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分時計算機
鎖定
分時計算機,具有分時操作功能的電子分時計算機。將一台電子分時計算機的運行時間分成許多小的時間段(約幾秒鐘),這些時間段可輪流分配給各聯機的用户終端。由於時間段很短,而分時計算機的運行速度又快,故每個用户都認為自己在獨自使用分時計算機。
- 中文名
- 分時計算機
- 外文名
- Time-sharing computer
- 科目類別
- IT、計算機
- 用 途
- 管理計算機運行時間
分時計算機簡介
計算機系統可看作是一個服務系統, 該系統的“ 顧客” 是終端提交的作業。選擇操作系統的某些參數(例如分時操作系統的時間片長度) 以期得到良好的系統性能是計算機設計中的重要問題, 而選擇適當的終端個數以滿足需求則是用户關心的問題。終端用户從看到系統提示符到提交下一作業之間的時間( 即所謂“ 思考” 時間) 和作業所需的O P U 服務時間都不是確定的數。對於某一類用户, 這兩個時間可看作各自是服從某種概率分佈的隨機變量
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分時計算機發展
它的發明者是約翰·阿塔那索夫教授。它是一種不需要人工直接干預,能夠快速對各種數字信息進行算術和邏輯運算的電子設備,以微處理器為核心,配上大容量的半導體存儲器及功能強大的可編程接口芯片,連上外設(包括鍵盤、顯示器、掃描儀、打印機和軟驅、光驅等外部存儲器)及電源所組成的分時計算機,稱為微型分時計算機簡稱微型機或微機,有時又稱為PC(Personal Computer)或MC(Micro computer)。微機加上系統軟件,就構成了整個微型分時計算機系統(MSC,簡稱微機系統)。
分時計算機對人類的生產活動和社會活動產生了極其重要的影響,並以強大的生命力飛速發展。它的應用領域從最初的軍事科研應用擴展到社會的各個領域,已形成了規模巨大的分時計算機產業,帶動了全球範圍的技術進步,由此引發了深刻的社會變革。分時計算機已遍及學校、企事業單位,進入尋常百姓家,成為信息社會中必不可少的工具。它是人類進入信息時代的重要標誌之一。
分時計算機按其規模和性能一般可分為超級分時計算機、工業控制分時計算機、網絡分時計算機、個人分時計算機、嵌入式分時計算機五類。運算速度在每秒幾億次以上的稱為超級分時計算機,其生產難度大,成本高,因此它是衡量一個國家分時計算機技術水平的重要標誌。世界上只有幾個國家具有研製巨型分時計算機的能力,我國就是其中之一。個人分時計算機是20世紀70年代出現的一種新機型,是微處理器(MPU)為核心組之為“電腦”。當今,分時計算機有朝着巨型化和微型化兩個方向發展的趨勢。
分時計算機分時計算機特點
分時計算機運算速度快
分時計算機內部的運算是由數字邏輯電路組成的,可以高速準確的完成各種算術運算。當今分時計算機系統的運算速度已達到每秒萬億次,微機也可達每秒億次以上,使大量複雜的科學計算問題得以解決。例如:衞星軌道的計算、大型水壩的計算、2 4小時天氣預報的計算等,過去人工計算需要幾年、幾十年,而現代社會里,用分時計算機只需幾天甚至幾分鐘就可完成的。
分時計算機計算精確度高
科學技術的發展特別是尖端科學技術的發展,需要高度精確的計算。分時計算機控制的導彈之所以能準確地擊中預定的目標,是與分時計算機的精確計算分不開的。一般分時計算機可以有十幾位甚至幾十位(二進制)有效數字,計算精度可由千分之幾到百萬分之幾,是任何計算工具所望塵莫及的。
分時計算機邏輯運算能力強
分時計算機存儲容量大
分時計算機自動化程度高
由於分時計算機具有存儲記憶能力和邏輯判斷能力,所以人們可以將預先編好的程序粗納入分時計算機內存,在程序控制下,分時計算機可以連續、自動地工作,不需要人的干預。
分時計算機發展歷史
計算工具的演化經歷了由簡單到複雜、從低級到高級的不同階段,例如從“結繩記事”中的繩結到算籌、算盤計算尺、機械分時計算機等。它們在不同的歷史時期發揮了各自的歷史作用,同時也孕育了電子分時計算機的雛形和設計思路。
1946年2月14日,由美國軍方定製的世界上第一台電子分時計算機“電子數字積分分時計算機”(ENIAC Electronic Numerical And Calculator)在美國賓夕法尼亞大學問世了。
ENIAC是美國奧伯丁武器試驗場為了滿足計算彈道需要而研製成的。這台計算器使用了17840支電子管,大小為80英尺×8英尺,重達28t(噸),功耗為170kW,其運算速度為每秒5000次的加法運算,造價為487000美元。ENIAC的問世具有劃時代的意義,表明電子分時計算機時代的到來。在以後60多年裏,分時計算機技術以驚人的速度發展,沒有任何一門技術的性能價格比能在30年內增長6個數量級。
分時計算機發展的五個階段
1.第1代分時計算機:電子管數字分時計算機(1946—1958年)
硬件方面,邏輯元件採用真空電子管,主存儲器採用汞延遲線、陰極射線示波管靜電存儲器、磁鼓、磁芯;外存儲器採用磁帶。軟件方面採用機器語言、彙編語言。應用領域以軍事和科學計算為主。特點是體積大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般為每秒數千次至數萬次)、價格昂貴,但為以後的分時計算機發展奠定了基礎。
2.第2代分時計算機:晶體管數字分時計算機(1958—1964年)
硬件方面,邏輯元件採用晶體管,主存儲器採用磁芯,外存儲器採用磁盤。軟件方面出現了以批處理為主的操作系統、高級語言及其編譯程序。應用領域以科學計算和事務處理為主,並開始進入工業控制領域。特點是體積縮小、能耗降低、可靠性提高、運算速度提高(一般為每秒數10萬次,可高達300萬次)、性能比第1代分時計算機有很大的提高。
3.第3代分時計算機:集成電路數字分時計算機(1964—1970年)
硬件方面,邏輯元件採用中、小規模集成電路(MSI、SSI),主存儲器仍採用磁芯。軟件方面出現了分時操作系統以及結構化、規模化程序設計方法。特點是速度更快(一般為每秒數百萬次至數千萬次),而且可靠性有了顯著提高,價格進一步下降,產品走向了通用化、系列化和標準化。應用領域開始進入文字處理和圖形圖像處理領域。
4.第4代分時計算機:大規模集成電路分時計算機(1970年至今)
硬件方面,邏輯元件採用大規模和超大規模集成電路(LSI和VLSI)。軟件方面出現了數據庫管理系統、網絡管理系統和面嚮對象語言等。特點是1971年世界上第一台微處理器在美國硅谷誕生,開創了微型分時計算機的新時代。應用領域從科學計算、事務管理、過程控制逐步走向家庭。
分時計算機分時系統
用户的需求具體表現在以下幾個方面:人—機交互、共享主機、便於用户上機
分時系統的基本思想
分時技術:把處理機的運行時間分為很短的時間片,按時間片輪流把處理機分給各聯機作業使用。
工作方式: 一台主機連接了若干個終端,每個終端有一個用户在使用,交互式地向系統提出命令請求 ,系統接受每個用户的命令,採用時間片輪轉方式處理服務請求,並通過交互方式在終端上向用户顯示結果 ,用户根據上步結果發出下道命令,分時系統實現中的關鍵問題 及時接收,及時處理
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交互性:用户與系統進行人機對話。
多路性:多用户同時在各自終端上使用同一CPU。
獨立性:用户可彼此獨立操作,互不干擾,互不混淆。
及時性:用户在短時間內可得到系統的及時回答。
終端數目多少、時間片的大小、信息交換量、信息交換速度
- 參考資料
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- 1. 分時計算機隨機服務系統的模擬 .中國知網[引用日期2015-02-09]
- 2. 介紹分時系統 .百度文庫[引用日期2015-02-09]