Аппаратное и программное обеспечение: понятие, назначение, уровни, функции и параметры
Опубликованно 06.01.2019 01:26
Компьютер-это устройство, которое представляет собой синтез аппаратного и программного обеспечения. Это машина, которая решает свои задачи через выполнение команд, таких как: сложить два числа, проверить, отличается ли число ноль, скопировать данные из одной ячейки памяти в другую и т. д.
Простых команд, составляющих язык, называется машина, в которой человек может объяснить, что компьютер, что нужно сделать. Каждая команда, в зависимости от их назначения, поставляется с набором команд. Создаются примитивные, для облегчения производства оборудования.
Тем не менее, язык машины создает большие проблемы для человека, потому что писать об этом нудно и трудно. Поэтому инженеры придумали несколько уровней абстракции, на каждом из них основан на более низкой, до родного языка, информатики и логики, а на верхнем уровне находится взаимодействие с пользователем. Этот принцип называется многослойная структура компьютера, и повинуются ему и аппаратных средств, и программного обеспечения компьютерных систем. Многоуровневую структуру команды
Как уже было сказано ранее, программного и аппаратного обеспечения, основана на принципе, уровни абстракции, каждый из которых базируется на предыдущем. Короче говоря, для человека проще написать программу, основанную на родном языке создается (то есть применяется) новый язык, который более понятен для человека, но совершенно невыполнимым компьютер. То, как компьютер работает под управлением программы, на новом языке?
Существует два основных подхода в живой и интерпретации. В первом случае, к каждому компьютеру новый язык совпадает с набором команд машинного языка, таким образом, программы на новый язык совершенно преобразуется в программу на родном языке. Во втором случае, на родном языке, создается программа, которая в качестве входных данных, принимает команды на новом языке, распознает, переводит на машинный язык и выполняет.
Оборудования и программного обеспечения, может содержать различные уровни, с самого начала, или основы, даже то, что может быть понято человеком. Для иллюстрации этого процесса-это идеальная концепция для виртуальной машины. Можно считать, что, когда компьютер выполняет программу на любом языке (C++, например), запускается виртуальная машина, которая выполняет команды этого языка. Под виртуальной машины++ находится другой, с более примитивным языком. Например, что это "Ассемблер". На этом уровне работает виртуальная машина "Ассемблер". И между ними происходит, или передать, или толкования кодекса. Таким образом, множество уровней собрались вместе, чтобы сформировать одну строку до первого собственного. Виртуальная машина-это просто концепция, которая позволяет более удобно представить процесс моя очередь.
Мы ответим на в Бразилиа вопрос - почему бы не сделать компьютер, который непосредственно работает с тем же языком C++?
Тот факт, что на создание этой технологии требует колоссальных вложений в аппаратное и программное обеспечение компьютера. Вероятно, возможно, но это будет так дорого, что перестает быть целесообразным. Современные компьютеры
На сегодняшний день компьютеры в своем большинстве составляют от 2 до 6 уровней. Нулевой уровень базовой линии, то есть машины или оборудования, работает только машинный код, который выполняется, машина компьютера. И на их основе строится языка первого уровня и т. д. Также необходимо уточнить, что уровень нулевой, все не заканчивается. Под ним есть технический уровень - от самих транзисторов и резисторов, то есть, физика твердых тел, называется физикой. Таким образом, нулевой уровень называется базой, потому что именно здесь, где встречаются друг с другом аппаратного и программного обеспечения.
Наконец, перечислим иерархическую цепочку уровней, которые содержатся в тем, что сеют раздор компьютер, с нуля: УР. 0 - цифровой логики, или оборудования - здесь работают клапаны и журналов, которые способны хранить значение 0 или 1, а также выполнять простые функции "и", "или" и другие УР. 1 - на базе микроархитектуры - на этом уровне работает логика компьютера. Вот данные, оборудование и программное обеспечение, они начинают работать вместе. УР. 2 - архитектура набора команд. УР. 3 - гибрид,или операционной системы: этот уровень является более гибким, хотя и очень похож на уровень 2. Вот, например, программы могут выполняться параллельно. УР. 4 - ассемблер - уровень, на котором головок цифровых языков, начинают уступать место мужчинам. УР. 5 - языки высокого уровня (C++, Pascal, PHP и т. д.)
Таким образом, каждый уровень является надстройкой над предыдущей, и связанные с ним методы трансляции или интерпретации, имеет свои абстрактные объекты и операции. Для функционирования данного уровня, можно, в принципе, не знать, что происходит в предыдущих. Именно благодаря этому, подход, понимание компьютерных технологий стало легче.
Потому что каждая марка оборудования имеет свою архитектуру. Архитектура относится к типам данных, операций и характеристик каждого уровня. Например, технология, по которой созданы ячейки памяти компьютера, не входит в понятие архитектуры. Развитие компьютеров
С развитием технологий появляются новые уровни, некоторые уходили. Первые компьютеры в 40-х годах было только два уровня: цифровой-a-логическое, в котором программа была выполнена, и от архитектуры компьютера, на котором был написан код. Таким образом, граница между аппаратным и программным сторон была очевидной, но с увеличением количества уровней она начала исчезать.
На сегодняшний день, информации, оборудования и программного обеспечения, можно рассмотреть все, кроме концепции. Потому что любая операция моделируется программно, может быть выполнен непосредственно на аппаратном уровне, и наоборот. Не железные правила, которые говорят о том, почему операция должна быть выполнена на оборудовании, и другой программно. Разделение происходит на основе таких факторов, как цена продукции, скорости, надежности и т. д., Сегодня утром, может войти в состав аппаратной части или, наоборот, что-то из аппаратной части - чтобы стать на программу. Поколения компьютеров
Механические компьютеры равны нулю поколения. Паскаль в 1640-х годов создал счетную машину с ручным приводом, что я знал, что складывать и вычитать. В 1670-х Лейбниц создал машину, которую он также знал, умножения и деления. Бэббидж в 1830-х, потратив все сбережения, созданного аналитической машины, который был похож на компьютер, который состоит из устройства ввода, памяти, вычислительного блока и качеством. Машина была настолько совершенна, что может запомнить до 1000 слов по 50 десятичных разрядов и выполнять различные алгоритмы, в то же время. Аналитическая машина первое занятие в "язык Ассемблера", за то, что Бэббидж нанял Ада Лавлейс, для создания первых программ. Тем не менее, ему не хватило, как средства массовой информации и технологии, чтобы использовать работу его создания.
Чуть позже в США был создан гигантский торговый Афины, который работал в двоичной арифметики и имел обновленную память на основе конденсаторов (ОЗУ), которая до сих пор работает. Афины, как и Бэббидж, не удалось отладить работу его создания. Наконец, в 1944 году и не был создан первый компьютер общего назначения "Марк-I", который мог запомнить 72 слова по 23 десятичных разряда каждое. На момент строительства Mark II", релейные компьютеры уже уходили в прошлое, и на смену им пришли электронные.
Первый компьютер в мире
Вторая мировая война стимулировала работы по созданию вычислительной техники, что повлекло за собой развитие первое поколение (1945-1955) компьютеров. Первый компьютер, электронный, лампа была машина Тьюринга COLOSSUS, определение, что был взлом шифрования ENIGMA. И хотя его команда проиграла, и война закончилась, и это секрет, не имел никакого влияния в мире компьютеров, тем не менее, он был первым.
Затем, в армии США ученый Мыши начал развитие ENIAC. Первый компьютер весил тридцать тонн, состояла из 18000 ламп и 1500 реле, расписания он на счет 6000 переключателей и потреблял огромное количество энергии. Настройка оборудования и программного обеспечения этого монстра было очень сложно.
Поэтому, как КОЛОСС, машина ENIAC не была отлажена до времени и перестала быть желанной армии. Тем не менее, Мышь позволила создать школу на основе работы над ENIAC поставить знания в массы, что привело к созданию множества различных компьютеры (EDSAC, ILLIAC, WEIZAC, EDVAC, и др.).
Среди всего ряда оборудования отделилась от IAS, или фон мама не вычислительная машина, что на сегодняшний день влияет на компьютеры. Была памяти, устройства управления и модуль ввода / вывода, может хранить 4096 слов 40-в длину.
И хотя ДОГ и не стал лидером на рынке, но был монахом влияние на развитие компьютеров. Например, на его базе был создан Whirlwind I - оборудование для серьезных научных вычислений. В конце концов, все исследования довели, что небольшая компания, производитель перфокарт IBM в 1953 году, выпускает оборудование, 701 и начинает скользить с руководством рынка, Мыши и UNIVAC. Транзисторы и первую компьютерную игру
Сотрудники лаборатории bell Labs получили Нобелевскую премию в 1956 году за изобретение транзистора, что сразу же изменило весь и компьютерные технологии дали старт второе поколение (1955-1965) компьютеров. Первый компьютер на транзисторах был TX-0 (TX-2). Он не имел особого веса, но один из создателей, olsen, основал компанию DEC, которая выпустила на рынок компьютер PDP-1 в 1961 году.
И несмотря на то, что серьезно, он был из тех параметров модели IBM, но было дешевле. Комплекс оборудования и программного обеспечения PDP-1 стоимостью $120 000, а не миллионы, как IBM 7090.
PDP-1 был коммерческий успех продукта. Считается, положил начало компьютерной промышленности. Также в ней он создал первую компьютерную игру "космическая война". Позже выйдет PDP-8, с прорывной технологией единой шины данных на Шину. В 1964 году компания CDC и научно Поверил бросает машину 6600, что на порядок быстрее за счет использования параллельных вычислений внутри процессора.
Первые шаги IBM
Изобретение интегральной схемы кремний, что позволило разместить в одном месте десятки транзисторов, положило начало третье поколение (1965-1980) компьютеров. Они были меньшего размера, работали быстрее. Здесь следует подчеркнуть, что компания IBM, которая первая задала вопрос о совместимости различных компьютеров, и начал выпускать серию под названием 360. Оборудования и программного обеспечения моделей серии 360 различались параметры, но поставляются с подобным в набор команд, что делает их совместимыми. Также машина 360 были способны эмулировать работу всех остальных компьютеров, что стало настоящим прорывом, поскольку позволяла запускать программы, написанные для других машин. В то же время, DEC, остались лидерами на рынке небольших машин.
Создание ПК
Четвертое поколение (1980 - настоящее время) - СБИС или глагол спрягается интегральных схем. Произошел резкий скачок в интеллектуальной собственности, и появились технологии, позволяющие кремния кристаллов объявлений десятки тысяч транзисторов. Наступило время персональных компьютеров.
Первые операционные системы CP/M; появление на рынке Apple; создания компании Intel отца из серии Pentium 386.
И здесь, опять же, IBM совершает прорыв в рынок, от создания персональные компьютеры из комплектующих разных фирм, а произвести самостоятельно. Так появляется IBM PC, самый продаваемый ПК в истории.
Новый подход IBM PC в то же время, был создан в эпоху создания персональных компьютеров, но в то же время больно, компьютерной промышленности в целом. Так, например, Intel единоличные лидеры по производству процессоров, и никто не мог конкурировать с ними. Выжить они могли лишь улыбается предприятия. Появляется Apple Lisa - первый компьютер, который использует графический операционной системы. Compaq создает первые ноутбуки, занимает свою нишу на рынке и выкупает старые лидеры этого сегмента DEC.
Если Intel нанес первый удар IBM, второй был удар небольшой компанией Microsoft, которая занималась производством операционной системы для IBM. Первой операционной системой MS-DOS, позже, корпорация Microsoft разработала для IBM OS/2, и под сок была создана Windows. OS/2 на рынке провалилась.
Таким образом, Intel и Microsoft на свержение IBM. Последние стараются выжить и создают очередную революционную идею, создавая процессор с двумя ядрами. Происходит совершенствование аппаратного и программного обеспечения ПК за счет всякого рода оптимизации. Пятое поколение
Но развитие не стоит на месте. Происходит смена парадигмы, и появляются предпосылки 5-го поколения компьютеров. Все началось с японским правительством, что в 1980-х годах выделило колоссальные средства, национальных компаниях и приказал им придумать нового поколения компьютеров. Конечно, идея провалилась.
Но влияние это событие было большим. Японские технологии стали расползание по миру. Эта техника заняла лидирующие позиции во многих областях рынка, соответствующие: фотоаппараты, аудио оборудование и т. д. Запад не собирается просто сдаваться и также включился в борьбу за 5-е поколение.
Компания Grid Systems выпустила первый планшетный ПК, Apple создала карман Ньютона. Так появились КПК, или карманные компьютеры или КПК.
И здесь специалисты IBM делают очередной прорыв и дают новые идеи - которые сочетают набирает популярность мобильных телефонов с мы спустились пользователей КПК. Таким образом, в 1993 году появился первый смартфон под названием Simon.
Часть 5-го поколения), можно считать сокращение программного и аппаратного обеспечения в размер. А также тот факт, что сегодня мини-компьютеры интегрируются в любой техники: от смартфонов и Electronic до автомобилей и рельсов поезда, - и расширяют его функциональные возможности. Стоит также отметить, шпионских программ, разработка аппаратных средств защиты программного обеспечения. Более невидимыми, призваны выполнять свои уникальные функции.
Виды оборудования
Не только аппаратное и программное обеспечение ПК. На сегодняшний день есть много: одноразовые оборудование: портативный открытки, RFID; микроконтроллеры: часы, игрушки, мед. агрегатов и другого оборудования; мобильные телефоны и портативные компьютеры; персональных компьютеров; серверов; кластеры (несколько серверов, Объединенных в единый блок) системы - оборудование для пакетной обработки больших объемов данных; "облако" - системы второго порядка; суперкомпьютеры (хотя этот класс заменяется них, которые способны выполнять серьезные вычисления).
Принимая во внимание эту информацию, аппаратное и программное обеспечение можно настраивать на различные потребности. Семейство оборудования
Аппаратное и программное обеспечение вашего компьютера (и не только) разных коллекций. Наиболее популярные коллекции есть на X86, ARM и AVR. Под семьей понимается архитектура набора команд. В первой семье - X86 - практически все персональные компьютеры и серверы (как в Windows так и в Linux и даже Mac).
Второй - ARM - систем, мобильных. Наконец, к третьей - AVR - относится большинство микроконтроллеров, самых незаметных команд, которые интегрируются везде: в машине, в бытовой техники, телевизоров, и др.
X86 корпорации Intel. Своих процессоров, начиная с модели 8080 (1974) и до Pentium 4 (2000), являются совместимыми, то есть, новый процессор способен выполнять программы, написанные для старого.
Наследование оборудования и программного обеспечения на протяжении многих поколений процессоров, то, что сделала Intel в качестве универсальных.
Компания Acorn Computer стоял у истоков создания проекта ARM, который позже отделился и стал. Архитектура ARM долгое время пользуется успехом на рынке, где требуется низкое потребление энергии.
Компания Atmel нанял двух студентов, была интересная идея. Что, продолжая развитие, создали процессор AVR, который отличается тем, что идеально подходит для систем, не требующих высокой производительности. Процессоры AVR укладываются в самых суровых условиях, когда стоят жесткие ограничения на размер, расход энергии и мощность. Автор: Андрей 6 Декабря 2018 года
Категория: Техника
