Я познаю мир. Компьютеры и интернет - [12]
Примерно в одно время с машиной «БЭСМ» была завершена работа над вычислительной машиной средней мощности «М–2», созданием которой в лаборатории Энергетического института им. Г. М. Кржижановского руководили член–корреспондент Академии наук СССР И. С. Брук и М. А. Карцев.
Через год после завершения «БЭСМ» и «М–2» была построена еще одна советская электронная вычислительная машина – «Стрела», главным конструктором которой был Герой Социалистического Труда Ю. Я. Базилевский. Причем в отличие от «БЭСМ» и «М–2» «Стрела» была построена уже в нескольких экземплярах.
В 1954 году под руководством Б. И. Рамеева была завершена работа над машиной «Урал–1». А вскоре ей на смену пришла ЭВМ «Урал–2». Затем семейство «Уралов» пополнилось моделями «Урал–3» и «Урал–4»...
В общем, работы над созданием электронных вычислительных машин в Советском Союзе развернулись широким фронтом. Кроме упоминавшихся уже нами центров разработки ЭВМ, были организованы новые институты в Киеве, Минске, Ереване и других городах.
ЭВМ «Минск–32»
В Киеве работы над ЭВМ сосредоточились в созданном в 1957 году Институте кибернетики, который возглавил 34–летний доктор физико–математических наук В. М. Глушков, впоследствии ставший академиком. Первая машина вновь созданного института, получившая название «Киев», была закончена в начале 60–х годов.
Затем последовали новые разработки, среди которых наибольшее признание получили ЭВМ «Проминь» и «МИР» (машина инженерных расчетов). Они были предназначены для широкого использования в конструкторских бюро и лабораториях.
В Минске под руководством В. Пржиялковского был создан класс машин, названных именем столицы БССР.
В Ереванском институте математических машин также были сконструированы два вида ЭВМ – «Раздан» и «Наири».
Затем, вслед за США, Англией и СССР началась разработка ЭВМ и в других странах – Голландии, Австралии, Польше, Чехословакии...
Анатомия компьютера
Уже первые ЭВМ имели практически все те устройства, которые в них имеются и поныне. Так что, наверное, тут нам самое время приостановить свое хронологическое повествование, чтобы разобраться, как устроена типовая ЭВМ, почему столь велики ее возможности.
Составляющие суммы
Любая вычислительная машина – большая она или маленькая – схематически выглядит одинаково. Машина имеет дело исключительно с числами. Эти числа хранятся, электронными схемами, которые называются регистрами. Физические размеры регистра определяют значение наибольшего числа, которое тот может запомнить. Обычно все регистры одной модели компьютера имеют одинаковый размер, и именно он в значительной степени определяет структуру машины. У больших машин обычно и регистры большие, а у микрокомпьютеров, как правило, маленькие.
Для начала мы с вами ознакомимся со строением некого воображаемого компьютера. Практически все реальные ЭВМ работают по тем же принципам, хотя с деталях устроены намного сложнее.
Итак, главный узел любой ЭВМ – центральный процессор. Именно здесь происходят все действия над числами в ходе их обработки по заданной программе.
В процессоре имеются три универсальных регистра: счетчик команд, регистр команд и регистр–пакопитель. Счетчик команд управляет последовательностью выполнения команд. В регистре команд происходит их расшифровка, а регистр–накопитель осуществляет реальную обработку данных.
В ходе работы ЭВМ то и дело обращается к своей внутренней или оперативной памяти, извлекая пли засылая в нее числа. Такая память состоит из нескольких тысяч одинаковых регистров или ячеек. Все они последовательно перенумерованы, чтобы процессор знал, как обращаться к ним. Номер каждой ячейки называют адресом – это вполне естественно, ведь именно по номеру и находят данную ячейку.
Кроме внутренней памяти, каждая ЭВМ имеет еще и внешнюю, долговременную память, в которой хранится информация, необходимая время от времени. Как правило, такая память представляет собой бобины с магнитной лентой или магнитные диски. Информация записывается и считывается с них примерло так же, как в обычном магнитофоне.
Задача слежения за тем, в каком именно месте диска или ленты записана нужная в данный момент информация, достаточно сложна. Поиском ее, стиранием ненужной информации и записью на освободившееся место новых данных занимается специальная программа, которая помещается в память машины еще на заводе и называется операционной системой.
Схема типичного компьютера
В больших ЭВМ операционные системы выполняют и некоторые другие функции, например, занимаются «разделением времени». Дело в том, что большие вычислительные комплексы стоят очень дорого, соответственно высоко ценится и время их работы. Поэтому будет слишком большой роскошью отдавать все машинное время одному пользователю. Как показывает практика, машина будет большей частью стоять, ожидая поступления очередных команд. Поэтому операционные системы подключают к компьютеру сразу несколько десятков пользователей. Связь между ними и ЭВМ может осуществляться с помощью дисплея и телефонного канала связи. Машина, таким образом, уделяет каждому из своих пользователей всего несколько миллисекунд, а затем переходит к другому, третьему... Но поскольку работает она очень быстро, то у каждого пользователя создается впечатление, что машина ни на секунду не забывала о нем.
