Можливості програмного управління

Сучасні досягнення в області мініатюризації електронних схем дозволили створити пристрої, які розміщуються на кременевій платівці розміром з кінчик пальця, але за обчислювальною потужністю вони багато у чому перевершують гігантські машини 50-х років. Це зробило комп’ютери доступними практично для будь-якої людині. Більш того, сучасні машини здатні вирішувати завдання, про які навряд чи можна було навіть мріяти за часів комп’ютерів на електронних лампах та перфокартах.

Секрет такої універсальності криється у програмному забезпеченні, яке дозволяє використовувати одну і ту саму машину для вирішення великої кількості найрізноманітніших завдань. На відміну від програм ранніх моделей, що вводилися у машину за допомогою рутинного перемикання безлічі тумблерів та цифро-набірних пристроїв, програмне забезпечення, що надихнуло життя у сучасний комп’ютер, записується на магнітні (жорсткі) диски та вступає у роботу одразу після включення машини.

Як відомо засновниками накопичувачів на жорстких магнітних дисках є компанія IBM, всім також відомо, що перший HDD був розроблений у 1973 році, і називався він IBM 3340, і саме тоді почали HDD називати вінчестерами, але не всі знають, що історія HDD почалася майже на 20 років раніше.

Отже, рік 1956-й, вересень місяць. Компанія IBM надає свою нову розробку – комп’ютер 305 RAMAC, який став революційним проривом в області комп’ютерів і дав величезний поштовх для подальшого розвитку та впровадженню комп’ютерної техніки.

У тому ж 1956 році американська фірма IBM вперше продає пристрій для зберігання інформації на магнітних дисках – RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control – метод з довільною вибіркою розрахунків та контролю). Незабаром RAMAC став індустріальним стандартом, а сам IBM 305 – став першим у світі комп’ютером з використанням жорстких магнітних дисків.

З цього часу можна було вже забувати про магнітні стрічки – на зміну їм прийшов новий герой – 350 Disk File. Саме так іменувався жорсткий диск у комп’ютері 305 (також можна зустріти такі назви, як IBM RAMAC, 350 RAMAC Disk File, RAMAC storage device або просто RAMAC – це все 350 Disk File).

Загальне уявлення про зовнішній вигляд накопичувача, можна отримати, якщо добре придивитися до фото. Сам 350 Disk File важив біля тони і займав місце двох великих холодильників. Конструктивно накопичувач складався з 50-ти алюмінієвих дискових поверхонь, кожна з яких мала діаметр – 24 дюйми. Поверхні з обох боків були покриті оксидом заліза. В цілому конструкція схожа з сучасними жорсткими дисками. Всі 50 поверхонь кріпилися на шпинделі і були герметизованими. За допомогою важеля вибірки дві голівки читання/запису могли переміщуватися на потрібну поверхню. Поверхні оберталися із швидкістю 1200 обертів за хвилину. Загальна ємкість накопичувача складала 5 000 000 символів, це приблизно 4,4 Мбайт. Щільність запису була – 2000 біт на квадратний дюйм. Вартість одного Мб на той час складала 10000 доларів.

Але все ж таки принципи сучасної технології виготовлення жорсткого диску були розроблені у 1973 тією ж фірмою IBM (модель 3340, з 14-ти дюймовими пластинами). Новий пристрій, який міг зберігати до 16 мегабайт інформації, мав 30 циліндрів (сукупність магнітних смужок з однаковими номерами на різних поверхнях) для запису, кожен з яких був розбитий на 30 секторів. Тому, за однією з версій, воно отримало назву 30/30. Відомі гвинтівки «вінчестер» мають калібр 30/30, тому жорсткі диски теж почали називатися «вінчестерами». В літературі зустрічається ще декілька суперечливих даних щодо характеристик диска (30/30), ось деякі з них:

- диск мав ємність 30 Мбайт, час доступу 30 мілісекунд;

- накопичувач складався з двох дисків по 30 Мбайт кожен (разом 60 Мб).

Сумнівна версія, оскільки накопичувач на жорстких магнітних дисках – основний пристрій зовнішньої пам’яті ЕОМ 3-го покоління (1964 р), в якому ємкість пакету дисків складала всього від 7,25 до 29 Мбайт.

За іншою, найбільш імовірною версією [Велика енциклопедія Кирила та Мефодія, 2005], він отримав таку назву через м. Вінчестер (Англія), де проходили перші розробки жорсткого диска філією фірми IBM. Пройшов час, але по суті команди комп’ютера – хоча вони і задаються тепер набагато зручнішим способом – помітних змін не зазнали.

Оскільки вже пішла розмова про диски, то треба сказати, що фізичний розмір накопичувачів на ранніх етапах розвитку комп’ютерної індустрії був не надто найважливішим чинником при їх проектуванні та виробництві, оскільки основний наголос робився на ємність та швидкість. Проте з часом досить гостро встало питання про зменшення розмірів жорстких дисків. І ось через 6 років після випуску "Вінчестера", у 1979 році, фірмою IBM була анонсована модель 3310 – перший жорсткий диск з 8-ми дюймовими платівками.

Цей форм-фактор прийшов на зміну 14-ти дюймовому, який був стандартом де‑факто впродовж майже 10-ти років. Практично навздогін за цією подією (у 1980 році) Seagate представила жорсткий диск ST-506, що мав форм-фактор 5,25 дюйма (5 мегабайт, 4 платівки). Досягнення настільки малих на ті часи розмірів накопичувачів дозволило використовувати їх у перших персональних комп’ютерах. Даний форм-фактор набув небувалої популярності і використовувався у ПК впродовж багатьох наступних років. Навіть поява у 1984 році першого жорсткого диску з прогресивнішим розміром 3,5", що став надалі одним з найважливіших стандартів усієї індустрії інформаційних технологій, практично не вплинуло у той момент на ситуацію на ринку, де продовжували домінувати пристрої 5,25". Компанією, яка представила перший 3,5" жорсткий диск була невелика шотландська фірма Rodime plc. Модель називалася RO352, мала ємність 10 мегабайт і дві 3,5" пластини.

За минулі роки в результаті розвитку програмного забезпечення виділено декілька основних типів програм. Центральне місце у них займає спеціальний комплекс програм, що має назву операційна система, яка координує роботу комп’ютера та інших програм, а також управляє розміщенням програм та даних в оперативній пам’яті. Вона дає вказівку комп’ютеру, як розподіляти апаратні ресурси для виконання завдання, як управляти периферійними пристроями. Вона також забезпечує можливість безпосередньої взаємодії людини та комп’ютера, виконуючи, наприклад, такі дії, як видача на дисплей панелей діалогу з елементами управління для продовження роботи комп’ютера за певним сценарієм, зберігання програм та файлів даних тощо.

Якщо розглядати операційну систему як “режисера” комп’ютерної дії, то прикладні програми відіграють роль “акторів”. Саме завдяки таким програмам, як текстовий процесор (word processor), електронні таблиці (spreadsheet) та ігри, комп’ютер набуває дивовижної різноплановості.

Поняття “Програмне забезпечення” включає також такі програми, як транслятори та утиліти (або службові програми). Транслятори допомагають програмістам створювати прикладне програмне забезпечення, спочатку створене на мовах програмування високого рівня. Утиліти виконують корисні (utility – корисність), часто вкрай необхідні рутинні одноманітні дії (функції).