Tretia generácia počítačov

Reálnym reprezentantom tretej generácie je na výstave počítač RPP-16S  a to jeho originálna funkčná vzorka č.1. Technologické obdobie tretej generácie – integrované obvody, operačné systémy s multiprogramovaním a viaceré programovacie jazyky – bolo bohatšie na typy aj počty počítačov vo svete. Preto sú na výstave inštalované aj časti  počítačov firmy DIGITAL z USA a celá zostava počítača PDP-11/40 zapožičaná zo súkromnej zbierky Ing. Petra Briatku.  Na výstave sú prezentované aj časti počítača PDP-11/50 z VÚLB (1976 – 1993). Zujímavá je doska feritovej pamäti s kapacitou 16 Kslov. Jedno slovo malo 16 bitov. Nižší typ PDP-11/40 sa používal na ÚTK SAV a na Výskumnom ústave lekárskej bioniky (v expozícii výstavy). Vo VS SAV boli v období rokov 1984 – 1990 prevádzkované dva počítače tretej generácie EC 1045.  Z tých sa nezachovalo nič, ale na výstave môžete vidieť operátorský panel počítača EC 1033, vyrobený v bývalom ZSSR s výrobným číslom 004. Tretia generácia počítačov znamenala zásadné zmeny v architektúre (zbernicová architektúra firmy DIGITAL), v konštrukcii, programovaní a používaní  počítačov. Tretia generácia počítačov je v depozitári Minimúzeu VS SAV zastúpená aj dokumentáciou k počítačom Varian 600i z projektu APOLLO v USA a k počítaču RC4000, ktorý bol pokračovaním počítača GIER v úrovni tretej generácie vo firme Regnecentralen.

Zmenšenie rozmerov a zníženie energetickej náročnosti

Prechod z tranzistorov na integrované obvody znamenal úsporu priestoru – počítače boli niekoľkonásobne menšie. Nová súčiastková základňa znamenala nižšiu spotrebu elektrickej energie, vyššie rýchlosti obvodov a tým aj zvýšenie rýchlosti výpočtov. Integrované obvody mali vyššiu spoľahlivosť a počítače už mohli pracovať aj bez klimatizácie. Začalo sa obdobie takzvaných minipočítačov, ktoré sa snažili nahradiť veľké sálové počítače v menej náročných aplikáciách. Počítače sa začali používať v riadení experimentov, strojov a podobne. Počítač PDP-8, mal 12 bitové slovo a používal sa na Ústave materiálov a mechaniky strojov SAV na vyhodnocovanie kmitania strojov pri laboratórnych skúškach od roku 1973 do roku 2003.

Stránkovanie pamäti

Dôležitou vlastnosťou počítača pri riadení behu viacerých programov súčasne, je prideľovanie času procesora (pretože je len jeden) jednotlivým programom. Prerušovací systém  zabezpečí odpamätanie registrov programu aby tento mohol pokračovať, keď sa mu opäť pridelí čas. Ak je programov toľko, že ich nároky na pamäť sú vyššie ako je kapacita pamäte, musí sa prerušený program odsunúť na disk a tam čaká na pridelenie času procesora. Pri takomto riadení je potrebné zabezpečiť aby program, ktorý príde po prerušení znovu do operačnej pamäti nebol závislý od absolútnych fyzických adries pamäti, pretože by musel čakať kým sa uvoľnia a nevyužil by pridelený čas. Preto sa používa stránkovanie pamäti tak, že jedna fyzická stránka  má kapacitu 4 Kslov (u počítačov PDP11 aSMEP). V jednej 16 Kslovnej pamäťovej doske (pozri obrázok) môžu byť 4 stránky. Stránky majú relatívne adresovanie, čo znamená, že keď program vyžaduje práve 4 stránky, nemusí čakať, kým mu pridelí celá pamäťová doska, ale ak sa uvoľnia 4 stránky hocikde v pamäti tak sú mu pridelené a program sa cez relatívne adresné registre dostane na tieto stránky ako keby boli súvislé. Táto vlastnosť je podstatná pre multiprogramovanie.

Multiprogramovanie

Počítače tretej generácie priniesli úžasnú vymoženosť a to, že s jedným počítačom mohlo  pracovať súčasne viac programátorov, pričom ani nemuseli prísť k počítaču, ale stačilo si sadnúť k terminálu v inej, aj vzdialenej miestnosti a priamo z klávesnice písať program, ladiť, alebo počítať a kontrolovať výsledky, meniť program, meniť zadané parametre, alebo vstupné údaje. Rýchlosť počítača bola taká veľká, že naraz pracovalo 5 – 10 programátorov. Problém bol len vtedy, keď spúšťali veľké programy s vysokou prioritou. Potom druhí za displejmi museli čakať. V každom prípade tento spôsob používania priniesol lepšie využitie inštalovanej výpočtovej kapacity. Záležalo len od organizácie práce, systémového administrátora a ohľaduplnosti používateľov aby boli používatelia spokojní. Napríklad väčšie úlohy sa spúšťali v slabej prevádzke, alebo v noci. Spočiatku sa terminály (pozri obrázok) umiestňovali do jednej miestnosti, kde sa používatelia striedali. V tom čase nebolo mysliteľné aby mal každý pracovník terminál na stole.

Využívanie externých diskov

Minipočítače s vyššími výpočtovými výkonmi používali aj externé diskové jednotky v osobitných stojanoch, ktorých kapacita bola 29 (SMEP) alebo 100MB (PDP11). Disky boli taktiež vymeniteľné, ale len operátorom pri počítači (pozri obrázok). Vyžadovali klimatizovanú a čistú miestnosť. Mali 10 alebo 20 magnetických povrchov na pamätanie údajov. Na výsuvnom vozíku v stojane,  ktorý sa pohyboval radiálne ku diskovému zväzku boli pripevnené záznamové hlavy. Hlavy plávali len niekoľko  mikrometrov nad magnetickým povrchom a čítali alebo zapisovali údaje. Vedeli presne zaujať 200 polôh – od tzv. nultej stopy po 199.

Disky boli prepojené s počítačom cez rýchly kanál priameho prístupu do pamäti. Používali sa na operačný systém, programy a dáta. Operačný systém ich využíval aj na  odsúvanie programov pri multiprogramovaní, keď čakalo v rade na spracovanie viac programov ako bola kapacita operačnej pamäte. Niektoré počítače vedeli rozšíriť svoju operačnú pamäť aj o priestor na disku. Vtedy mohol jeden program použiť viac  pamäti ako bola jej skutočná fyzická kapacita. Systém zabezpečil, že aj dáta uložene na disku boli priamo adresovateľné. Tento systém sa nazýval virtuálna operačná pamäť.

Komentáre sú uzavreté.