Жаркимбекова А. Т., Кадирова Ж. Б., Рысбекқызы Б. ДӘріс материалдары
Тақырып 2. КОМПЬЮТЕРЛІК ЖҮЙЕЛЕРГЕ КІРІСПЕ.КОМПЬЮТЕРЛІК ЖҮЙЕЛЕРДІҢ АРХИТЕКТУРАСЫ
жүктеу/скачать 1,5 Mb.
|
Дәріс материалдары ИКТ каз
| Тақырып 2. КОМПЬЮТЕРЛІК ЖҮЙЕЛЕРГЕ КІРІСПЕ.КОМПЬЮТЕРЛІК ЖҮЙЕЛЕРДІҢ АРХИТЕКТУРАСЫ.
Жоспар: 1. Компьютерлік жүйелерге шолу. 2. Компьютерлік жүйелердің эволюциясы. 3. Компьютерлік жүйелердің архитектурасы мен компоненттері. 4. Компьютерлік жүйелерді қолдану. 5. Компьютерлік жүйелердегі деректерді ұсыну. 60-жылдардың ортасынан бастап есептеу машиналарын жасау тәсілі айтарлықтай өзгерді. Аппаратураны және кейбір математикалық құралдарды тәуелсіз дамытудың орнына аппараттық (аппараттық) және бағдарламалық (бағдарламалық) құралдар жиынтығынан тұратын жүйе жобалана бастады. Бұл ретте олардың өзара іс-қимыл тұжырымдамасы бірінші орынға шықты. Осылайша түбегейлі жаңа ұғым пайда болды-компьютер архитектурасы. Компьютердің архитектурасы дегеніміз-тиісті тапсырмалар кластарын шешуде компьютердің функционалдығын анықтайтын аппараттық және бағдарламалық жасақтаманы ұйымдастырудың жалпы принциптерінің жиынтығы және олардың сипаттамалары. Компьютер архитектурасы көптеген факторларды ескере отырып, аппараттық және бағдарламалық жасақтама кешенін құруға байланысты көптеген мәселелерді қамтиды. Осы факторлардың ішінде ең маңыздылары: құны, қолдану аясы, функционалдығы, жұмыс ыңғайлылығы және архитектураның негізгі компоненттерінің бірі-аппараттық құралдар. Компьютер архитектурасының негізгі компоненттерін суретте көрсетілген схема түрінде ұсынуға болады. Есептеу құралының архитектурасын оның құрылымынан ажырату керек. Есептеу құралының құрылымы оның нақты құрамын бөлшектердің белгілі бір деңгейінде анықтайды (құрылғылар, блоктар түйіндер және т.б.) және құрал ішіндегі байланыстарды олардың толық көлемінде сипаттайды. Сәулет, керісінше, есептеу құралының құрамдас бөліктерінің өзара әрекеттесу ережелерін анықтайды, олардың сипаттамасы олардың өзара әрекеттесу ережелерін қалыптастыру үшін қажет болған жағдайда орындалады. Ол барлық байланыстарды емес, осы құралды сауатты пайдалану үшін белгілі болуы керек ең маңыздыларын реттейді. Компьютерлердің мүмкіндіктерін бағалау үшін оларды белгілі бір белгілер бойынша топтарға бөлу әдетке айналған, яғни.жіктеу. Есептеу машиналарын өлшемдер мен өнімділік сияқты көрсеткіштер бойынша жіктеуді келесідей ұсынуға болады: өнімділігі жоғары компьютерлер мен жүйелер (супер компьютерлер); үлкен компьютерлер (жалпы мақсаттағы әмбебап компьютерлер); орташа компьютерлер; шағын немесе шағын компьютерлер; микроэм; дербес компьютерлер; микропроцессорлар. Отандық компьютерлер үшін "үлкен", "орташа" және "кіші" ұғымдары өте шартты және шетелдік компьютерлердің ұқсас санаттарына сәйкес келмейтінін ескеріңіз. Тарихи тұрғыдан бірінші болып үлкен компьютерлер (жалпы мақсаттағы әмбебап компьютерлер) пайда болды, олардың элементтік базасы электронды шамдардан ультра жоғары интеграциялық тізбектерге дейін өтті. Үлкен компьютерлердің эволюциялық даму процесінде компьютерлердің бес буынымен байланысты жеке кезеңдерді ажыратуға болады. Компьютерлердің буыны элементтер базасымен (шамдар, жартылай өткізгіштер, әртүрлі интеграция дәрежесіндегі чиптер), архитектурамен және есептеу мүмкіндіктерімен анықталады. Z3, Mark 1, Colossus және ENIAC (Kopplin 2002) осы жетістіктері бар алғашқы компьютерлердің белгілі мысалдары болып табылады. Ол реле немесе вакуумдық түтіктерді қамтитын схемаларды пайдаланды, ал ақпаратты енгізу және сақтау үшін перфокарталар пайдаланылды. Конрад Зузе өзінің Z3 компьютерін электронды басқарылатын механикалық релелерді қолданып жасаумен танымал. 1944 жылы Гарвард университетінде және IBM-де жасалған Марк 1 компьютері электронды басқарылатын релелерді пайдаланатын бағдарламаланатын машинаның тағы бір әйгілі жетістігі ретінде белгілі. Марк 1 ұзындығы 16 м және биіктігі 2,4 м болатын үлкен өлшемге ие болды. Оны алғашында Әскери-теңіз күштері, кейінірек қайталанатын есептерді шешу үшін басқа салаларда қолданды. Ол 15 жыл бойы жұмыс істеді. Бірінші буындағы компьютерлер пайда болғаннан бері компьютердің одан әрі дамуы технологияның жаңа жетістіктерімен алға жылжыды. Үлкен компьютерлердің негізгі мақсаты-үлкен көлемдегі ақпаратты өңдеуге және сақтауға, есептеу және ақпараттық-логикалық есептерді шешу барысында күрделі есептеулер мен зерттеулер жүргізуге байланысты жұмыстарды орындау. Мұндай машиналар, әдетте, бірнеше ұйымдар бірлесіп пайдаланатын есептеу орталықтарымен жабдықталған. Үлкен машиналар 70-ші жылдардың ортасына дейін Есептеу техникасы паркінің негізін құрады және бүгінгі күнге дейін сәтті жұмыс істейді. Оларға IBM фирмасының көптеген модельдері (360, 370, 390 отбасылары) және олардың ЕО компьютерлерінің отандық аналогтары кіреді. Үлкен компьютерлердің өнімділігі бірқатар қосымшалар үшін жеткіліксіз, мысалы, метеорологиялық жағдайды болжау, атом энергетикасы, қорғаныс және т. б. Орташа компьютерлер тарихи тұрғыдан қызығушылық тудырады. Компьютерлердің дамуының белгілі бір кезеңінде, олардың номенклатурасы және сәйкесінше мүмкіндіктері шектеулі болған кезде, орташа машиналардың пайда болуы табиғи болды. Бұл сыныптағы есептеу машиналары үлкен компьютерлерге қарағанда біршама аз мүмкіндіктерге ие, бірақ олардың құны төмен. Олар қолайлы уақыт шығындарымен жеткілікті үлкен көлемдегі ақпаратты үнемі өңдеуге тура келетін кез келген жерде пайдалануға арналған. Қазіргі уақытта орташа компьютерлер мен бір жағынан үлкен, екінші жағынан кіші компьютерлер арасындағы нақты сызықты анықтау қиын. ЕО компьютерлерінің кейбір модельдерін орташаға жатқызуға болады, мысалы: ЕО-1036, ЕО-1130, ЕО-1120. Шетелде орташа компьютерлерді IBM (International Business Machinery), DEC (Digital Equipment Corporation), Hewlett Packard, СОМРАРЕХ және т. б. шығарады. Шағын компьютерлер компьютерлердің ең көп және жылдам дамып келе жатқан класын құрайды. Олардың танымалдығы шағын өлшемдерге, төмен шығындарға (үлкен және орташа компьютерлермен салыстырғанда) және әмбебап мүмкіндіктерге байланысты. Шағын компьютерлер класы 60-шы жылдары пайда болды (Dec компаниясының 12 биттік PD5-5 компьютері). Олардың пайда болуы элементтер базасының дамуына және бірқатар қосымшалар үшін үлкен және орташа компьютерлердің ресурстарының артықтығына байланысты болды. Шағын компьютерлер тар мәндер диапазоны бар деректерді ұсынумен сипатталады (машина сөзі - 2 байт), архитектурада магистральдық принципті қолдану және адам мен компьютердің қарапайым өзара әрекеттесуі. Мұндай машиналар күрделі жабдық түрлерін басқару, автоматтандырылған жобалау жүйелерін және икемді өндіріс жүйелерін құру үшін кеңінен қолданылады. Шағын компьютерлерге DEC компаниясының PDP (содан кейін VAX) сериялы машиналары және олардың отандық аналогтары - шағын компьютерлер тобының модельдері (компьютерлерді қараңыз) жатады. Микропроцессордың өнертабысы компьютерлердің тағы бір класына - микро-компьютерлерге әкелді. Микро-компьютерлердің анықтайтын белгісі-бір немесе бірнеше микропроцессорлардың болуы. Микропроцессорды құру компьютердің орталық бөлігін өзгертіп қана қоймай, оның перифериялық бөлігінің шағын құрылғыларын жасау қажеттілігіне әкелді. Микро-компьютерлер шағын көлеміне, жоғары өнімділігіне, жоғары сенімділігіне және төмен құнына байланысты халық шаруашылығы мен қорғаныс кешенінің барлық салаларында кең таралды. Микропроцессорлар мен микро-компьютерлердің пайда болуымен ақпаратты алдын-ала өңдеудің күрделі процедураларын орындайтын интеллектуалды терминалдар құруға болады. Микропроцессорлар мен микро-компьютерлердің дамуындағы жетістіктер пайдаланушыға жеке қызмет көрсетуге арналған және есептеу техникасы саласындағы мамандардың әртүрлі міндеттерді шешуге бағытталған дербес компьютерлердің (компьютерлердің) пайда болуына әкелді. Дербес компьютердің барлық жабдықтары үстел шегінде орналастырылады. Дербес компьютер ғылыми-техникалық және қаржылық-экономикалық есептеулерді тиімді жүргізуге, мәліметтер базасын ұйымдастыруға, құжаттар мен кез-келген басқа мәтіндерді дайындауға және өңдеуге, іс қағаздарын жүргізуге, графикалық ақпаратты өңдеуге және т.б. мүмкіндік береді. ДК негізінде әртүрлі кәсіптердің (конструкторлар, технологтар, әкімшілік аппарат және т.б.) өкілдері үшін автоматтандырылған жұмыс орындары (АЖО) құрылады. Жеке және микро-компьютерлер нарығы жетекші әлемдік фирмалардың: IBM, DEC, Hewlett Packard, Apple (АҚШ), COMPARE/, Siemens (Германия), ICL (Англия) және т. б. жеткізілімдері есебінен үздіксіз кеңейіп келеді. жүктеу/скачать 1,5 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|