⑤諾依曼機與非諾依曼機:存儲程序和指令驅(qū)動的諾依曼機迄今仍占統(tǒng)治地位。它順序執(zhí)行指令,限制了所解問題本身含有的并行性,影響處理速度的進一步提高。突破這一原理的非諾依曼機,就是從體系結(jié)構(gòu)上來發(fā)展并行性,提高系統(tǒng)吞吐量,這方面的研究工作正在進行中。由數(shù)據(jù)流來驅(qū)動的數(shù)據(jù)流計算機以及按歸約式控制驅(qū)動和按需求驅(qū)動的高度并行計算機,都是有發(fā)展前途的非諾依曼計算機系統(tǒng)。計算機系統(tǒng)展望編輯計算機系統(tǒng)約每3~5年更新一次,性能價格比成十倍地提高,體積大幅度減小。超大規(guī)模集成電路技術(shù)將繼續(xù)快速發(fā)展,并對各類計算機系統(tǒng)均產(chǎn)生巨大而又深刻的影響。32位微型機已出現(xiàn),64位微型機也已經(jīng)問世,單片上做1000萬個元件已為時不遠(yuǎn)。比半導(dǎo)體集成電路快10~100倍的器件,如砷化鎵、高電子遷移率器件、約瑟夫遜結(jié)、光元件等的研究將會有重要成果。提高組裝密度和縮短互連線的微組裝技術(shù)是新一代計算機的關(guān)鍵技術(shù)之一。光纖通信將大量應(yīng)用。各種高速智能化外部設(shè)備不斷涌現(xiàn),光盤的問世將使輔助海量存儲器面目一新。多處理機系統(tǒng)、多機系統(tǒng)、分布處理系統(tǒng)將是引人注目的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。軟件硬化(稱固件)是發(fā)展趨勢。超大規(guī)模集成電路技術(shù)將繼續(xù)快速發(fā)展,并對各類計算機系統(tǒng)均產(chǎn)生巨大而又深刻的影響。通州區(qū)專注計算機系統(tǒng)服務(wù)原則
③流水線處理機與并行處理機:在元件、器件速度有限的條件下,從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組織著手來實現(xiàn)高速處理能力,成功地研制出這兩種處理機。它們均面向ɑiθbi=ci(i=1,2,3,…,n;θ為算符)這樣一組數(shù)據(jù)(也叫向量)運算。流水線處理機是單指令數(shù)據(jù)流(SISD)的,它們用重疊原理,用流水線方式加工向量各元素,具有高加工速率。并行處理機是單指令流多數(shù)據(jù)流(SIMD)的,它利用并行原理,重復(fù)設(shè)置多個處理部件,同時并行處理向量各元素來獲得高速度(見并行處理計算機系統(tǒng))。流水和并行技術(shù)還可結(jié)合,如重復(fù)設(shè)置多個流水部件,并行工作,以獲得更高性能。研究并行算法是發(fā)揮這類處理機效率的關(guān)鍵。在高級程序語言中相應(yīng)地擴充向量語句,可有效地組織向量運算;或設(shè)有向量識別器,自動識別源程序中的向量成分。一臺普通主機(標(biāo)量機)配一臺數(shù)組處理器(*作高速向量運算的流水線**機),構(gòu)成主副機系統(tǒng),可**提高系統(tǒng)的處理能力,且性能價格比高,應(yīng)用相當(dāng)***。④多處理機與多機系統(tǒng)、分布處理系統(tǒng)和計算機網(wǎng):多處理機與多機系統(tǒng)是進一步發(fā)展并行技術(shù)的必由之路,是巨型、大型機主要發(fā)展方向。它們是多指令流多數(shù)據(jù)流(MIMD)系統(tǒng),各機處理各自的指令流(進程),相互通信。東城區(qū)一對一計算機系統(tǒng)服務(wù)咨詢計算機系統(tǒng)的特點是能進行精確、快速的計算和判斷,而且通用性好,使用容易,還能聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)。
提供軟件研制工具。支撐軟件也可認(rèn)為是系統(tǒng)軟件的一部分。應(yīng)用軟件是用戶按其需要自行編寫的**程序,它借助系統(tǒng)軟件和支援軟件來運行,是軟件系統(tǒng)的**外層。計算機系統(tǒng)分類編輯計算機系統(tǒng)可按系統(tǒng)的功能、性能或體系結(jié)構(gòu)分類。計算機系統(tǒng)①**機與通用機:早期計算機均針對特定用途而設(shè)計,具有**性質(zhì)。60年代起,開始制造兼顧科學(xué)計算、事務(wù)處理和過程控制三方面應(yīng)用的通用計算機。特別是系列機的出現(xiàn),標(biāo)準(zhǔn)文本的各種高級程序語言的采用,操作系統(tǒng)的成熟,使一種機型系列選擇不同軟件、硬件配置,就能滿足各行業(yè)大小用戶的不同需要,進一步強化了通用性。但特殊用途的**機仍在發(fā)展,例如連續(xù)動力學(xué)系統(tǒng)的全數(shù)字仿真機,超微型的空間**計算機等。②巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機:計算機是以大、中型機為主線發(fā)展的。20世紀(jì)60年代末出現(xiàn)小型計算機,70年代初出現(xiàn)微型計算機,因其輕巧、價廉、功能較強、可靠性高,而得到***應(yīng)用。70年代開始出現(xiàn)每秒可運算五千萬次以上的巨型計算機,專門用于解決科技、**、經(jīng)濟發(fā)展中的特大課題。巨、大、中、小、微型機作為計算機系統(tǒng)的梯隊組成部分,各有其用途,都在迅速發(fā)展。
借助通信網(wǎng)絡(luò),共享遠(yuǎn)程信息與軟件資源。計算機系統(tǒng)組成編輯圖1為計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。內(nèi)核是硬件系統(tǒng),是進行信息處理的實際物理裝置。**外層是使用計算機的人,即用戶。人與硬件系統(tǒng)之間的接口界面是軟件系統(tǒng),它大致可分為系統(tǒng)軟件、支援軟件和應(yīng)用軟件三層。計算機系統(tǒng)硬件硬件系統(tǒng)主要由**處理器、存儲器、輸入輸出控制系統(tǒng)和各種外部設(shè)備組成。**處理器是對信息進行高速運算處理的主要部件,其處理速度可達每秒幾億次以上操作。存儲器用于存儲程序、數(shù)據(jù)和文件,常由快速的內(nèi)存儲器(容量可達數(shù)百兆字節(jié),甚至數(shù)G字節(jié))和慢速海量外存儲器(容量可達數(shù)十G或數(shù)百G以上)組成。各種輸入輸出外部設(shè)備是人機間的信息轉(zhuǎn)換器,由輸入-輸出控制系統(tǒng)管理外部設(shè)備與主存儲器(**處理器)之間的信息交換。計算機系統(tǒng)軟件軟件分為系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件由操作系統(tǒng)、實用程序、編譯程序等組成。操作系統(tǒng)實施對各種軟硬件資源的管理控制。實用程序是為方便用戶所設(shè),如文本編輯等。編譯程序的功能是把用戶用匯編語言或某種高級語言所編寫的程序,翻譯成機器可執(zhí)行的機器語言程序。支撐軟件有接口軟件、工具軟件、環(huán)境數(shù)據(jù)庫等,它能支持用機的環(huán)境。多個地理上分布的計算機系統(tǒng),通過通信線路和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
操作系統(tǒng)可以看成是對計算機硬件的擴充;從人機交互方式來看,操作系統(tǒng)是用戶與機器的接口;從計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)看,操作系統(tǒng)是一種層次、模塊結(jié)構(gòu)的程序**,屬于有序分層法,是無序模塊的有序?qū)哟握{(diào)用。操作系統(tǒng)在設(shè)計方面體現(xiàn)了計算機技術(shù)和管理技術(shù)的結(jié)合。操作系統(tǒng)在計算機中的地位:操作系統(tǒng)是軟件,而且是系統(tǒng)軟件。它在計算機系統(tǒng)中的作用,大致可以從兩方面體會:對內(nèi),操作系統(tǒng)管理計算機系統(tǒng)的各種資源,擴充硬件的功能;對外,操作系統(tǒng)提供良好的人機界面,方便用戶使用計算機。它在整個計算機系統(tǒng)中具有承上啟下的地位。操作系統(tǒng)是一個大型的軟件系統(tǒng),其功能復(fù)雜,體系龐大。從不同的角度看的結(jié)果也不同,正是“橫看成嶺側(cè)成峰”,下面我們通過**典型的兩個角度來分析一下。1、從程序員的角度看正如前面所說的,如果沒有操作系統(tǒng),程序員在開發(fā)軟件的時候就必須陷入復(fù)雜的硬件實現(xiàn)細(xì)節(jié)。程序員并不想涉足這個可怕的領(lǐng)域,而且大量的精力花費在這個重復(fù)的、沒有創(chuàng)造性的工作上也使得程序員無法集中精力放在更具有創(chuàng)造性的程序設(shè)計工作中去。程序員需要的是一種簡單的,高度抽象的可以與之打交道的設(shè)備。將硬件細(xì)節(jié)與程序員隔離開來,這當(dāng)然就是操作系統(tǒng)。按人的要求接收和存儲信息,自動進行數(shù)據(jù)處理和計算,并輸出結(jié)果信息的機器系統(tǒng)。東城區(qū)公正計算機系統(tǒng)服務(wù)市場價格
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)程序、應(yīng)用程序以及數(shù)據(jù)庫、目錄、系統(tǒng)緩沖區(qū)等。通州區(qū)專注計算機系統(tǒng)服務(wù)原則
這個時候處于計算機發(fā)展的**初階段,連程序設(shè)計語言都還沒有出現(xiàn),操作系統(tǒng)更是聞所未聞。2、第二代計算機(1955-1965):晶體管和批處理系統(tǒng)這個時期計算機越來越可靠,已從研究院中走出來,走進了商業(yè)應(yīng)用。但這個時期的計算機主要完成各種科學(xué)計算,需要專門的操作人員維護,并且需要針對每次的計算任務(wù)進行編程。第二代計算機主要用于科學(xué)與工程計算。使用FORTRAN與匯編語言編寫程序。在后期出現(xiàn)了操作系統(tǒng)的雛形:FMS(FORTRAN監(jiān)控系統(tǒng))和IBMSYS(IBM為7094機配備的操作系統(tǒng))。3、第三代計算機(1965-1980):集成電路芯片和多道程序60年代初,計算機廠商根據(jù)不同的應(yīng)用分成了兩個計算機系列,一個針對科學(xué)計算,一個針對商業(yè)應(yīng)用。隨著計算機應(yīng)用的深入,對統(tǒng)一兩種應(yīng)用的計算機需求出現(xiàn)了。這時IBM公司試圖通過引入System/360來解決這個問題。與這個計劃配套,IBM公司組織了OS/360操作系統(tǒng)的開發(fā),然后復(fù)雜的需求,以及當(dāng)時軟件工程水平低下使得OS/360的開發(fā)工作陷入了歷史以來**可怕的“軟件開發(fā)泥潭”,誕生了*****的失敗論著----《神秘的人月》。雖然這個開發(fā)計劃失敗了,但是這個愿望卻成為了計算機廠商的目標(biāo)。此時,MIT、BellLab。通州區(qū)專注計算機系統(tǒng)服務(wù)原則
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