Вопрос 4. Архитектура персонального компьютера
Архитектура компьютера — логическая организация и структура аппаратных ресурсов вычислительной системы и программного обеспечения. Это фундаментальная схема и функциональное описание требований и реализации основных узлов ЭВМ. В основе архитектуры лежит организация памяти и способы её адресации. В основе архитектуры персонального компьютера является Архитектура фон Неймана, в которой программы и данные хранятся совместно в памяти компьютера. В противоположность её, гарвардская архитектура предполагает раздельное хранение в памяти программ и данных. В понятие архитектуры компьютера также входят следующие компоненты: структурная схема ЭВМ, средства и способы доступа к элементам этой структурной схемы, организация и разрядность интерфейсов ЭВМ, набор и доступность регистров, организация памяти и способы её адресации, набор и формат машинных команд процессора, способы представления и форматы данных, правила обработки прерываний.
Архитектурой ПК называется логическая организация ПК, структура и ресурсы, которые может использовать пользователь, программист, т.е это обобщенное представление о работе ПК.
Архитектура определяет принципы действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов ПК (ЦП, память, УВВ).
В основу архитектуры современных ПК положен магистрально-модульный принцип.
Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию ПК и производить при этом ее модернизацию.
Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами.
Магистраль включает в себя 3 многоразрядные шины: шину данных, шину адреса, шину управления.
Вопрос 5. История развития эвм
История компьютера связана с попытками человека автоматизировать большие объемы вычислений. Простые арифметические операции с большими числами затруднительны для человеческого мозга. Поэтому уже в древности появилось простейшее счетное устройство – абак.
В литературе «первым компьютером» чаще всего называют «вычислитель» ENIAC, созданный в 1946 году.
Однако история вычислительной техники началась задолго до создания ENIAC: первые считающие устройства были созданы еще в XVII веке. За точку отсчета чаще всего принимают дату создания Джоном Непером «счетных палочек» - прообраза логарифмической линейки.
История развития ВТ. С этого момента в мире сменилось несколько поколений вычислительных устройств.
Механические устройства. От первых «считающих машин» Однера, Паскаля, Лейбница и Бэббиджа – до коммерческих арифмометров (использовались до 40-х годов XX столетия, хотя в России и дольше).
Электромеханические устройства. – к механической начинке добавляется электрический двигатель, активно использовались с начала до середины ХХ века. Первые «компьютеры» 30-40-х годов были построены на основе электромеханических реле.
Электронных устройства. В середине 40- годов электромеханические реле были заменены электронными переключателями (лампами) – и с этого момента берет отсчет история нового типа компьютеров, к которому принадлежат и все современные вычислительные устройства.
В компьютерной истории принято выделять несколько поколений электронных компьютеров, в зависимости от типа использованного в них вычислительного элемента:
Первое – 50-е гг.. Вычислительный элемент – электронные лампы.
Быстродействие – до нескольких десятков тысяч операций в секунду. «Большие ЭВМ». Первые запоминающие устройства (перфокарты, перфолента).
Представителями первых ЭВМ являлись ЭНИАК (США) и МЭСМ (СССР). Второе – 60-е гг.. Вычислительный элемент – транзисторы.
Быстродействие – до 1-2 млн операций в секунду. Мини ЭВМ.
Третье - 70-е гг. Вычислительный элемент – интегральные схемы.
Быстродействие - до 300 млн операций в секунду. Микро-ЭВМ, предназначенные для работы с одним пользователем. Первые операционные системы.
Четвертое – 80-е гг. Вычислительный элемент – микропроцессоры
Быстродействие – миллиарды операций в секунду. Персональные ЭВМ. Готовые прикладные программы, графический интерфейс, использование мультимедиа. Глобальные компьютерные сети.
Пятое поколение – 90-е гг.. ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний.
Шестое поколение- оптоэлектронные ЭВМ с массовым параллелизмом и нейтронной структурой.