1.4.2. Компьютеры общего назначения

Первые компьютеры, как уже говорилось, были созданы для выполнения научных и технических расчетов, для которых типичными являются операции над словами фиксированной длины, относительно большие объемы входной и выходной информации и очень большое количество вычислений. С другой стороны, задачи сферы управления различного уровня (от предприятия до масштабов всей страны), системы сбора и обработки информации и т.д. связаны с вводом, выводом и хранением большого количества данных. При этом сама обработка (в основном над словами переменной длины не только цифровой, но и текстовой информации) требует выполнения относительно небольшого числа арифметических и логических операций.

Первоначально считалось, что для столь разных сфер применений необходимо разрабатывать и специализированными для каждой области использования компьютерами. Однако, с одной стороны, применение в вычислительных задачах языков программирования и пакетов прикладных программ стало требовать больших объемов оперативной и внешней памяти. С другой стороны, во многих экономических задачах требуется эффективная обработка числовых данных. Эти два фактора и привели к появлению компьютеров общего назначения (больших ЭВМ или универсальных ЭВМ), способных решать как вычислительные задачи, так и задачи обработки текстовых данных.

Собственно обработка данных в больших ЭВМ производится центральным процессором, а для эффективного взаимодействия между быстродействующим процессором и относительно медленными внешними (периферийными) устройствами используются специализированные процессоры ввода-вывода (каналы ввода-вывода) данных. Периферийные устройства связываются с каналами ввода-вывода через собственные блоки управления (контроллеры) и через интерфейс ввода-вывода.

В больших ЭВМ используются три вида каналов связи: байт-мультиплексные (для одновременного обслуживания нескольких сравнительно медленно действующих печатающих устройств: принтеров, дисплеев и т.д.); а также селекторные и блок-мультиплексные каналы, связывающие процессор и оперативную память с высокоскоростными периферийными устройствами: магнитные диски, магнитные ленты и т.д.

На базе больших ЭВМ были созданы также многомашинные комплексы с использованием разделяемых устройств (процессоров, оперативной памяти и периферийных устройств на магнитных дисках и лентах), а также многотерминальные комплексы, в которой к центральной ЭВМ или многомашинному комплексу подключены терминалы (дисплеи с клавиатурой) локально (через каналы ввода-вывода) или удаленно (с использованием каналов связи).

Большие ЭВМ в настоящее время все более вытесняются своими аналогами, выполненными с использованием микропроцессорной техники и компонентов (микрокомпьютерами и сетями микрокомпьютеров). Однако они еще широко используются во многих организациях (особенно за рубежом) в тех случаях, когда замена микрокомпьютерами невозможна или нецелесообразна по экономическим соображениям (отсутствие средств на модернизацию или большой срок окупаемости затрат), либо по соображениям производительности и надежности (эти показатели для некоторых систем реального времени превышают соответствующие показатели для сетей микрокомпьютеров).