Реферат на тему: «Архитектура ЭВМ»

Архитектура ЭВМ

Понятие архитектуры ЭВМ

Термин «архитектура ЭВМ» возник в середине 60-х годов, когда на рынке вычислительной техники появилось семейство ИВМ 360, совершившее переворот в технологии создания ЭВМ.

Архитектура ЭВМ – это общее описание структуры и функций ЭВМ. Архитектура не несет в себя описание деталей технического и физического устройства компьютера.

Еще при создании первых компьютеров в 1945 году знаменитый математик Джон фон Нейман описал, как должен быть устроен компьютер, чтобы он был универсальным и эффективным устройством для обработки информации. Эти основы конструкции компьютера называются принципами фон Неймана. Сейчас подавляющее большинство компьютеров в основных чертах соответствуют принципам фон Неймана.

Прежде всего, компьютер, согласно принципам фон Неймана, должен иметь следующие устройства:

• арифметико-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;

• устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;

• запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных;

• внешние устройства для ввода-вывода информации.

Тенденции развития ЭВМ

В истории ЭВМ были моменты, когда новые технические возможности позволяли не только разрабатывать новые совершенные программы, но и менять организацию работы на ЭВМ.

Так в 60-е годы пользователи пришли к необходимости изменения организации использования ЭВМ: до этого ресурсы ЭВМ предоставлялись в распоряжение одного пользователя, а это не позволяло рационально использовать потенциал машины. Тогда возникла так называемая пакетная обработка заданий. Пользователь подготавливал свое задание и передавал его оператору, при этом он был отделен от машины. Из заданий пользователей формировалась очередь заданий. Таким образом, машина не простаивала в ожидании следующего задания или реакции пользователя на свои сообщения.

Следующей идеей была организация многозадачного использования процессора. Суть заключалась в том, что когда в какой-то программе очередь доходила до обмена с внешним устройством, эта операция перепоручалась недорогому специализированному устройству, а центральный процессор продолжал выполнять другую программу, т.е. процессор как бы одновременно выполнял несколько программ.

Одним из направлений этой идеи явились так называемые многопользовательские (многопультовые) системы, работающие в режиме разделения времени. Эти системы представляли собой центральную ЭВМ и группу видеотерминалов. Пользователь почти не замечал, что центральная ЭВМ одновременно работает с несколькими программами (уделяя, например, каждому терминалу по несколько миллисекунд в течение секунды).

Следующей идеей является появление многопроцессорных ЭВМ, в которых несколько процессоров работают одновременно, и производительность машины равна сумме производительностей процессоров. Мультипроцессорный принцип обработки информации – расчленение решаемой задачи на несколько параллельных подзадач или частей. Каждая часть решается на своем процессоре. За счет такого разделения существенно увеличивается производительность.

При увеличении объемов информации и появлении баз данных возникла необходимость доступа к информационным ресурсам многих пользователей, работающих на своих ЭВМ. Так возникла идея создания сначала локальных, а затем и глобальных вычислительных сетей.

1. Информатика. Курносов А.П., Кулев С.А. и др. / Под ред. А.П. Курносова. – М.: КолосС,  – 272 с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для студентов  высш. учеб. заведений).
2. Информатика: Учебник / Под ред. Проф. Н.В.Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2008.
3. Информатика. А.В.Могилев, Н.И.Пак, Е.К.Хённер. – М.: Академия, 2004. – 848 с.
4. Информатика. Базовый курс / Симонович С.В. и др. – СПб.: Питер,2011.
5. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. – М.: ИНФРА-М, 2009.