Мазмұны
- Кіріспе:
- Windows операциялық жүйесі.
- Негізгі бөлім:
- Windows операциялық жүйенің қызметтері.
- Электр механикалық құралдардың даму кезеңдері.
- Қорытынды бөлім:
- ЭЕМ даму тарихы.
Кіріспе.
- Windows операциялық жүйесі
- Операциялық жүйе кез кедген компьютердің ең қажетті құрамдас бөлігі және ол компьютерді басқаруға, ақпаратты сақтауға , оған қосылған барлық құрылғылардың жұмысын ұйымдастыруға арналған программалардың жиыны болып табылады.
- Операциялық жүйе адам мен компьютер арасындағы өзара байланысты қамтамассыз етеді.
- WINDOWS операциялық жүйесіндегі жаңа нұсқасының атауындағы ХР әріптері eX Perience деген ағылшын сөзінің бөлігі болып табылады, ол “ өмір тәжірибесі ”, “білім” дегенді білдіреді
- WINDOWS сөзінің өзі терезе деген мағынаны береді
Жұмыс істеудің бастамасы
- . Жүйелік блогының алдыңғы бөлігінде орналасқан Power деп аталатын қосу / өшіру батырмасын басып , оны іске қоса аламыз
- Операциялық жүйе жүктеледі де, экранда Windows XP жүйесі жүктелуін білдіретін қыстырма бет пайда болады. Экранда бір – бірін ауыстыратын бірнеше қыстырма беттер пайда болуы мүмкін. Жүктелу аяқталғаннан кейін Windows – тің жұмыс үстелінің бейнесі пайда болады. Экранда Добро пожаловать в Windows терезесі пайда болады, жұмыс жасау үшін оны экраннан алып тастау керек
1 сурет
Windows xp -графикалық операциялық жүйе, оның нагізгі объектілері терезе мен белгішелер түрінде бейнеленеді.
Windows –тің объектілеріне қапшықтар, файлдар, терезелер, таңбашалар, белгішелер мен тышқан нұсқағышы жатады.
2,1 – сурет 2,2 – сурет
WINDOWS – ТЫҢ БАСҚАРУ ЭЛЕМЕНТТЕРІ
- Жұмыс үстелінің терезесінде объектілерден басқа басқару элементтері де болады. Оларға “Іске қосу” (пуск) батырмасы, бас меню, меню жолындағы меню мен командалар
- Команда деп осы команданаң белгішесіне тышқан нұсқағышын апарып шерткенде орындалатын әрекетті айтамыз.
- Командалар ұзын немесе қысқа болады
- Қысқа команда деп белгішенің суреті бар меню жолына шерткенде , бұл программаның қосу әрекетінің орындалуын айтамыз.
- Ұзын команда деп біз белгілі бір нәтежеге : программаны іске қосуға немесе құжатты ашуға әкелетін әрекеттер тізбегін орындауға нұсқау беруді айтамыз.
Мысалы: Іске қосу Барлық программалар Ойындар Орамал
- Жұмысты дұрыс аяқтау білу керек, әйтпесе компьютерде сақталатын программалар да, жүйенің өзінде де қолайсыз жағдайлар болуы мүмкін.
- Пуск Выключить компьтер Выключение батырмасын басу керек. Процесс аяқталғаннан кейін компьютер автоматты түрде өшеді
- Егер Перезагрузка ( қайта жүктеу) батырмасын таңдасаңдар, компьютерді өшірмей іске қосады.
- Ждущий режим батырмасын басқанда компьютерді өшірудің ерекше режимі таңдалады. Барлық ақпарат компьютердің жадынан қатқыл дискіге жазылады, компьютер өшеді. Келесі компьютерді қосқанда жад күйі дискіден қалпына келтіріледі, жұмысты жалғастыра беруге болады
Операциялық жүйе (Операционная система; operating system) — компьютердің барлық басты әрекеттерін (пернелер тақтасын, экранды, диск- жетектерді пайдалануды), сондай-ақ қатар операциялық жүйенің басқаруымен іске қосылатын басқа программалардың жұмысын басқаратын, көбінесе тұрақты сақтауыш құрылғыда тұратын, машиналық кодта жазылған программа. Алғашқы компьютерлердің операциялық жүйесі болған жоқ, себебі басқару программалары тек компьютердің нақты бір типіне арналып жазылды, бірақ шалғайлық жабдықтарға стандарттардың пайда болуымен, сан алуан компьютерлер үшін осындай жабдықпен әрекеттестіктің бірыңғай программаларын жазуға мүмкіндік туғызды. Операциялық жүйені жазудың екі жүйесі бар — тұрақты сақтауыш құрылғыға барлық жүйені жазу және қатқыл дискіден операциялық жүйенің калған бөлігінің тек жүктеу программаларын ғана жазу. Мекемеде пайдаланылатын шағын компьютерлер, әдеттегідей, MS-DOS немесе ең соңғы OS/2 операциялық жүйесін пайдаланады. Ықшам машиналарда, дискжетектердің қажеттілігінен аулақ болу үшін, тұрақты сақтауыш құрылғыда жазылған операциялық жүйені пайдаланады. Миникомпьютерлерде UNIX немесе өте танымал емес жүйелер PICK немесе BOS (Ұлыбритания) сияқты операциялық жүйе пайдаланылады; сондай-ақ компьютердің нақты бір типіне арналып әзірленген операциялық жүйелер де кездеседі.
Осы заманғы жалпы тапсырмаларды атқаруға арналған компьютерлер, соның ішінде жеке компьютерлерде, бағдарламаларын жегу үшін Операциялық жүйені қажетсінеді. Жеке компьютерлерге арналған Операциялық жүйе мысалдары ретінде келесілерін келтіруге болады: Microsoft Windows, Linux, Mac OS (Darwin) және Unix.
Операциялық жүйенің айырмашылықтарының бірі:
- Бірнеше бағдарламаны бір уақытта жегуге мүмкін етеді.
- Бағдарлама жазуды оңайлатады, себебі бағдарламаның жабдықтарды басқару қажеті пайда болмайды. Бұкіл жабдық пен бағдарламалардың өзара әрекеттесуін Операциялық жүйе басқарады. Бұған қоса бағдарламаға жабдық пен басқа бағдарламалармен әрекеттесуге жоғары деңгейлі тілдесуді қамтамасыз етеді.
Негізгі бөлім
- Windows операциялық жүйенің қызметтері.
Үдіріс басқару
Компьютерде орын алатын әр әрекет, артта өтетін қызмет болсын, бағдарлама болсын, үдіріс ретінде өтеді. Компьютер фон Нейман құрылымына негізделген жағдайда, процессор бір мезетте тек бір процесті өндей алады. MS-DOS секілді ескі жүйелерде бұл тосқауылды айналып өту үшін еш амал жоқ болғандығынан, бұларда бір мезгілде тек бір үдіріс қана өте алатын.
Ал осы заманғы Операциялық жүйелер болса, тіпті жалғыз процессорде де бір мезетте бірнеше үдіріс (бірнеше тапсырманы) орындауды мүмкін етеді.
Операциялық жүйе
Операциялық жүйе, қыс. ОЖ – компьютерді басқаруға арналған және қолданбалы программалармен байланысы бар нақты программа.
Операциялық жүйе – компьютер құрылғыларының үздіксіз жұмыс істеуін ұйымдастырушы және түрлі командаларды орындауы арқылы пайдаланышының машина жұмысын басқаруына жеңілдік келтіруші жүйелік программалар. Оның негізгі қызметі – программалардың бір – бірімен және сыртқы құрылғылармен өзара әрекетін ұйымдастыру, оперативті жадты бөлу, компьютердің жұмыс істеу кезіндеқате жіберілу сияқты түрлі оқиғаларды анықтау, дискіні жұмыс істеуге дайындау, монитор мен принтердің жұмыс істеу режимдерін орнату, пайдаланушының программасын іске қосып, оны орындау т.б..
Яғни ОЖ – машина жұмысын басқаруға толық жеңілдік беретін жүйе. Ол осы үшін арналған иілгіш не қатты магниттік дискіге жазылып қойылады. Сондықтан ОЖ – ны дискілік операциялық жүйе ( ДОЖ, не DOS ) деп те атайды.
Дербес компьютерлер үшін кең тараган оиерациялық жүйелерге МS (РС) DOS, Windows 95, Windows NT,OS/2, UNIX жатады,Дербес компьютерлерлерге арналған операциялық жүйелердің барлығы да тек бір адамдық болып табылады. Расында да екі адамның бір мезетге бір компьютерде жұмыс істеуін елестету қиын ғой. WINDOWS 95, WINDOWS NT, OS/2, UNIX көп мақсатты жүйелер болып саналады. Көп мақсаттылық — бір компьютерде бір уақытта қатарласа бірнеше есепті шығару мүмкіндігі немесе бірнеше әрекеттің қатар атқарылып жатуы.
Мысалы, Сіз мәтін көшіріліп жатқан шақта ойнап та отыруыңызға боладь, өйткені бұл жұмыстарды әртүрлі қүрылғылар атқарады немесе ол қүрылғылардың жұмыс жылдамдығы адамның жылдамдығынан өте жоғары болып келеді. Көптеген ІВМ – үйлесімді компьютерлер дискілік МS DОS операциялық жүйесі мен көп терезелі WINDOWS графикалық операциялық жүйесін пайдаланады.Операциялық жүкелер көптеген функцияларды орыңдайды: информацияны дискіге жазу-оқуды жүзеге асырады, мәліметтер сақтауды ұйымдастырады, компьютер құрылғыларының өзара байланыста жұмыс істеуін, барлық қолданбалы программалар жұмысының орындалуын қамтамасыз етеді. Бұл жүйе ЭЕМ іске қосылғаннан кейін иілгіш не қатты дискіден алғашқы жүктелетін кещенді программа болып табылады. Белгілі бір қосымша қызмет атқаруға керекті программалар тобы утилиттер болып табылады.
Оларға мысал ретінде антивирустік (вирустерге қарсы) программаларды, мәліметтерді архивтеу (кысу) программаларын, компыотердің: жұмыс істеу қабілетін (диагностика) тексеретін программаларды (тест ирограммалары) айтуға болады.
Сервистік программалар
Сервистік программалар — әрбір адамның операциялық жүйемен жұмыс істеуін жеңілдететін программалар тобы.Қолданбалы программалар арқылы біздер өз есептерді шығарамыз. Мұндай программалар «қосымшалар» (приложения) деп те аталады. Қолданбалы программалар сан алуан, оларға қарапайым программадан бастап күрделі есептерді шығара алатътн қуатгы мамандандырылған жүйелерді (мәтіндік продессор, графикалық редактор, баспаханалық жүйелер т.б.), ғылыми мөселелерге арналған және жалпы көпшілікке қызмет ету кешендерін де жатқызуға болады.
Жүйелік үзілісті ұйымдастыру
Мысалы, программаны орындау кезінде нөлге бөлу кездессе, ол оның мүмкін емес екенің хабарлап, машина жұмысын тоқтатады ; клавиатурадан символ терілсе, ол процессордың осының алдаңдағы ағымдық жұмысына үзіліс жасайды. BIOS – тың құрамында сыртқы құрылғылардың жұмысын басқару драйверлері де бар. BIO.COM (IBMIO.COM) – BIOS жүйесінің жұмысын ьолықтырушы бөлім. Ол сыртқы құрылғылар мен информацияны алмастырудың барлық операцияларын да орындайды. DOS.COM (IBMDOS.COM) – ның жұмысы – пайдаланушының программалары мен түрлі информацияны дискіге тиеу не одан оперативті есте сақтау құрылғысына ендіру, дискіде тиулі программаны жою және т.б.. Ол жад ұяшықтарымен орындалатын жұмыстарды да басқарады. COMMAND.COM – ның негізгі жұмысы – пайдаланушының программаларымен берілгендерді жадқа ендіру және өндеу. COMMAND.COM – ды командалық процессор деп те атайды. Ол ішкі не реззиденттікдеп аталатын түрлі командаларды да орындайды (DIR, COPY, REN, DELETE, CD, MD, RD, DATE, TIME, VER т.б..)
Есептеу желілері операциялық жүйелер басқаруымен жұмыс істейді. Негізгі желілік, операциялық жүйелерге NovellWare, Windows NT, OS/2, Warp Unix кіреді. Windows 95, 98 операциялық жүйелерінде құрамдас желілік құралдар бар.
Желілік операциялық жүйе
Желілік операциялық жүйе пайдаланушыларға желілің бір компьютерінен басқасына файлдар көшіруге, желінің бір компьютерінен басқасында орналасқан деректерді өңдеуге, ал кейбір жағдайларда басқа компьютер жадында орналасқан программаны қосуға мүмкіндік береді.
Компьютерлік желілерді қолдану мыналарды жүзеге асыруға мүмкіндік береді:
- ақпаратты өңдеу процесінің нақты бір компьютерден тәуелсіздігі;
- желінің бір ДК-сында сақталу есебінен бір ақпаратты қосарлау мүмкіндігінің жойылуы;
- ақпарат сақталуы сенімділігінің жоғарылуы;
- ақпаратты рұқсат етілмеген енуден қорғауды жақсарту;
- ұйымның бөлімшелер және қызметкерлері мен арасында жылдам, қағазсыз ақпарат алмасу мүмкіндігі.
Компьютерлік желілерді аймақтық таратылу дәрежесі бойынша классификациялауға болады. Оларды ауқымды (глобальный), аймақтық (региональный) және жергілікті (локальный) желілер деп бөлуге болады.
Windows объектілі-бағытталған платформасы
Программалық өнімдерді өңдеудің қазіргі технологиясы обьект ұғымы негіз болатын объектілі-бағытталған программалаудың концепцияларында жұмыс жасайды. Интерактивті режимде жұмыс мүмкіндігі пайдаланушыға көрнекі графикалық саймандарды және әр түрлі көмектерді қолдануды ұсынады.
Объектілі-бағыттаушы программалаудың фундаментальды мінездемелері:
- Компьютерлік әлемде объектілермен жұмыс жасайды;
- Компьютердегі есептеу объектілер арасында мәліметтер алмасу жолымен жүзеге асырылады. *Объектілер хабарламаларды жіберу және қабылдау арқылы өзара әрекеттеседі.
- Хабар беру – әрекет орындау үшін берілетін сұраныс. Әр объект басқа объектілерден тұратын байланыссыз жадтан тұрады;
- Әр объект өзіне байланысты объектілердің қасиетін көрсететін класс болып саналады;
- Класта объект тәртібі көрсетіледі, сондықтан осы класқа жататын барлық объектілер бірдей әрекеттерді орындайды;
- Барлық кластар иерархиялық құрылымды құрайды.
Windows жүйелік ортасында әрекеттер тізімін орындау үшін:
- объектіні ерекшелеу керек, яғни экранда осы объект белгісінде тышқанның сол жақ батырмасын шерту;
- объект орындайтын әрекеттер тізбегінен меню көмегімен қажеттісін таңдау.
Файл деп ішкі жадыда белгілі атпен облысты алатын немесе программалар тізбегін айтады.
Көпшілік мақұлдаған топтастыруды қолданып, ЕТ дамуын келесі кезеңдерге бөлуге болады:
- Қол – б.э.дейінгі елуінші мыңжылдықтан бастап;
- Механикалық– XVII ғасырдыңортасынан бастап;
- Электромеханикалық – XIX ғасырдың 90-шы жылдарынан бастап;
- Электрондық– XX ғасырдың 40-шы жылдарынан бастап.
Сонымен, ЕТ дамуының бұл төрт кезеңдерінің өзін жақсы қырынан көрсеткен құралдары күні бүгінге дейін қолданылады.
ЕТ-нің қол түрінің даму кезеңі есептеу үшін адам денесінің мүшелерін, бірінші кезекте саусақтарын және есептеу нәтижелерін белгілеу үшін, әр түрлі заттарды, мысалы, есептеу таяқшаларын, түйіншектерді, белгілер қоюды қолдануға негізделген.
Қол түрінің даму кезеңі:
- Ондықпен он екілік санау жүйесіндегі саусақесебі (қолдағы төрт саусақ, әрқайсысында үш буын сүйектері – барлығы төрт саусақ, әрқайсысында үш буын сүйектері – барлығы он екі).
- Колумбқа дейінгі Америка халықтарыныңтүйіншек санауы.
- Заттарды топтастыру және бір жерден басқа жерге санап қою көмегімен санау.
- Есепшотпен санау (абак – алғашқы жетілдірілген санау құралы), 15-ші ғасырда пайда болды.Есепшотты көбейту кестесімен біріктіру жолымен жетілдіруге соңғы талаптану 1921 жылға жатады.
- 17-ғасырдыңбасында ДЖ.Непердіңлогарифм және логарифм кестесін ойлап табуы және есептеу таяқшаларымен ДЖ.Непердің есептеу тақтасын ендіру.
- Электр механикалыққұралдардың даму кезеңдері.
- Механикалықесептеу принциптерін қолданатын есептеу құрылғылары мен аспаптарын жасау. 1623 жыл – 6 разрядты сандар мен арифметикалық амалдар орындауға арналған Шиккардтың алғашқы машинасы. Ол көбейтетін, қосатын, сандарды жазатын тәуелсіз құрылғылардан тұратын.
- 1642 жылы Блез Паскаль ойлап тапқан он разрядты сандармен арифметикалық амалдарды механикалық түрде орындайтын машина.
- 1673 ж. Г.И.Лейбниц алғашқы арифмометрді құрастырды. Арифмометрлер кеңтарады және бірнеше рет жетілдірілді. Оған мысал:Томас арифмометрі (томас-машина), Болле машинасы, Орднер арифмометрі т.б. арифмометр пайда болуымен байланысты есепші мамандығы пайда болды. 1969ж. ССРО-да арифмометрді шығару ең жоғары деңгейге жетті (300 мың арифмометр). 20-ғасырдың 70-ші жылдары арифмометрді элементтік базасы интегралдық схемаға негізделген калькулятор ығыстырды.
- 19-ғасырдыңбірінші жартысында Чарльз Бэббидж әмбебап есептеуіш (аналитикалық) машина құрастыруға талаптанды. Бұл машина перфокартада жазылған бағдарламаны қолдануы керек еді.Бэббидж бағдарламалық басқару принципін қолданып, кез-келген алгоритмді шешуге арналған аналитикалық машинаны құрудың негізгі идеясын зерттеп дайындады. Бұл жаккардтың тоқыма станогы сияқты, нағыз механикалық машина болуы тиісі еді. Бірақ сол кездегі техниканың дамуы жеткілікті дәрежеде болмауы бұл жобаның іске асуына мүмкіндік жасамады.
Электр механикалық құралдардың даму кезеңі:
- 1887ж., Г.Холлерит, У.Бэббидж бен Г.Джоккардтың идеяларын қолданып, алғашқы есептеуіш-аналитикалық кешенін құрды. Бұл құрал АҚШ-та (1890), Ресейде (1897), Канадада (1897) халық санағын жүргізуде, АҚШ-тың темір жолдарының есептерін өңдеуде және ірі сауда фирмаларында қолданылды.
- 1941ж., Коннард Цузе бағдарламалық басқаруы мен жадтайтын құрылғысы бар алдыңғыларға ұқсас машина жасап шығарды.
- 1944ж. Айкен IBM фирмасының кәсіпорнында Бэббидж жұмыстарының көмегімен электромеханикалық реледегі «МАРК-1» аналитикалық машинасын құрастырды. Бұл машинаның есептеу жылдамдығы электр жетегі бар арифмометрден 100 есе тез болды. Бұл машинаның бірнеше жетілдірілген түрлері шығарылды.
- 1957ж. – ССРО-да (PBM-1) релелік есептеуіш машина жасады. Бұл релелік ЕТ-ніңеңірі және соңғы жобасы болды. Осы кезеңде механикаландырылған санау кәсіпорны болып табылатын есептеуіш-машина стансалары құрыла бастады.
Электрондық құралдардың даму кезеңі:
- 1943-45ж. АҚШ-та Моучли мен Эккерт басқарған топ ЭЛЕКТРОНДЫҚ ШАМДАРДЫҢнегізіндегі ең алғашқы ENIAC ЭЕМ-ін құрастырды. Бұл әр түрлі мәселелерді шешетін әмбебап машина еді. Бұл ЭЕМ «МАРК-1» машинасынан өнімділігі бойынша 1000 есе артық және одан екі есе үлкен (салмағы 30т) болды. ENIAC машинасында 18000 электрондық шамдар, 150 реле 70000 резисторлар, 10000 конденсатор болды. Ол 140 квт қуат пайдаланды. Бірақ оның жад құрылғысы жоқ, және бағдарламаларды беру үшін сымдарды нақты бір түрде жалғастырып отыру керек болды.
- 1945ж. Джон фон Нейман цифрлықесептеуіш машинаның жалпы принциптерін ойлап тапты, ол қазіргі кезге дейін ДК-де қолданылады. Осы принциптер бойынша компьютерде мыналар болуы керек:
– арифметикалы-логикалық құрылғы, арифметикалық және логикалық операцияларды орындайды;
– жадтайтын құрылғы немесе бағдарламалар мен деректерді сақтайтын жад;
– басқару құрылғысы, ол бағдарламаларды орындау процесін ұйымдастырады;
– ақпарат енгізу-шығару сыртқы құрылғысы.
Алдымен белгілі бір сыртқы құрылғының көмегімен компьютердің жадына бағдарлама енгізіледі. Басқару құрылғысы жадтан бағдарламаның бірінші командасын тауып оқиды және оның орындалуын ұйымдастырады. Бірінші команданы орындағаннан кейін, басқару құрылғысы келесі командаларды оқиды және т.с.
ЭЕМ-нің бірінші буыны (1949-1958ж.)
- 1949ж. Морис Уилкс (Англия) алғашқы EDVAC компьютерін жасады. Бұл жадында сақталған бағдарламалары бар әмбебап ЭЕМ цифрлық электрондық есептеуіш әмбебап машиналарының алғашқы буындарына жол салды.
- XX-ғасырдың 40-50 жылдары ЭЕМ өте үлкен және қарапайым болды. Элементтік база ретінде электрондықшамдар мен реле қолданылды: жедел (оперативтік)жад триггерлерде, кейін ферриттік жүрекшелерде; шапшаңдығы – секундына 5-30 мың арифметикалық амалдар болды. Мұндай ЭЕМ-дер үшін бағраламалар машиналық кодтарда жүргізіледі, кейінірек автокодтар мен ассемблер пайда болды. Бұл ЭЕМ ғылыми-техникалық есептеулер жүргізу үшін қолданылды. Осы типті машиналарға EDSAC, ENIAC, UNIVAC, БЭСМ, Урал жатады.
ЭЕМ-нің екінші буыны (1955-1963).
- 1948ж. – транзистор ойлап табылды және 50-ші жылдардың екінші жартысында транзисторлы ЭЕМ-дер пайда болды.
- 1959ж., – АҚШ-та екінші буынның RCA-501 ЭЕМ-і құрылды
- 1960ж., – IBM 7090 LARC
- 1961ж., – Stretsh
- 1962ж., – ATLAS
- Ал ССРО-да 2-ші буынның ЭЕМ-дері: РАЗДАН, НАИРИ, МИР, МИНСК, Урал-11, М-220, БЭСМ-4, М-4000 сияқты машиналар шығарылды.
2-ші буынның ЭЕМ-і транзисторлы (жартылай өткізгіштер) элементтік базасымен, өте кішкене ферриттік жүрекшелері бар жедел жадымен 512 Кбайт көлемімен секундына 3000000 амал өнімділігімен сипатталады. Олар функционал операциялар (бөлінген уақыт режимі) мен мульти-бағдарламалар режимін біріктіруді, яғни орталық процессор мен енгізу-шығару арналарының қатар жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Өлшемі бойынша ЭЕМ-дер кіші, орта, үлкен және арнайы түрлерге бөлінеді.
ЭЕМ-нің жетілдіруімен қатар бағдарламалық жабдықтамалар дамыды, алгоритмдік бағдарламалау тілдері, АБЖ, диспетчерлер пайда болды.
ЭЕМ үшінші буыны (1964-1976ж.).
- 1958ж. – Джек Килби бірнеше транзисторды бір пластинаға қалай орналастыру керек екенін ойлап тапты.
- 1959ж. – Роберт Нойд ең алғашқы ЭЕМ-і деп IBM/360 модельдерінің сериясын (1964ж. АҚШ) санауға болады.
- ЭЕМ-нің үшінші буынына РДР-8 (бірінші мини-компьютер, ол 1965ж. Құрылды және құны 20 мың $ болды) РДР-11, В-3500, EC-ЭЕМ сериясы жатқызуға болады. ЭЕМ-нің үшінші буыны интегралдық схемалы (ИС) және жартылай үлкен схемала (YC) жартылай өткізгіш интегралдық схемадағы жедел жад құрылғысымен, 16Мб көлемімен, секундына 30 млн. Операция өнімділікпен сипатталады. Өлшемі бойынша ЭЕМ үлкен, орташа, мини және микро болып бірнеше түрге бөлінеді. Бұл буынның типтік модельдері – EC-ЭЕМ, СМ-ЭЕМ, IBM/360, РДР, VAX.
ЭЕМ-нің үшінші буынына тән ерекшелік – бұл операциялық жүйесінің болуы, мульти-бағдарламалау мен ресурстарды (шалғай құрылғыларды), ЭЕМ-нің өзінің аппараттық бөлігін немесе тікелей операциялық жүйені басқару мүмкіндігінің пайда болуы. ЭЕМ-дегі бағдарламалық жабдықтама ОЖ, ҚБӨ, ДББЖ, АБЖ, жоғары дәрежелі алгоритмік тілдердің (ПЛ-1, АЛГОЛ; КОБОЛ…) пайда болуымен күрделіленеді.
ЭЕМ-нің төртінші буыны (1977 – қазіргі кез):
- Төртінші буынның ЭЕМ-дерінің ең алғашқы танымал сериясы IBM/370.
- Төртінші буынның ЕТ-нің конструктивті-технологиялық негізі үлкен интегралды схема (YИС) және өте үлкен интегралды схема (ӨҮИС), олар 70-80 жылдары құрылған, шапшаң жадтайтын құрылғылар болды. ЭЕМ ЯВА-ны тиімді пайдалануға, қиыншылықтары бар программистер үшін бағдарламалау процесін жеңілдетуге есептеліп шығарылады. Төртінші буынның машиналарының паркін микро-ЭЕМ-ге, ДК-ге, мини-ЭЕМ-ге, жалпыға арналған ЭЕМ-ге, арнайы ЭЕМ-ге, арнайы-IBM-ге және супер-ЭЕМ-ге бөлуге болады. Төртінші буын машиналарының жедел жады – жартылай өткізгіш АҮИС-те, көлемі 16Мб және одан жоғары. Бұл буынның машиналарына IBM/370, SX-2, IBMPC/XT/AT, PC/2, Cray типтерін жатқызуға болады.
Дербес компьютерлер:
- Бүгінгі күні кең тараған ДК-ЦЭВМ. Олардың пайда болуы алғашқы РДР-8 мини-ЭЕМ-ге барып тіреледі.
- 1970ж. – INTAL фирмасы жадтың интегралдық схемасын және тамызда үлкен ЭЕМ-нің орталық процессорына барабар интегралдық схеманы (INTEL-4004 микропроцессоры) сата бастады.
- 1975ж. – Intel-8080 микропроцессоры бар Альтаир-8800 ең алғашқы ДК пайда болды.
- 1981ж. – IBM фирмасы IBMPC дербес компьютерлерін шығара бастады.
- 1983ж. – қатқыл дискісі бар IBM PC XT компьютерлері шығарылды.
- 1985ж. – IBM PC AT дербес компьютерлерініңшығарылуы басталды.
.1. ЭЕМ даму тарихы.
Есептеуіш техниканың даму тарихы Ең алғашқы пайда болған есептеу құралы есепшот болып табылады. Кейбір деректерге сүйенсек,есепшоттың жасы 2000-5000 жылдар шамасында, ал пайда болған жері ертедегі Қытай немесе ертедегіЕгипет, тіпті ежелгі Греция болуы да мүмкін. Бұл санау құралын гректер мен Батыс-Еуропалықтар «абак» деп, қытайлықтар «суан-пан», жапондықтар «серобян» деп атаған. Бұл құралмен есептеулер оның шұңғыл тақтада орналасқан тастарын жылжыту арқылы жүргізілген. Тастар піл сүйегінен, түрлі түсті шынылардан, қоладан жасалды. Осындай есепшоттар қайта өркендеу дәуіріне дейін пайдаланылып келді. Оның жетілдірілген түрі осы күнге дейін қолданылып келеді. XVII ғасырдың басында шотландиялық математик Джон Непер логарифм түсінігін енгізді және логарифм кестесін жариялады. Ал 1761 жылы ағылшын Д.Робертсон жүгіртпесі бар навигациялық есептеулер жүргізуге арналған логарифм сызғышын жасады. Мұндай құрал жасау идеясын 1660 жылдары Исаак Ньютон ұсынған болатын. Соңғы кезге дейін логарифм сызғыштары инженерлердің бірден-бір есептеуіш құралы болып келді, бірақ өткен ғасырдың екінші жартысында пайда болған электронды калькуляторлар оларды қолданудан ығыстырды. 1642 жылы француз математигі Блез Паскаль он тоғыз жасында дүние жүзінде бірінші рет қосу машинасы деген атпен белгілі, жетектер мен дөңгелектерден тұратын механикалық есептеу машинасын құрастырды. Паскальдың машинасында көпорынды сандарды қосу мүмкін болды.
1694 жылы атақты неміс математигі Лейбниц Паскальдың идеясын дамытып, өзінің механикалық есептеу машинасын – арифмометрді құрастырды. Дөңгелектің орнына мұнда цифрлар жазылған цилиндр қолданылды. Бұл құрал күрделі қосу мен алу есептеулерін жүргізумен қатар, сандарды бөлу, көбейту, тіпті квадрат түбірін табу амалдарын да орындайтын болды. Кейін арифмометр бірнеше рет жетілдірілді Бұл бағытта орыс өнертапқыштары П.Л.Чебышев пен В.Т.Однер көп еңбек етті. Арифмометр қазіргі қолданыста жүрген калькуляторлардың негізін салды. Арифмометр мен қарапайым калькулятор есептеу жұмыстарын механикаландыру құралдарының қызметін атқарады, бұларда есептеуде адамның өзі әрекеттер тізбегін анықтап басқарады. Есептеуіш техникалардың қарқындап дамуы XIX ғасырдан басталды. Есептеуіш техниканың дамуындағы келесі қадам алдын ала жасалған программа бойынша адамның қатысуынсыз есептеулерді орындайтын құрылғылар жасау болды. Алғашқы программалық басқарылатын есептеу машинасын құрастыру идеясын 1821 жылы ағылшын математигі Чарльз Беббидж өзінің аналитикалық машинасында ұсынған болатын. Беббидждің аналитикалық машинасы – ақпаратты өңдеп қана қоймай, оны жадында сақтап, адамның тікелей араласуынсыз алдын-ала жазылған программамен жұмыс істейтін алғашқы әмбебап құрылғы болатын. Бұл машинада қазіргі компьютерлерде бар барлық негізгі құраушылар: бастапқы сандар мен аралық нәтижелерді сақтауға арналған жад, жадтан алынған сандармен амалдар орындайтын арифметикалық құрылғы, берілген программа бойынша есептеу барысын қадағалап отыратын басқару құрылғысы, деректерді енгізу мен оларды басып шығару құрылғылары болды. Басқару программасы перфокарта деп аталған қатырма қағаздардағы тесіктердің көмегімен кодталды. Бэббидждің идеясы өз уақытынан озық еді. Оның машинасы өте күрделі құрылғы болғандықтан, ол кездегі техникалық мүмкіндік мұны жүзеге асыра алмады. Беббидждің машинасы 1860 жылдары ғана құрастырылып іске қосылған болатын. Осы машинаға қажетті программаны 1846 жылы ағылшынның әйгілі ақыны Джордж Байронның қызы Ада Лавлейс жазды. Сондықтан Ада Лавлейсті алғашқы программалаушы десе де болады. ХХ ғасырда электронды-есептеуіш машиналардың (ЭЕМ) пайда болуына байланысты есептеуіш техника бұрын болмаған жылдамдықпен қарыштап дамып, айналдырған 50 жылдың ішінде күрделі өзгерістерге ұшырады. Сондықтан электронды-есептеуіш машиналардың даму кезеңін белгілі бір кезеңдерге бөлу қалыптасқан. І кезең (1945-1955 жылдар) ХХ ғасырдың бірінші жартысы радиотехниканың қарыштап дамыған кезеңі болатын. Сол кездегі радиоқабылдағыштар электронды-вакуумды шамдармен жұмыс істейтін. Алғашқы электрондық-есептеуіш машиналарды құрастыру үшін осындай электронды-вакуумды шамдар қолданылды. Электронды шамдармен жұмыс істейтін алғашқы электронды есептеуіш машина 1946 жылы Америка Құрама Штаттарында құрастырылды. Дж. Моучли және П. Эккерт деген ғалымдардың басқаруымен құрастырылған бұл машина ENIAC («Electronic Numerical Integrator and Computer» – Электронды санды интегратор және компьютер) деп аталды. ENIAC секундына 300 көбейту немесе 5000 қосу амалын орындай алатын. Бұл сол кезге дейін қолданылып келген Mark-1 секілді механикалық және электронды-механикалық элементтермен жұмыс істейтін машиналардың жылдамдығымен салыстырғанда мыңдаған есе артық болатын. Американдық ғалым Джон Фон Нейман 1946 жылы жазған «EDVAC машинасы туралы алдын-алабаяндамасында» электронды-машиналарды құрастыру мен басқарудың жаңа принциптерін ұсынды. Осы принциптер негізінде 1949 жылы EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) машинасы құрастырылды. EDVAC-тың ENIAC-тан айырмашылығы – онда өңделетін барлық мәлімет ондық сандар түрінде емес екілік сандар түрінде кодталатын және есептеуге қажетті мәліметтер мен оны өңдеуге қажетті программа жадтың бір жерінде сақталатын. Біздің елімізде алғашқы ЭЕМ-дер 1951 жылы – МЭСМ (Малая электронная счетная машина) және 1952 жылдары – БЭСМ (Большая электронная счетная машина) пайда болды. Бұл екі машинаны да КСРО-ның көрнекті ғалымы Сергей Алексеевич Лебедев құрастырды. БЭСМ сериясының компьютерлері сол кездегі ең қуатты компьютерлердің қатарында болатын. Бірінші кезеңнің электронды-есептеуіш машиналары он мыңдаған электронды шамдардан тұратын. Сондықтан олар жүздеген киловатт электр энергиясын пайдаланып, жүздеген шаршы метр жер аумағын алып жатты. Салмағы бірнеше тоннаға дейін жететін. Ал олардың жылдамдығы секундына 20 мың операциядан аспайтын. Бұндай машиналарға программаларді енгізу үшін перфокарталар мен перфоленталар қолданылды. Бұл компьютерлер тек инженерлік және ғылыми есептеулер жүргізу үшін қолданылды. Бұл машиналарға қажетті программалар машиналық командалар тілінде жазылатын. Бұл өте қиын іс болғандықтан программалауға таңдаулы мамандар ғана алынып оқытылатын. ІІ кезең (1955-1965 жылдар) Электронды шамдардан тұратын бірінші кезеңнің электронды-есептеуіш машиналары 50-жылдардың соңына дейін қолданылып келді. 1959 жылдан бастап жартылай өткізгіш транзисторлардан тұратын ЭЕМ-дер дүниеге келді. Транзисторлар электронды шамдармен салыстырғанда әлдеқайда сенімді болатын, олар электр энергиясын көп пайдаланбайтын және орынды көп алмайтын. Ал бұндай элементтерден жасалған компьютердердің жылдамдығы секундына 200 мың операцияға дейін артып, ішкі жадының көлемі де бірінші кезеңнің компьютерлерімен салыстырғанда жүздеген есе көбейді. Бұл компьютерлердің жадындағы барлық мәліметті сақтау үшін магниттік дискілер мен магниттік ленталар қолданыла бастады. Осы кезеңнен бастап Фортран, Алгол секілді алғашқы программалау тілдері пайда болып, программалау тілдері әлдеқайда түсінікті, қарапайым және қолайлы бола бастады. ІІІ кезең (1965-1980 жылдар) 1958 жылы америкалық мамандар өте күрделі технологияны қолдана отырып ауданы 1 см-ден аспайтын жіңішке пластинаға ондаған, кейін жүздеген электронды схемаларды орналастыруды үйренді. Бұларды интегралды схемалар (ИС) деп атады. Интегралды схемалардың пайда болуы компьютерлік техниканың дамуына үлкен әсерін тигізді. Интегралды схемалар компьютерлердің жылдамдығын айтарлықтай арттырды (секундына 1 млн операциядан жоғары), оперативті жадының да көлемі жүздеген мың байтпен өлшенетін болды, компьютерде бір мезгілде бірнеше жұмыс атқару мүмкіндігі пайда болды. Осы кезеңнен бастап ЭЕМ-дерді қолдану аясы да артты. Бұрынғы ЭЕМ-дер тек күрделі инженерлік есептеулер үшін және соғыстық мақсатта қолданылса, ендігі компьютерлер өндірістің барлық саласында: зауыттарда, білім беру мекемелерінде, денсаулық сақтау саласында т.б жерлерде қолданыла бастады. Паскаль, Си, Бейсик секілді жоғары дәрежелі программалау тілдері осы кезеңде пайда болды. Программалау ісі білім беру мекемелерінде кеңінен оқытыла бастады. Алғашқы мәліметтер базасы, жасанды интеллект жүйелері, автоматтандырылған жобалау жүйелері т.б. пайда болды. IV кезең (1980 жылдан бері қарай) Өткен ғасырдың 70-жылдары мини-ЭЕМ-дер жедел дами бастады. Бұл компьютерлер үлкен ЭЕМ-дерге қарағанда көлемі шағын және бағасы арзан болатын. 1971 жылы американдық Intel фирмасы өзінің микропроцессорды ойлап тапқанын мәлімдеді. Микропроцессор – бір пластинада миллиондаған электронды схемаларды өзара байланыстыратын үлкен интегралды схемалардан жасалды. Микропроцессор компьютерлердің жылдамдығын секундына бірнеше миллиард операцияға дейін арттырды. Микропроцессорды енгізу-шығару, сыртқы есте сақтау құрылғыларымен байланыстырудың нәтижесінде компьютерлердің жаңа түрі – микро-ЭЕМ-дер дүниеге келді. Үлкен интегралды схемалармен немесе микропроцессормен жұмыс жасайтын қазіргі компьютерлер ЭЕМ-дердің IV кезеңіне жатады. Қазіргі ЭЕМ-дердің ең көп таралған түрі – дербес компьютерлер болып есептеледі. Алғашқы дербес компьютер 1976 жылы пайда болды. Apple-1 деп аталған бұл компьютерді американдық Стив Джобс пен Стив Возняк ойлап тапты.
Қазіргі дербес компьютерлер дисплей, жүйелік блок, пернетақта секілді көптеген құрылғылардын тұрады және алғашқы пайда болған дербес компьютерлерге мүлдем ұқсамайды десе де болады. Қазіргі дербес компьютерлердің жұмыс істеу жылдамдығы да осыдан отыз жыл бұрынғы компьютерлермен салыстырғанда мыңдаған есе артты. Егер 1977 жылы пайда болған Apple-2 компьютеріндегі микропроцессордың тактілік жиілігі 1 МГц болса (1 МГц – секундына 1 миллион операция орындайды деген сөз) қазіргі компьютерлерде қолданылатын Pentium-4 микропроцессорларының тактілік жиілігі 3,4 ГГц-ке дейін жетеді. Қазіргі компьютерлердің программалық жабдықтамалары қолданушыларға программалау тілдерін білмей-ақ олармен (компьютерлермен) жеңіл қарым-қатынас жасауға мүмкіндік береді. Бұны Windows, Macintosh OS секілді танымал операциялық жүйелердің пайда болуымен байланыстыруға болады. Қазір әлемде дербес компьютерлердің жылына миллиондаған данасы сатылады. V-кезең V кезеңнің ЭЕМ-дері деп жақын болашақта пайда болатын компьютерлерді айтуға болады. Ғалымдар болашақтың компьютерлері бүгінгі компьютерлермен салыстырғанда әлдеқайда қуатты, қолданыста ыңғайлы және интеллектуалдық қабілеті өте жоғары болады деп болжамдайды. Бұл компьютерлерге барлық мәліметті қазіргідей пернетақтамен емес, дауыстап командалар беру арқылы енгізіп, олардың адам секілді машиналық «көру», «есту», «иіс сезу» қабілеті болады деп болжамдалуда
Есептеу машиналарының алғашқы жобалары
- Леонардо да Винчи (XV ғасыр) – 13 разрядты сандарды қосуға арналған есептеу құрылғысың жобасы
- В. Шиккард (XVI ғасыр) – 6-разрядты сандарды қосуға және көбейтуге арналған құрылғының жобасы
Ғылымдағы төңкеріс.
- Математикалық логика негіздері: Джордж Буль
(1815 – 1864). - Электронды-сәулелік түтік
(Дж. Томсон, 1897) - Вакуумдық шамдар (диод, триод)
1906 - Триггер – биттерді сақтауға арналған құрылғы (М.А. Бонч-Бруевич, 1918).
- Математикалық логиканы компьютерлік техникада қолдану идеясы (К. Шеннон, 1936)
Алғашқы компьютерлер
- 1937-1941. Конрад Цузе компьютерлері: Z1, Z2, Z3, Z4.
- электромеханикалық реле (екі күйде болатын құрылғылар)
- екілік санау жүйесі
- бульдік алгебраны қолдану
- берілгендерді кинолентадан енгізу
- 1939-1942. Электронды шамды компьютердің алғашқы үлгісі, Дж. Атанасофф
- екілік санау жүйесі
- 29 сызықтық теңдеулер жүйесін шешу