A harmadik generációs számítógépek

A harmadik A harmadik generációs generációs

számítógépekszámítógépek A A hatvanashatvanas évek közepétől a hetvenes évek évek közepétől a hetvenes évek

elejéigelejéig

Készítette: Nahaj MátéKészítette: Nahaj Máté 22

A KORSZAK FONTOSABB ESEMÉNYEIA KORSZAK FONTOSABB ESEMÉNYEI

1964 és 65 óriási 1964 és 65 óriási nyomot hagyott maga nyomot hagyott maga után az emberiség után az emberiség történelmében. Előbb történelmében. Előbb a Hard Day’s Night, a Hard Day’s Night, majd a Help című majd a Help című Beatles albumok Beatles albumok elsöprő sikerei utánelsöprő sikerei után

a számítógépek a számítógépek harmadik harmadik generációja is színre generációja is színre lépett. lépett.


MI AZ, HOGY HARMADIK GENERÁCIÓ?MI AZ, HOGY HARMADIK GENERÁCIÓ?

A harmadik generáció sok A harmadik generáció sok mindent jelent egyszerre: mindent jelent egyszerre:

1.1. Megjelenik a monitor.Megjelenik a monitor.2.2. És a billentyűzet!És a billentyűzet!3.3. A lyukkártya lassan idejét A lyukkártya lassan idejét

múlja, jön a mágneses múlja, jön a mágneses háttértár.háttértár.

4.4. És akkor még nem is És akkor még nem is beszéltünk az első valódi op. beszéltünk az első valódi op. rendszerekről.rendszerekről.

5.5. És a legfontosabb: És a legfontosabb: AZ AZ INTEGRÁLT ÁRAMKÖRINTEGRÁLT ÁRAMKÖR (IC, VAGY CHIP) VETTE (IC, VAGY CHIP) VETTE ÁT A TRANZISZTOR ÁT A TRANZISZTOR HELYÉT!!HELYÉT!!

Ne feledkezzünk meg a Ne feledkezzünk meg a sebességről sem! Hiszen a sebességről sem! Hiszen a második generációt jellemző második generációt jellemző 10000 művelet/sec 500000-10000 művelet/sec 500000-nél is több összeadó nél is több összeadó művelet/sec-re nő! Ennek művelet/sec-re nő! Ennek egyszerre több felhasználó egyszerre több felhasználó is tudott örülni, mert ezeket is tudott örülni, mert ezeket a gépeket egy időben többen a gépeket egy időben többen is igénybe vehették.is igénybe vehették.


Egy kicsit mélyedjünk el a Egy kicsit mélyedjünk el a részletekben!részletekben!

Mi az az apró alkatrész, ami Mi az az apró alkatrész, ami nélkül a korszak elején még nélkül a korszak elején még nem létezett operatív tár? nem létezett operatív tár?

Igen, eltaláltad!Igen, eltaláltad! A ferrit-gyűrű.A ferrit-gyűrű. Akkor azt is tudod, hogy a Akkor azt is tudod, hogy a

belőle készült tár gyártását belőle készült tár gyártását sem lehetett volna sem lehetett volna megoldani apró, szorgalmas megoldani apró, szorgalmas női ujjak nélkül. Nélkülük női ujjak nélkül. Nélkülük hol lenne ma a számítógép hol lenne ma a számítógép ipar? Köszönet ezért!ipar? Köszönet ezért!


MILYEN IS VOLT EGY TIPIKUSNAK MONDOTT GÉP AKKORIBAN?MILYEN IS VOLT EGY TIPIKUSNAK MONDOTT GÉP AKKORIBAN? A gépekre még jellemzőbb volt a szobányi, mint az asztalnyi méret. Legalább is a A gépekre még jellemzőbb volt a szobányi, mint az asztalnyi méret. Legalább is a

korszak elején. Az korszak elején. Az 1. dián látott1. dián látott és klasszikusnak mondható és klasszikusnak mondható IBM System/360-asIBM System/360-as gépcsalád mérete tiszteletet ébresztő volt. gépcsalád mérete tiszteletet ébresztő volt.

Maga a számítógép a két nagy szekrényben a terem közepén látható, az egyiknek az Maga a számítógép a két nagy szekrényben a terem közepén látható, az egyiknek az oldalán a korábbi generációkból örökölt vezérlõpult, amin az egyes regiszterek oldalán a korábbi generációkból örökölt vezérlõpult, amin az egyes regiszterek állapotát lehetett leolvasni és beállítani. A kép közepén van az operátori ún. állapotát lehetett leolvasni és beállítani. A kép közepén van az operátori ún. konzolírógép: ezen keresztül lehetett parancsokat adni az operációs rendszernek és konzolírógép: ezen keresztül lehetett parancsokat adni az operációs rendszernek és az üzeneteket is ide írta ki a gép. Balra elöl mágneslemezes egységek láthatók, a az üzeneteket is ide írta ki a gép. Balra elöl mágneslemezes egységek láthatók, a háttérben mindkét oldalon mágnesszalag-meghajtók, jobboldalt hátul pedig egy háttérben mindkét oldalon mágnesszalag-meghajtók, jobboldalt hátul pedig egy sornyomtató.sornyomtató.


Kicsit részletezzük az IBM Kicsit részletezzük az IBM System/360-atSystem/360-at

A korszak legnagyobb hatású gépe A korszak legnagyobb hatású gépe volt. Már 1964-ben bejelentették, volt. Már 1964-ben bejelentették, de a kereskedelemben csak 1965-de a kereskedelemben csak 1965-ben jelent meg. Sok jellegzetessége ben jelent meg. Sok jellegzetessége gyakorlatilag szabvánnyá vált a gyakorlatilag szabvánnyá vált a számítógépiparban.számítógépiparban.

Valójában nem is egy gépről, Valójában nem is egy gépről, hanem egy gépcsaládról van szó. A hanem egy gépcsaládról van szó. A hat különböző modell a hat különböző modell a teljesítmény széles skáláját ölelte teljesítmény széles skáláját ölelte át. Ezek egymással kompatibilisek át. Ezek egymással kompatibilisek voltak hardver és szoftver voltak hardver és szoftver tekintetben is.tekintetben is.

Egy cég megtehette, hogy az Egy cég megtehette, hogy az olcsóbb, a pillanatnyi igényének olcsóbb, a pillanatnyi igényének megfelelő gépet vásárolja meg, s megfelelő gépet vásárolja meg, s később bővíthette a memóriát, később bővíthette a memóriát, perifériát, növelhette a teljesítményt perifériát, növelhette a teljesítményt a szükségletek mértékében. A már a szükségletek mértékében. A már kész programok ugyanúgy (ill. kész programok ugyanúgy (ill. gyorsabban) futottak az új gyorsabban) futottak az új konstrukción is. konstrukción is.


IBM System/360… folytatás.IBM System/360… folytatás.

Ennél a gépcsaládnál választották Ennél a gépcsaládnál választották szét először a hardvert és a szét először a hardvert és a szoftvert: külön tételként jelent szoftvert: külön tételként jelent meg számlázáskor (ez tovább meg számlázáskor (ez tovább növelte a szoftver jelentőségét) és növelte a szoftver jelentőségét) és nem volt kötelező együtt nem volt kötelező együtt megvásárolni őket. megvásárolni őket.

Ezt a politikát a többi cég is Ezt a politikát a többi cég is átvette. A számítógépek eladása átvette. A számítógépek eladása nemcsak egy működő gép nemcsak egy működő gép átadását jelentette ezután, hanem átadását jelentette ezután, hanem hardverből, szoftverből, hardverből, szoftverből, oktatásból, karbantartásból, oktatásból, karbantartásból, konzultációból álló komplex konzultációból álló komplex szolgáltatás értékesítését.szolgáltatás értékesítését.


A mikroprogramozás és az IBM S/360A mikroprogramozás és az IBM S/360

A gépcsalád összes tagja ugyanazt az utasításkészletet használta, bár a hardver A gépcsalád összes tagja ugyanazt az utasításkészletet használta, bár a hardver megvalósítás eltérhetett egymástól. A család kisebb tagjai mikroprogramozott megvalósítás eltérhetett egymástól. A család kisebb tagjai mikroprogramozott CPU-t használtak, a nagyobbaknál minden funkciót hardverben oldottak meg. CPU-t használtak, a nagyobbaknál minden funkciót hardverben oldottak meg.

Mikroprogramozott gépeknél a processzor által végrehajtandó egy gépi kódú Mikroprogramozott gépeknél a processzor által végrehajtandó egy gépi kódú utasítást nem közvetlenül, egy lépésben dolgozza fel a CPU. Ehelyett úgynevezett utasítást nem közvetlenül, egy lépésben dolgozza fel a CPU. Ehelyett úgynevezett mikroutasítások egy sorozatát, egy mikroprogramot olvas be egy speciális mikroutasítások egy sorozatát, egy mikroprogramot olvas be egy speciális tárolóból, és ennek utasításait értelmezi és hajtja végre közvetlenül a hardver. Ezek tárolóból, és ennek utasításait értelmezi és hajtja végre közvetlenül a hardver. Ezek a mikroutasítások a CPU-n belül (regiszterek között) végrehajtandó a mikroutasítások a CPU-n belül (regiszterek között) végrehajtandó mikromûveleteket írnak általában elõ. Kívülrõl nézve a processzor továbbra is úgy mikromûveleteket írnak általában elõ. Kívülrõl nézve a processzor továbbra is úgy viselkedik, mintha az eredeti utasítást közvetlenül egy lépésben a hardver hajtaná viselkedik, mintha az eredeti utasítást közvetlenül egy lépésben a hardver hajtaná végre.végre.

A mikroprogramozás nagymértékben megnöveli a gépek rugalmasságát. A A mikroprogramozás nagymértékben megnöveli a gépek rugalmasságát. A mikroprogramtár kicserélésével egész egyszerûen megváltozik a gép mikroprogramtár kicserélésével egész egyszerûen megváltozik a gép utasításkészlete. Így az is megvalósítható, hogy egy másik gép gépi kódját utasításkészlete. Így az is megvalósítható, hogy egy másik gép gépi kódját közvetlenül végrehajtsa, emulálja a másik gép mûködését. A hardver és a szoftver közvetlenül végrehajtsa, emulálja a másik gép mûködését. A hardver és a szoftver közötti ilyen szoros kapcsolat és kölcsönhatás miatt a mikroprogramokat firmware-közötti ilyen szoros kapcsolat és kölcsönhatás miatt a mikroprogramokat firmware-nek is szokták nevezni.nek is szokták nevezni.


És akkor még egyszer: Mit tudott még egy tipikus harmadik És akkor még egyszer: Mit tudott még egy tipikus harmadik generációs gép? A párhuzamos feldolgozás.generációs gép? A párhuzamos feldolgozás.

Különböző technikákat vezetnek be a párhuzamos feldolgozásra, hogy Különböző technikákat vezetnek be a párhuzamos feldolgozásra, hogy több program együttes végrehajtását gyorsítsák (pipeline, több program együttes végrehajtását gyorsítsák (pipeline, multiprogramozás, …). multiprogramozás, …).

A párhuzamos feldolgozási lehetőségek javulását részben azzal érték el, A párhuzamos feldolgozási lehetőségek javulását részben azzal érték el, hogy több, nagy autonómiával rendelkező processzort használtak és a hogy több, nagy autonómiával rendelkező processzort használtak és a rendszeren belül rugalmas kommunikációt biztosítottak. Az operatív tárat rendszeren belül rugalmas kommunikációt biztosítottak. Az operatív tárat nyolc, egymástól függetlenül elérhető modulra (M1…M8) bontották. Ezek nyolc, egymástól függetlenül elérhető modulra (M1…M8) bontották. Ezek egy memóriakapcsoló egységen keresztül kapcsolódtak két CPU-hoz és egy memóriakapcsoló egységen keresztül kapcsolódtak két CPU-hoz és négy IOP-hoz. A memóriakapcsoló egy telefonközponthoz hasonlóan négy IOP-hoz. A memóriakapcsoló egy telefonközponthoz hasonlóan működött: mind a hat processzornak egyidejű hozzáférést biztosított az működött: mind a hat processzornak egyidejű hozzáférést biztosított az operatív tárhoz, feltéve, hogy különböző modulokat akartak elérni. operatív tárhoz, feltéve, hogy különböző modulokat akartak elérni. Hasonló kapcsoló áramkörök kötötték össze az input-output Hasonló kapcsoló áramkörök kötötték össze az input-output processzorokat a maximum 32 perifériával. Ez a szervezés lehetővé tette, processzorokat a maximum 32 perifériával. Ez a szervezés lehetővé tette, hogy ennél a gépnél egy időben több tevékenység történjen. hogy ennél a gépnél egy időben több tevékenység történjen.


Párhuzamos feldolgozás… (folytatás)Párhuzamos feldolgozás… (folytatás)

A párhuzamosságot alacsonyabb szinten is A párhuzamosságot alacsonyabb szinten is megvalósították azzal, hogy egy CPU az egyes megvalósították azzal, hogy egy CPU az egyes utasításokat átlapoltan olvasta be a memóriából vagy utasításokat átlapoltan olvasta be a memóriából vagy átlapoltan hajtotta végre azokat. Erre két módszer átlapoltan hajtotta végre azokat. Erre két módszer alakult ki:alakult ki:

1.1. Egynél több azonos egységet építettek adott Egynél több azonos egységet építettek adott tevékenység, pl. az összeadás végrehajtására. Így tevékenység, pl. az összeadás végrehajtására. Így egyidõben több összeadást lehetett végrehajtani. Ez a egyidõben több összeadást lehetett végrehajtani. Ez a szervezés a tömbökkel végzett mûveleteket gyorsította szervezés a tömbökkel végzett mûveleteket gyorsította fel jelentõsen. fel jelentõsen.

2.2. Pipeline szervezésû processzort építettek.Pipeline szervezésû processzort építettek.


A memória kezeléseA memória kezelése

Multiprogramozásnál általában egy operatív táron több, egyidőben futó program is Multiprogramozásnál általában egy operatív táron több, egyidőben futó program is osztozik. Mivel az operatív tár mérete pénzügyi és technikai okok miatt korlátozott, osztozik. Mivel az operatív tár mérete pénzügyi és technikai okok miatt korlátozott, általában nem fér bele egyszerre az összes futó program és az azok által használt általában nem fér bele egyszerre az összes futó program és az azok által használt összes adat. Ezért a memóriát dinamikusan, időközben változtatható módon kell az összes adat. Ezért a memóriát dinamikusan, időközben változtatható módon kell az egyes programok rendelkezésére bocsátani. Gondoskodni kell arról is, hogy az egyes programok rendelkezésére bocsátani. Gondoskodni kell arról is, hogy az adott pillanatban szükséges információk a háttértárból a memóriába töltődjenek, a adott pillanatban szükséges információk a háttértárból a memóriába töltődjenek, a feleslegeseket pedig időlegesen ki kell írni a háttértárba. Az operációs rendszerek feleslegeseket pedig időlegesen ki kell írni a háttértárba. Az operációs rendszerek egyik legfontosabb feladata a memória kezelésének automatikus megoldása.egyik legfontosabb feladata a memória kezelésének automatikus megoldása.

A programozó munkája viszont nagymértékben leegyszerűsödik, ha nem kell A programozó munkája viszont nagymértékben leegyszerűsödik, ha nem kell tekintettel lennie az operatív tár mérete által támasztott korlátokra, hanem úgy tekintettel lennie az operatív tár mérete által támasztott korlátokra, hanem úgy tekintheti a gépet, mintha egy gyakorlatilag végtelen méretű tárolóterülete lenne, és tekintheti a gépet, mintha egy gyakorlatilag végtelen méretű tárolóterülete lenne, és e fölött csak az õ programja rendelkezne. Ez a virtuális memória alapötlete.e fölött csak az õ programja rendelkezne. Ez a virtuális memória alapötlete.

A virtuális tárkezelést a harmadik generáció újításának tekintik, bár a kezdeti A virtuális tárkezelést a harmadik generáció újításának tekintik, bár a kezdeti formája a manchesteri egyetem 1940-es évek végén készített gépeinél már formája a manchesteri egyetem 1940-es évek végén készített gépeinél már megjelent az úgynevezett egyszintű tár képében.megjelent az úgynevezett egyszintű tár képében.


Ugye fárasztó volt ez a töménytelen adatmennyiség?Ugye fárasztó volt ez a töménytelen adatmennyiség?

Akkor most egy kicsit színesebben a Akkor most egy kicsit színesebben a korszakról: korszakról:

Még igazából a második generációs Még igazából a második generációs gépek alkonyán történt, hogy 1962-gépek alkonyán történt, hogy 1962-ben a Telstar műhold televíziós ben a Telstar műhold televíziós adatátvitelt valósított meg az USA és adatátvitelt valósított meg az USA és Európa között, először a világon! Európa között, először a világon!

A Holdraszállás főpróbájának A Holdraszállás főpróbájának tekintett amerikai Gemini űrprogram tekintett amerikai Gemini űrprogram 1965-ben már a harmadik számítógép 1965-ben már a harmadik számítógép generáció hathatós közreműködésével generáció hathatós közreműködésével jött létre. A képen a Gemmini jött létre. A képen a Gemmini űrhajóba épített computer „mezítelen” űrhajóba épített computer „mezítelen” fotója látható.fotója látható.


Folytassuk a legek és elsők sorát!!Folytassuk a legek és elsők sorát!!

1964-ben épült meg a világ első 1964-ben épült meg a világ első szuper számítógépe a Control Data szuper számítógépe a Control Data Corporation cég CDC 6600-as nevű Corporation cég CDC 6600-as nevű óriása. 3 millió utasítást volt képes óriása. 3 millió utasítást volt képes másodpercenként végrehajtani! A másodpercenként végrehajtani! A processzora pipeline szervezésű volt.processzora pipeline szervezésű volt.

1968 december 9-én mutatták be egy 1968 december 9-én mutatták be egy San Francisco-i számítástechnikai San Francisco-i számítástechnikai kiállításon a világ első computer kiállításon a világ első computer egerét (a képen a jobb kéz egerét (a képen a jobb kéz demonstrálja a használatát… demonstrálja a használatát… ) )


És csak óriás És csak óriás számítógépek számítógépek

épültek?épültek?

Á dehogy. A korszak végére, 1975 szeptemberére az IBM piacra dobta az addigi legkisebb Á dehogy. A korszak végére, 1975 szeptemberére az IBM piacra dobta az addigi legkisebb gépét, mely az első hordozható számítógép volt.gépét, mely az első hordozható számítógép volt.

A gép az IBM 370-es sorozatához hasonló operációs rendszert kapott. Alapértemezésben A gép az IBM 370-es sorozatához hasonló operációs rendszert kapott. Alapértemezésben tartalmazott egy APL-interpretert, de egy BASIC-interpreter is hozzáférhető volt az 5100-as tartalmazott egy APL-interpretert, de egy BASIC-interpreter is hozzáférhető volt az 5100-as verziójától függően. Ez volt az első széles körben reklámozott és terjesztett személyi verziójától függően. Ez volt az első széles körben reklámozott és terjesztett személyi számítógép, mely minden szükséges elemet tartalmazott. Ellenben ez egy primitív gépezet számítógép, mely minden szükséges elemet tartalmazott. Ellenben ez egy primitív gépezet volt, melynek elterjedését magas ára megakadályozta - az alapkiépítés 5975 $ volt és csak volt, melynek elterjedését magas ára megakadályozta - az alapkiépítés 5975 $ volt és csak korlátozott példányszámban adták ki. Beépített mágnesszalagos egységet tartalmazott és egy korlátozott példányszámban adták ki. Beépített mágnesszalagos egységet tartalmazott és egy kicsi, 5"-es, 64-karakteres képernyőt. A speciális képernyős mód lehetővé tette soronként 32 kicsi, 5"-es, 64-karakteres képernyőt. A speciális képernyős mód lehetővé tette soronként 32 karakter kijelölését balra vagy jobbra. Az 5100-as nagy érdeme mindössze annyi volt, hogy a karakter kijelölését balra vagy jobbra. Az 5100-as nagy érdeme mindössze annyi volt, hogy a későbbi sikerszéria legelső példánya volt. Ezek: 5110, 5120, 5150(IBM PC) és 5160 (IBM későbbi sikerszéria legelső példánya volt. Ezek: 5110, 5120, 5150(IBM PC) és 5160 (IBM PC/XT). PC/XT). Billentyűzete írógép-szerű volt, 74 billentyű numerikus- és nyíl-billentyűkkel; CPU: IBM Billentyűzete írógép-szerű volt, 74 billentyű numerikus- és nyíl-billentyűkkel; CPU: IBM beépített áramkör; Sebesség: 1,9 MHz; RAM: 16 KByte (1-szer, 2-szer, 3-szor vagy 4-szer); beépített áramkör; Sebesség: 1,9 MHz; RAM: 16 KByte (1-szer, 2-szer, 3-szor vagy 4-szer); ROM: 32 vagy 64 KByte; Szöveges mód: 64 karakter x 16 sor; Grafika, színek: nem voltak; ROM: 32 vagy 64 KByte; Szöveges mód: 64 karakter x 16 sor; Grafika, színek: nem voltak; Súly: 24 kg; Az ára: 8975 $-tól (BASIC 16 KB) 19975 $-ig kúszott (BASIC+APL 64 KB). Súly: 24 kg; Az ára: 8975 $-tól (BASIC 16 KB) 19975 $-ig kúszott (BASIC+APL 64 KB).


Egy manager 1975-ben a maga 20 000 $-os Egy manager 1975-ben a maga 20 000 $-os hordozható PC-jével: hordozható PC-jével: „fantáziakép!!”„fantáziakép!!”

Az előző dián szereplő „első hordozható Az előző dián szereplő „első hordozható számítógép” azért erős túlzás volt,… (mint a számítógép” azért erős túlzás volt,… (mint a mellékelt fotó is mutatja), mivel a 28 kg-os mellékelt fotó is mutatja), mivel a 28 kg-os berendezést csak hagyományos eszközzel volt berendezést csak hagyományos eszközzel volt célszerű célba juttatni: izomerő és talicska célszerű célba juttatni: izomerő és talicska kombinációja kellett hozzá… meg több száz kombinációja kellett hozzá… meg több száz méter elektromos kábel! Úgyhogy inkább az méter elektromos kábel! Úgyhogy inkább az IBM cég finom reklámszlogenjének tekintem IBM cég finom reklámszlogenjének tekintem a hordozhatóságot. Mindenesetre néhány évvel a hordozhatóságot. Mindenesetre néhány évvel korábban elképzelhetetlen lett volna, hogy korábban elképzelhetetlen lett volna, hogy egyáltalán mozgassák a számítógépet.egyáltalán mozgassák a számítógépet.

Nem szabad lenézni a ma már korszerűtlennek Nem szabad lenézni a ma már korszerűtlennek tekintett eszközöket, mert a maguk korában tekintett eszközöket, mert a maguk korában ezek képviselték a high-tech-t. ezek képviselték a high-tech-t.


ÖSSZEFOGLALVA:ÖSSZEFOGLALVA:

Az integrált áramkör lép a tranzisztor Az integrált áramkör lép a tranzisztor helyébehelyébe

Még jellemző a ferrit-gyűrűs operatív Még jellemző a ferrit-gyűrűs operatív tár.tár.

Már megjelennek a félvezetőkből Már megjelennek a félvezetőkből felépített memóriák, később teljesen felépített memóriák, később teljesen elterjednek.elterjednek.

Megjelenik a monitor, a billentyűzet, Megjelenik a monitor, a billentyűzet, lassan eltűnik a lyukkártya.lassan eltűnik a lyukkártya.

A mikroprogramozás terjed.A mikroprogramozás terjed.

A pipeline és egyéb technikák segítik A pipeline és egyéb technikák segítik a párhuzamos feldolgozást.a párhuzamos feldolgozást.

Elterjednek az első igazi operációs Elterjednek az első igazi operációs rendszerek.rendszerek.

A szuperszámítógépek mellett a A szuperszámítógépek mellett a miniszámítógépek tömeges miniszámítógépek tömeges előállításával ugrásszerűen nő a előállításával ugrásszerűen nő a kereskedelemi forgalom.kereskedelemi forgalom.


És hol tartunk ma? És hol tartunk ma?

Remélem, nem itt!Remélem, nem itt!

Köszönöm, hogy Köszönöm, hogy meghallgattatok.meghallgattatok.

Bízom benne, hogy Bízom benne, hogy néhány érdekes néhány érdekes információval sikerült információval sikerült megismertetnem titeket!megismertetnem titeket!

Documents

A harmadik generációs számítógépek