Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Ноября 2011 в 12:31, контрольная работа
Всю историю вычислительной техники хронологически можно разделить на четыре этапа:
1) ручной - с ранних сроков развития человеческого общества;
2) механический - с середины 17-го века;
3) электромеханический - с 90-х годов 19-го века;
4) электронный - с 40-х годов 20-го века.
ИСТОРИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Всю историю
вычислительной техники хронологически
можно разделить на четыре этапа:
1) ручной - с ранних сроков развития человеческого
общества;
2) механический - с середины 17-го века;
3) электромеханический - с 90-х годов 19-го
века;
4) электронный - с 40-х годов 20-го века.
1
Ручной этап
Первым инструментом для счета человеку
служили собственные пальцы. С ними связано
появление позиционного кодирования чисел
с основанием 10. Счете помощью группировки
и перекладывания предметов привел к изобретению
арабами абака, прибора, известного
в настоящее время как конторские счеты.
В древнем абаке каждый стержень был разделен
на две части по пять и две косточки (две
руки и пять пальцев).
Хорошо приспособленный для сложения
и вычитания, абак оказался недостаточно
эффективным для операций умножения и
деления. В 1614 г. шотландский теолог и математик
Джон Непер ввел понятие логарифма.
Поскольку логарифм перемножения двух
чисел равен сумме логарифмов, это позволило
реализовать действие умножения на основе
перемещения реек (прообраз логарифмической
линейки, она изобретена в 1620 году). Непер
же придумал в 1617 г. другой прибор для перемножения
чисел - костяшки Непера. Это набор сегментированных
стерженьков, которые можно было располагать
таким образом, что, складывая числа в
прилегающих друг к другу по горизонтали
сегментах, получался результат умножения.
2.
Механический этап
Первый механический вычислитель был
описан в 1623 г. В. Шикардом. Он предназначался
для выполнения четырех арифметических
действий над шестиразрядными числами.
Числа вводились посредством наборных
дисков, результаты отображались в окошках.
Для умножения использовался принцип
костяшек Непера. Принципиальная схема
машины Шикарда была классической, она
использовалась потом в большинстве механических
вычислительных устройств.
Француз Блез Паскаль в 1642г. (в 19 лет) создал
более совершенный вычислительный прибор.
Его суммирующая машина «Паскалина» представляла
ящик с механическими шестеренками. Числа
вводились путем поворота наборных колес.
Каждое колесо соответствовало одному
разряду. Был организован перенос единицы
в старший разряд, когда колесо делало
более чем один оборот. Была сделана серия
из 50 машин, что способствовало формированию
мнения о механизации умственного труда.
Основной недостаток «Паскалины» - сложность
выполнения других операций через операцию
сложения.
Первая машина, позволяющая легко производить
умножение и деление, была изобретена
в XVII веке в Германии математиком Г.В.
Лейбницом (родился в 1646 г.). Лейбниц прославился
больше созданием дифференциального и
интегрального исчисления, он заложил
также основы двоичной системы счисления.
Он познакомился с голландским математиком
и астрономом X. Гюйгенсом и задумал создать
вычислительную машину для облегчения
расчетов, «поскольку это недостойно таких
замечательных людей, подобно рабам, терять
время на вычислительную работу, которую
можно было доверить кому угодно при
использовании машины».
В 1672 г. он изготовил механический калькулятор.
Принцип действия был одинаков с «Паскалиной»,
но в нем имелась движущая часть (прообраз
каретки настольных калькуляторов). Это
ускоряло операцию умножения как последовательность
сложений со сдвигом.
Вычислитель Лейбница в дальнейшем постоянно
совершенствовался. Русский инженер В.Т.
Однер в 1874 г. предложил использовать в
вычислителях колеса с переменным числом
зубьев. Путем передвижения рычажков установки
цифры в колесе выдвигалось столько зубьев,
сколько цифр установлено в разряде. При
полном обороте колеса, связанная с ним
шестерня поворачивалась на угол, заданный
числом зубьев. Это вычисли-
тельное устройство, названное арифмометром,
положило начало математическому
машиностроению. Относительно простые
технологичные настольные арифмометры
выпускались в массовом количестве во
многих странах вплоть до 60-х годов 20-го
века, когда они были вытеснены настольными
и карманными электронными калькуляторами.
В СССР долгое время выпускался арифмометр
Феликс, который и сейчас можно отыскать
в бухгалтериях старых учреждений.
В 1804 г. инженер Жозеф Мари Жаккард построил
полностью автоматизированный ткацкий
станок, способный воспроизводить сложнейшие
узоры. Работа станка управлялась перфокартами.
Одна карта управляла одним проходом челнока
(опускались и поднимались нити основы).
Для перехода к новому рисунку достаточно
было сменить набор перфокарт.
Ближе всего к созданию компьютера в его
современном понимании подошел англичанин
Чарльз Бэббидж (род. 1791 г.). Он заведовал
кафедрой математики Кембриджского университета.
В 1822 г. Бэббидж опубликовал научную статью
с описанием машины для расчета и печати
математических таблиц (разностной
машины) и построил ее модель. Он долго
трудился над созданием настоящей разностной
машины, но так до конца ее не довел, но
пришел к идее более мощной, аналитической
машины. Она должна была выполнять действия,
управляемые программой (первый программируемый
компьютер). Программа представлялась
на перфокартах. Машина имела АУ -«мельница»,
ОЗУ — «склад», УУ на двух жаккардовых
механизмах и блок вывода данных (УВВ).
Память вмещала до 1000 50-разрядных десятичных
чисел.
Огаста Ада Лавлейс (дочь лорда Байрона)
отдала все способности осуществлению
проекта Бэббиджа. В 1843 г. она составила
первую в мире достаточно сложную программу
вычисления чисел Бернулли и по праву
считается первым программистом. Аналитическая
машина так и не была построена. В окончательном
виде она должна быть не меньше железнодорожного
локомотива и приводиться в действие паровым
двигателем.
Однако швед Пер Георг Шойц, прочитав труды
Бэббиджа, построил слегка видоизмененный
вариант разностной машины в
1854 г. Лишь через 19 лет после смерти Бэббиджа
один из принципов, лежащих в основе аналитической
машины (использование перфокарт), нашел
воплощение в действующем устройстве.
3.
Электромеханический
этап
Этот этап развития вычислительной техники
был наименее продолжительным и охватывал
всего 60 лет — от первого табулятора до
первой ЭВМ.
Первый счетно-аналитический комплекс
был создан в США Германом Холлеритом
в 1887 г. и состоял из ручного перфоратора,
сортировочной машины
и табулятора. Используя идеи Жаккарда
и Бэббиджа, Холлерит использовал перфокарты
в качестве информационного носителя.
Комплекс применялся для обработки результатов
переписи населения США в 1890 г.
Карта Холлерита была размером с долларовую
купюру. На карте имелось 12 рядов, в каждом
ряду можно было пробить по 20 отверстий
(потом - 80). В каждой колонке кодировалась
информация о человеке (возраст, пол, кол-во
детей и т.д.). Табулятор механически отыскивал
нужные отверстия, и замыкание контактов
поворачивало колеса одного из счетчиков
табулятора.
С помощью табулятора удалось за шесть
недель сделать предварительную обработку
результатов переписи 1890 г. Счетно-аналитический
комплекс Холлерита был закуплен Россией,
Канадой, Австро-Венгрией и использован
ими в кампаниях переписи населения.
Окрыленный успехом, Холлерит основал
фирму по выпуску табуляторов. В 1924 г. она
объединилась с другими фирмами и получила
название International Business Machines Corporation - IBM.
Счетно-аналитические комплексы выпускались
в нескольких странах. На их основе создавались
машинно-счетные станции
(прообразы вычислительных
центров). Перфокарты как носители данных
прожили долгую жизнь и оставались основным
носителем данных (ввод/вывод) в ЭВМ до
появления дисплеев.
Дальнейшие работы по созданию вычислительной
техники связаны с двоичной системой счисления.
Идея использования
лишь двух символов для кодировки информации
стара. Барабаны африканских бушменов
давали звонкий и глухой звуки; азбука
Морзе использовала точку и тире.
Первым заинтересовался двоичной системой
Г.В. Лейбниц. В 1666 г., оканчивая университет,
он набросал работу «Искусство составления
комбинаций». В ней заложены основы общего
метода, который позволяет свести мысль
человека к совершенно точным формальным
высказываниям. Логика переводилась из
словесного царства в царство математики,
где отношения между объектами или высказываниями
определяются совершенно точно.
Однако Лейбниц так и не нашел полезного
применения полученным результатам, а
изобретенный им калькулятор был десятичным.
Но значение его работ трудно переоценить.
«Если бы мне пришлось выбирать в анналах
истории наук святого покровителя кибернетики,
то я бы выбрал Лейбница», писал Нор-берт
Винер.
Спустя более ста лет после смерти Лейбница
английский математик-самоучка Джорж
Буль в 1842 г. написал работу «Математический
анализ логики», а в 1854 г. развил свои идеи
в работе «Исследования законов мышления».
В этих работах Д. Буль создал булеву алгебру
(см. 3.3). С ее помощью можно закодировать
высказывания, истинность или ложность
которых требовалось доказать. Американский
логик Чарльз Сандерс Пирс модифицировал
и расширил булеву алгебру.
В 1936 г. выпускник Мичиганского университета,
где он получил два диплома бакалавра
по электротехнике и математике, Клод
Шеннон перешел в Массачусетский технологический
институт (МТИ). Руководителем его был
профессор В. Буш, который построил механическое
устройство - дифференциальный анализатор
(1930 г.). Анализатор занимал целую комнату
и решал дифференциальные уравнения. Для
изменения коэффициентов уравнения надо
было менять шестеренки. Буш предложил
К. Шеннону изучить логическую организацию
дифференциального анализатора. Вспомнив
булеву алгебру, Шеннон поразился ее сходством
с принципом работы электрический цепей.
В 1938 г. К. Шеннон опубликовал докторскую
диссертацию на эту тему.
Она считается поворотным пунктом в истории
развития современной информатики и вычислительной
техники. После войны (1948 г.) Шеннон опубликовал
работу «Математическая теория связи»,
где заложил основы новой науки — теории
информации (см. гл. 1).
Одновременно с Шенноном размышлял о тех
же проблемах профессор физики Джон Атанасофф.
В 1938 г. он решил создать машину на основе
двоичной системы счисления. В то же время
сотрудники фирмы «Белл Телефон Лабораторикс»
— математик Джордж Стибиц и электрик
Сэмюель Уильяме создали электромеханические
устройства для реализации арифметических
действий на основе булевой алгебры. В
1940 г. они построили на этой основе калькулятор
комплексных чисел. Устройством ввода
и вывода служил телетайп.
Много для развития вычислительной техники
сделал немецкий специалист, инженер Конрад
Цузе. Он явился пионером создания универсальной
вычислительной машины с программным
управлением и хранением данных в запоминающем
устройстве и в 1936 г. построил механический
вычислитель Z1 (/use). В 1938- 1946 гг. были созданы
еще три модели (Z2-Z4). Модель Z3 была реализована
на 2600 электромагнитных реле, работала
в двоичной системе счисления и имела
устройство ввода на перфоленте на основе
35-миллиметровой кинопленки. Модель Z4
успешно эксплуатировалась до 1955 года.
Z3 и Z4 использовались для расчетов конструкций
самолетов и ракет. В США работы Цузе стали
известны только в 1947 г. и оказали влияние
на последующий ход развития вычислительной
техники.
Вторая мировая война дала мощный импульс
развитию вычислительной техники. Гарвардский
математик Говард Эйкен познакомился
с описанием аналитической машины Бэббиджа
и убедил руководство IBM начать ее постройку
для проведения баллистических расчетов.
«Если бы Бэббидж жил на 75 лет позже, я
остался бы без работы», - говорил Г. Эйкен.
В 1943 г. была изготовлена машина «Марк-1».
Переключателями служили электромеханические
реле, программа была записана на перфоленте.
Но Эйкен не дошел до преимущества двоичной
системы
счисления, и «Марк-1» работал с десятичными
числами. Данные вводились в машину на
наборном поле с помощью переключателей.
«Марк-1» работал с 23-разрядными числами
с параметрами: сложение - 0.3 с, умножение
- 3 с. Конструкция имела длину 17 метров
и высоту 2,5 м, содержала 3304 реле. За день
объем работы, выполненный «Марком» превышал
ручную полугодовую работу. Большое значение
имело то, что в качестве устройств ввода-вывода
использовались серийные устройства фирмы
IBM, обладающие высокой надежностью. «Марк-1»
работал в ВМФ для баллистических расчетов,
а затем трудился в Гарвардском университете
до 1959 г.
В 1942 г. Цузе и австрийский инженер Хельмут
Шрайнер предложили перевести компьютер
с электромеханических реле на электронные
лампы. Предлагалось использовать компьютер
для расшифровки секретных кодов военных
сообщений. В условиях войны этот проект
не был реализован в Германии.
Этой работой занялись в Англии. К ней
были привлечены лучшие силы, в том числе
кембриджский математик Алан Тьюринг,
который в 1936 г. строго описал устройство,
которое может производить любые неформально
поставленные задачи через операции математической
логики - машину Тьюринга (см. раздел 5).
Английский «Колосс» был создан в 1943 г.
и содержал 2000 электронных ламп. Устройство
ввода на перфоленте сканировало 5000 символов
в секунду, после чего в поисках соответствия
машина сопоставляла зашифрованное сообщение
с известными кодами немецкой шифровки.
«Колосс» был первой действующей ЭВМ,
но специализированной. «Колосс» помог
Англии в войне, но не оказал влияние на
создание других ЭВМ, об этой работе стало
известно лишь спустя 30 лет, когда истек
срок сохранения государственной тайны
в Англии.
В Советском Союзе в 1957 г. под руководством
Н.И. Бессонова была создана релейная вычислительная
машина — РВМ-1, она проработала до 1965 г.
Это был последний крупный проект в области
программно-управляемых электромеханических
вычислителей. Машина была хорошо приспособлена
для
обработки данных, на ней был выполнен
пересчет цен на товары для денежной реформы
1960 г.
РВМ-1 содержала 5500 реле. Операция умножения
двух чисел, представленных в форме с плавающей
точкой (33 двоичных разряда, 27 — мантисса,
6 — порядок), выполнялась за 50 мс, что было
сравнимо с быстродействием ЭВМ того времени.
Машина имела постоянную память, где располагались
табличные функции и константы, что ускоряло
процесс решения задач.
4
Электронные вычислительные
машины
Первая универсальная ЭВМ была изготовлена
в США Джоном У. Мочли и Дж. Преспером Экертом.
В 1941 г. Мочли познакомился с Аганасоффом
и его принципами электронного компьютера
и в 1942 г. внес предложение о создании быстродействующего
компьютера на лампах для баллистических
расчетов.
В 1945 г. они создали ЭНИАК - первую универсальную
ЭВМ. EN1AC - Electronic Numerical Integrator and Computer. Она
имела 18000 ламп, весила 30 т, потребляла
мощность 150 кВт. Тактовая частота составляла
100 кГц, операция сложения выполнялась
за 0.2 мс, умножения - 2.8 мс (это в 1000 раз
быстрее «Марка»). ЭНИАК работал в десятичной
системе счисления. Программа задавалась
схемой коммутации на 40 наборных полях.
На перестройку программы уходили недели.
Следующая модель Мочли и Эккерта - ЭДВАК
(EDVAC -Electronic Discrete Automatic Variable Computer) была запущена
в 1950 г. и полностью завершена в 1952 г. ЭВМ
имела память, реализованную на ртутных
линиях задержки, в которой размещались
одновременно данные и программы. ЭДВАК
работал в двоичной системе счисления,
операции сложения и умножения выполнялись
за 1 и 2 мс. ЭВМ содержала более 3500 электронных
ламп. Это была первая универсальная ЭВМ
с хранимой в памяти
программой, т.е. построенная по архитектуре
Дж. фон Неймана, который непосредственно
участвовал в ее разработке.
С принципами фон Неймана познакомился
английский исследователь Морис Уилкс.
Вернувшись в Кембридж, он в 1949 г.
завершил постройку английской ЭВМ ЭДСАК
(EDSAC — Electronic Delay Storage Automatic Calculator) - электронного
автоматического калькулятора с памятью
на линиях задержки. ЭДСАК работал в двоичной
системе счисления, простые команды выполнялись
за 1.5 мс. Ряд операций обеспечивался выполнением
подпрограмм, оригинально были организованы
команды перехода. Однако ЭДВАК не только
явился первой универсальной ЭВМ с хранимыми
в памяти программами
(программа и подпрограммы), но и позволял
создавать программы из перемещаемых
подпрограмм, объединяя их в одну программу
в момент загрузки в память. Данная модель
до сих пор является одной из составных
в технологии программирования. Компьютер
ЭДСАК положил начало новому этапу развития
вычислительной техники - первому
поколению универсальных ЭВМ.
5
Первые ЭВМ в СССР
Советские разработки первых ЭВМ начались
в 1946 г. под руководством академика Сергея
Алексеевича Лебедева (1902— 1974 гг.) в местечке
Феофания под Киевом. В 1947 г. был закончен
проект модели электронно-счетной машины
— МЭСМ, а в 1951 г. она была введена в эксплуатацию.
Архитектура МЭСМ удовлетворяла почти
всем принципам Дж. фон Неймана. Она была
универсальной ЭВМ с хранимой в памяти
программой. Система команд была трехадресной
и включала команду условного перехода,
вычисления велись в двоичной системе.
ОЗУ было реализовано на магнитном барабане.
Быстродействие МЭСМ было всего 50 оп/с
(определялось скоростью вращения магнитного
барабана). На МЭСМ были отработаны функциональные
и схемные решения, которые должны быть
применены в большой ЭВМ.
Параллельно в Институте точной механики
и вычислительной техники (ИТМ и ВТ, г.
Москва) под руководством С.А. Лебедева
в 1952 г. была создана БЭСМ (Большая Электронно-Счетная
Машина). АЛУ БЭСМ имело быстродействие
10000 оп/с, но ОЗУ на линиях задержки не позволяло
получить быстродействие более 800 оп/с.
На основе БЭСМ в 1955 г. была создана серийная
ЭВМ БЭСМ-1.
Несколько позднее было создано КБ для
серийного производства ЭВМ под руководством
Ю.Я. Базилевского. На разработке и освоении
ЭВМ «Стрела» вырос коллектив талантливых
конструкторов и специалистов по программированию.
С 1953 г. «Стрела» выпускалась малой серией.
В Энергетическом институте АН ССР под
руководством И.С. Брука были созданы в
1952 г. машина М-2 средней мощности и малая
машина М-3. На основе последней в Минске
была разработана ЭВМ «Минск-1» и организован
ее серийный выпуск.
В Пензе было создано ОКБ, куда переехала
часть конструкторов «Стрелы». Они начали
разработку серии ЭВМ «Урал», специально
ориентированных на обработку экономической
информации. В институте кибернетики АН
УССР под руководством его директора академика
В.М. Глушкова была создана управляющая
ЭВМ «Киев» и впервые была осуществлена
задача управления технологическим производством
на расстоянии.
В Москве продолжались работы по модернизации
БЭСМ-1. После введения ОЗУ на магнитных
сердечниках и модернизации других устройств
быстродействие БЭСМ было повышено до
8-10 тыс. оп/с и была запущена в серию ЭВМ
БЭСМ-2. В конце 1959 г. объединенными усилиями
коллективов С.А. Лебедева и Ю.Я. Базилевского
была создана самая в то время быстродействующая
в Европе ЭВМ М-20 (20 тыс. оп/с).
6 Второе поколение -
транзисторные ЭВМ
Создание в 1948
г. транзистора привело к разработке
ЭВМ на полупроводниковой элементной
базе. Второе поколение начинается с ЭВМ
RCA-501, появившейся в 1959 г. в США. Новая элементная
технология позволила резко повысить
надежность электронной техники, снизить
ее габариты и потребляемую мощность,
а также значительно повысить производительность.
Это позволило создавать ЭВМ с большими
логическими возможностями, что способствовало
распространению сферы применения ЭВМ
на решение задач планово-экономических,
управления производственными процессами.
На базе ЭВМ стали создаваться автоматизированные
системы управления (АСУ). Все более четко
проявляется разделение ЭВМ на малые,
средние и большие.
Значительным событием в ЭВМ второго поколения
стали Atlas (Англия), Stretch и CDC-6600 (США) и БЭСМ-6
(СССР).
ЭВМ Atlas была изготовлена в 1961 г. Здесь
впервые была реализована концепция
виртуальной памяти.
Atlas имела производительность 900 тыс. оп/с.
В ней для управления впервые использовалась
операционная система.
В 1960 г. IBM выпустила Stretch (IBM-7030). Машина
имела тактовую частоту переключения
100 МГц. Сложение с плавающей точкой производилось
за 1.5 мкс, умножение - 2.7 мкс. CDC-6600 начала
выпускаться с 1964 г. В ней были основной
процессор и десять периферийных процессоров
ввода-вывода. Производительность ее -3
млн.оп/с.
В СССР второе поколение больших
машин начинается с ЭВМ «Раздан» (1960 г.).
Затем выпускались БЭСМ-2,3,4, М220, М222 - они
соблюдали программную преемственность
и обладали чертами ЭВМ третьего поколения.
Завершением этой линии стала оригинальная
по архитектуре ЭВМ БЭСМ-6, разработанная
под руководством С.А. Лебедева. В ней было
60 тыс. транзисторов и 200 тыс. диодов, производительность
- 1 млн. оп/с. Серийный выпуск ее начался
в 1967 г. БЭСМ-6 обладала чертами ЭВМ третьего
поколения --многопрограммный
режим работы, организация виртуальной
памяти, конвейерный
принцип выполнения
операций. Она была особенно популярной
среди научных учреждений. Было выпущено
350 таких машин. На основе БЭСМ-6 создавались
центры коллективного пользования, она
успешно эксплуатировалась в центре управления
полетами космических кораблей. Проработали
БЭСМ-6 до середины 1980-х годов.
Другая линия отечественных машин - Минск-2
(1963 г.), затем Минск-22 и Минск-32 (1968 г.). Последняя
работала в многопрограммном режиме (до
4-х программ) имела символьную обработку,
широкую связь с внешними устройствами,
возможность комплексирования нескольких
ЭВМ. На ЭВМ Минск-32 были реализованы первые
большие АСУ, что обеспечило достаточно
долгую жизнь этого семейства.
В 1964 г. в Пензе было организовано серийное
производство семейства Урал (Урал-11, Урал-14
(1965), Урал-16 (1967)). Они имели развитую систему
прерываний, защиту памяти, развитое программное
обеспечение. На основе Урал-14 была организована
первая в Томске АСУП на Радиотехническом
заводе.
В 60-70 годы XX в. выпускались малые ЭВМ -
«Проминь», «Наири», «Мир», управляющая
машина «Днепр» и другие.
Второе поколение ЭВМ характеризуется
целым рядом прогрессивных архитектурных
решений. В первую очередь это касается
совмещения работы центрального
процессора по обработке данных и
каналов ввода-вывода по передаче данных
на внешние устройства,
а также распараллеливания операций выборки
команд И данных из оперативной памяти.
На ЭВМ первого поколения программы составлялись
в машинных кодах. Второе поколение внесло
существенный вклад в создание программного
обеспечения для автоматизации
программирования.
Появились автокоды
и ассемблеры - средства символического
кодирования машинных команд. Они повысили
уровень общения с ЭВМ, но были привязаны
к конкретной ЭВМ. Программа, составленная
для одной ЭВМ, не могла выполняться на
другой.
Конец 1950-х годов характеризуется началом
эры автоматизации программирования.
Были созданы машинно-независимые языки
программирования. Первым был Фортран,
затем появились Алгол,
Кобол и другие языки. Дальнейшим развитием
программной составляющей вычислительной
техники во втором поколении было создание
библиотек стандартных
программ различного назначения.
7 Третье поколение - интегральные микросхемы
Третье поколение
связывается с появлением ЭВМ
с элементной базой на интегральных
схемах (ИС). На одном квад-
ратном миллиметре ИС оказалось возможным
размещать сотни и тысячи логических элементов.
Технология ИС начала свое триумфальное
шествие в 1959 г., захватывая все новые разделы
современной электроники и, в первую очередь,
вычислительную технику.
ЭВМ третьего поколения образуют серии
моделей, программно совместимых снизу
вверх и обладающих возрастающими от модели
к модели возможностями. Модели семейства
могли отличаться своими аппаратными
средствами, но имели одну и ту же систему
команд.
ЭВМ общего назначения.
Первой такой серией была IBM/360, выпуск
которой начат в США в 1964 г., а к 1970 году
серия включала 11 моделей. Все ЭВМ серии
работают в многопрограммном
режиме и имеют развитую номенклатуру
внешних устройств (магнитные диски, дисплеи,
графопостроители, удаленные абонентские
пункты). ВУ управляются каналами
(спецпроцессорами ввода-вывода). С 1970
г. выпускается улучшенная серия IBM/370 с
виртуальной памятью. IBM
до сих пор развивает эту линию ЭВМ, в 1990
г. начат выпуск серии Enterprise System Architecture/390
(ESA/390). В ней используются микропроцессоры,
оптические каналы ввода-вывода. Новые
средства для построения распределенных
многомашинных и многопроцессорных комплексов
позволяют объединять до 32 ЭВМ в единую
вычислительную систему.
Данная серия оказала большое влияние
на развитие ЭВМ общего назначения во
всех странах в качестве стандарта для
многих проектных решений. В СССР и других
странах СЭВ с 1972 г. было начато производство
Единой серии ЭВМ (ЕС ЭВМ), копирующих серию
IBM/360,370 (Ряд-1,2,3). К 1990 г. в СССР эксплуатировалось
15 тысяч ЕС ЭВМ. Они использовались в основном
в АСУ предприятиями и отраслями промышленности,
а также в учебных заведениях. К сожалению,
с развалом СССР и СЭВ производство ЕС
ЭВМ прекратилось. Они стали считаться
морально устаревшими по сравнению с персональными
компьютерами, даже новые ЭВМ были демонтированы,
хотя в США машины этого типа еще успешно
работают.
Кроме стран СЭВ, семейство IВМ-360,370 копировали
и другие страны: Англия (System-4), Германия
(Siemens), Голландия (Philips), Япония. Это обеспечило
огромную живучесть семейства IВМ-360,370.
В странах СЭВ они выпускались вплоть
до 1990-х годов.
В ЭВМ третьего поколения значительно
более мощным становится программное
обеспечение. Операционная
система становится неотъемлемой частью
ЭВМ. Появляются развитые системы
управления базами данных
(СУБД), системы автоматизированного
проектирования (САПР) различного назначения;
совершенствуются автоматизированные
системы управления
(АСУ); большое внимание уделяется созданию
пакетов прикладных
программ (ПГШ) для разных применений.
По-прежнему появляются новые и развиваются
существующие языки
программирования,
количество которых доходит до 3000.
Семейство мини-ЭВМ.
Мини-ЭВМ появились в середине 1960-х годов.
Считается, что первой мини-ЭВМ была 12-разрядная
ЭВМ PDP-5 (Program Data Processor), созданная фирмой
DEC (Digital Equipment Corporation). Она была спроектирована
для управления ядерным реактором.
Линия мини-ЭВМ предназначалась для управления
технологическими процессами. Для управления
не нужна высокая точность, поэтому размер
слова в ней короче, а значит, ЭВМ получается
проще и дешевле.
Усовершенствованная PDP-8 имела 16-разрядное
слово. Она выпускалась в СССР под названием
«Саратов» в начале 1970-х годов. В начале
1970-х годов создаются семейства программно-совместимых
мини-ЭВМ: PDP-11 (DEC), HP-2100 (Hewlett Packard) и др. Они
обладали низкой стоимостью, высокой производительностью
и простым программированием. В них использовались
большие интегральные схемы (БИС).
В 1974 г. СЭВ принял решение о выпуске семейства
малых ЭВМ (СМ ЭВМ). Выпускались мини-ЭВМ:
СМ-1, СМ-2 (копия Hewlett Packard); СМ-3, СМ-4 (копия
PDP-11). Другое министерство выпускало ЭВМ
семейства «Электроника» (Электроника-60,
Электроника-100, Электроника-125). Далее
была создана вторая очередь: СМ-1420, Электроника-85,
Электроника-79.
В дальнейшем фирма DEC начала выпускать
супермини-ЭВМ линии VAX (Virtual Address extended)
с 32-разрядным словом. В 1994 г. фирма анонсировала
новый микропроцессор Alpha, содержащий
несколько 64-разрядных АЛУ). Он явился
основой создания новой линии мини-ЭВМ
Alpha, выпускаемых в настоящее время.