессоров) – производительность(1,5 –

160мил. Оп/сек).

3. Средние ЭВМ – для управления сложными процессами, используются в

качестве серверов. Представители: RS/6000, AS/400.

4. Персональные и профессиональные ЭВМ – для индивидуальных пользователей.

5. Встраиваемые микропроцессоры – бытовая техника.

6. Калькуляторы.

Основные характеристики вычислительных машин.

1. Технические характеристики:

1. Внешние:

1. Производительность.

2. Быстродействие.

3. Быстродействие при выполнении операций с плавающей точкой.

4. Производительность по Гибсону (на наборе задач).

5. Объем оперативной памяти.

6. Количество периферийных устройств.

2. Внутренние:

1. Длина слова процессора.

2. Длина слова ОП.

3. Наличие буферной (КЕШ) памяти.

4. Скорость передачи информации ядро ПУ.

2. Эксплуатационные характеристики:

1. Потребляемая мощность.

2. Габариты.

3. Надежность.

4. Обслуживаемость.

3. Экономические характеристики:

1. цена новой ЭВМ.

2. Стоимость обслуживания.

3. Стоимость эксплуатационных расходов.

4. Общий коэффициент эффективности.

Области и способы применения ЭВМ.

1. Автоматизация вычислений.

2. Системы управления – начиная с 60-х гг. Требования: они должны более

дешевые по сравнению с большими машинами. Должны быть более надежными;

3. Задачи искусственного интеллекта.