Вопросы и задания
1. Расскажите о смене элементной базы компьютеров, происходившей при переходе от одного поколения к другому. Как при этом менялись основные характеристики ЭВМ?
Смена элементной базы компьютеров при переходе от одного поколения к другому включала в себя следующие изменения: увеличение производительности, уменьшение размеров и стоимости, увеличение объема и скорости памяти, улучшение интерфейсов ввода-вывода, развитие микропроцессоров. Основные характеристики, которые менялись, включали производительность, объем и скорость памяти, скорость работы процессора.
2. В чем состоял отход от архитектуры фон Неймана на ЭВМ второго и третьего поколений?
Отход от архитектуры фон Неймана на ЭВМ второго и третьего поколений проявлялся во внедрении микропрограммирования и улучшении организации памяти, что позволило более гибко управлять выполнением инструкций и ускорить обработку данных.
3. Что позволило реализовать мультипрограммный режим работы на ЭВМ третьего поколения?
Мультипрограммный режим работы на ЭВМ третьего поколения стал возможным благодаря внедрению прерываний и многозадачности, что позволяло выполнять несколько программ одновременно.
4. Чем принципиально отличается архитектура ПК от классической архитектуры компьютеров первых поколений?
Архитектура ПК отличается от классической архитектуры компьютеров первых поколений более компактным размером, использованием микропроцессоров, отсутствием необходимости в больших залах и специальных охлаждаемых помещениях.
5. Какие функции выполняют контроллеры внешних устройств на ПК?
Контроллеры внешних устройств на ПК выполняют функции управления и контроля внешними устройствами, такими как жесткие диски, клавиатура, мышь, принтер и другие периферийные устройства.
6. В чем состоит принцип открытости архитектуры ПК?
Принцип открытости архитектуры ПК заключается в том, что аппаратное и программное обеспечение ПК может быть легко заменено и модифицировано, что способствует разнообразию конфигураций и приложений.
7. Какие функции выполняли первые операционные системы?
Первые операционные системы выполняли функции управления аппаратными ресурсами компьютера, управления процессами выполнения программ и предоставления интерфейсов для работы с пользователем.
8. Для каких классов задач нужны сверхпроизводительные вычислительные системы?
Сверхпроизводительные вычислительные системы требуются для решения сложных научных задач, высокопроизводительных вычислений, анализа больших данных и моделирования физических и математических процессов.
9. Что такое параллельные вычисления?
Параллельные вычисления - это обработка данных, когда задачи выполняются одновременно с использованием нескольких вычислительных ресурсов.
10. Для примера со сложением чисел 25 учениками попробуйте проанализировать следующие ситуации: в классе всего 1 кусочек мела; в классе 5 кусочков мела; в классе 25 кусочков мела. Оцените, как от этого зависит время решения задачи (учтите еще ширину доски и время перемещения учеников по классу). Попробуйте построить модель такого процесса. Переведите эту ситуацию на язык компьютерной терминологии для многопроцессорных систем.
Аналогия со сложением чисел 25 учениками может быть переведена на язык многопроцессорных систем следующим образом: 25 учеников представляют параллельные процессы, а кусочки мела - ресурсы для выполнения задачи. Чем больше ресурсов (кусочков мела), тем быстрее можно выполнить задачу (сложение чисел).
11. Чем отличаются мультикомпьютерные системы от мультипроцессорных? По какому принципу работают суперкомпьютеры?
Мультикомпьютерные системы состоят из отдельных компьютеров, которые могут работать независимо и взаимодействовать друг с другом, в то время как мультипроцессорные системы имеют несколько процессоров, работающих с общей памятью. Суперкомпьютеры - это высокопроизводительные вычислительные системы, спроектированные для выполнения сложных вычислительных задач, таких как численное моделирование и научные исследования.