Эво­лю­ция ис­поль­зо­ва­ния ком­пью­тер­ных систем

При тра­ди­ци­он­ном ис­поль­зо­ва­нии ком­пью­те­ра за­да­ча Т1 по­сту­па­ет на вы­пол­не­ние в си­сте­му, неко­то­рое время выполняет­ся и за­вер­ша­ет­ся. Через ка­кое-то время дру­гая задача Т2 по­сту­па­ет на вы­пол­не­ние и поль­зу­ет­ся ре­сур­са­ми компью­те­ра. Ни­ка­кой конкурен­ции между задачами Т1 и Т2 нет, а есть толь­ко одна про­грам­ма, кото­рая управляет потоками и до­сту­пом к дан­ным, один вход­ной и один вы­ход­ной поток.

Со­вре­мен­ная мо­дель ис­поль­зо­ва­ния ком­пью­те­ров го­раз­до слож­нее. Мно­гие за­да­чи вы­пол­ня­ют­ся од­но­вре­мен­но, кон­ку­ри­ру­ют за ре­сур­сы и об­ща­ются друг с дру­гом. В отличие от тра­ди­ци­он­ных схем, пре­об­ла­да­ет асин­хрон­ный и по­то­ко­вый ввод/вывод; здесь важны сиг­на­лы о внеш­них со­бы­ти­ях, ввод ко­манд от поль­зо­ва­те­ля, с Web-ка­ме­ры, муль­ти­ме­диа и т.д., что ме­ня­ет само пред­став­ле­ние о том, что такое произво­ди­тель­ность ком­пью­те­ра.

Уро­вень при­ня­тия ре­ше­ний, опи­ра­ю­щий­ся на пред­ва­ри­тель­ное пла­ни­ро­ва­ние, обес­пе­чи­ва­ет неза­ви­си­мое вы­пол­не­ние задач и поз­во­ля­ет несколь­ким по­то­кам ввода/выво­да сов­мест­но ис­поль­зо­вать один фи­зи­че­ский канал связи. Этот уро­вень поддержи­ва­ет ра­бо­ту в ре­аль­ном вре­ме­ни и обес­пе­чи­ва­ет по­треб­ность поль­зо­ва­те­лей в сов­мест­ной ра­бо­те. Слож­ные вза­и­мо­дей­ствия между за­да­ча­ми и ком­по­нен­та­ми оборудова­ния не поз­во­ля­ют опи­сать функ­ци­о­ни­ро­ва­ние компьютера в целом, если исходить из ра­бо­ты толь­ко одной изо­ли­ро­ван­ной за­да­чи или из по­сле­до­ва­тель­ной ра­бо­ты нескольких задач. Из-за этого из­вест­ный закон Ам­да­ла не под­хо­дит для опи­са­ния связанных си­стем с ге­те­ро­ген­ны­ми ре­сур­са­ми, по­сколь­ку за­мед­ле­ние в них при выполнении неко­то­рых задач может по­вы­сить общую про­из­во­ди­тель­ность.

В на­уч­ных и ин­же­нер­ных мо­де­лях при­ме­не­ния компьютеров уче­ные и ин­же­не­ры часто ис­поль­зу­ют ком­пью­те­ры для того, чтобы раз­ра­ба­ты­вать и за­пус­кать про­грам­мы в ре­жи­ме па­кет­ной об­ра­бот­ки. Од­на­ко компью­тер­ная от­расль вышла да­ле­ко за пре­де­лы этого до­ста­точ­но огра­ни­чен­но­го рынка. Со­зда­но огром­ное ко­ли­че­ство про­грамм, ко­то­рые ис­поль­зу­ют по­тен­ци­ал ком­пью­те­ров для предо­став­ле­ния новых воз­мож­но­стей и упрощения ра­бо­ты с ними для мас­со­во­го пользо­ва­те­ля. Тех­ни­че­ски неис­ку­шен­ные люди, по­ку­пая еже­год­но мил­ли­ар­ды мо­биль­ных те­ле­фо­нов, иг­ро­вых при­ста­вок и музыкаль­ных плей­е­ров, на­де­ют­ся, что все эти устрой­ства сде­ла­ют их жизнь проще и при­ят­ней.

Элек­трон­ная почта, Web, вир­ту­аль­ные миры — хо­ро­шие ил­лю­стра­ции того, что раз­ра­бот­чи­ки все­гда ис­поль­зо­ва­ли рас­ту­щую вы­чис­ли­тель­ную мощ­ность, чтобы со­здать удоб­ную ин­фра­струк­ту­ру для вы­чис­ле­ний. Такие при­ло­же­ния де­ла­ют куда боль­ше, чем про­стое ре­ше­ние за­да­чи — они со­зда­ют со­вер­шен­но новые тех­но­ло­ги­че­ские плат­фор­мы, ко­то­рые еще боль­ше уве­ли­чи­ва­ют по­треб­ность в вы­чис­ле­ни­ях. Кроме того, сами приложе­ния ста­но­вят­ся все слож­нее.

Со­то­вые те­ле­фо­ны се­год­ня до­стиг­ли та­ко­го уров­ня раз­ви­тия, что их про­сто нель­зя боль­ше рас­смат­ри­вать как устрой­ства для одной лишь пе­ре­да­чи го­ло­са. Они ис­поль­зу­ют мно­го­по­то­ко­вые опе­ра­ци­он­ные си­сте­мы, могут выполнять ре­дак­ти­ро­ва­ние видео, поддержи­ва­ют трех­мер­ные игры и дру­гие при­ло­же­ния, которые до недав­не­го вре­ме­ни были до­ступ­ны толь­ко для персональных компьютеров. Люди все мень­ше задумыва­ют­ся, что им имен­но нужно — обыч­ный ком­пью­тер или мо­биль­ный те­ле­фон, и все чаще ищут устрой­ства, в ко­то­рых были бы со­бра­ны при­ло­же­ния на все слу­чаи. Пользовате­ли хотят, чтобы такие устрой­ства об­ла­да­ли тра­ди­ци­он­ным на­бо­ром функ­ций и в то же время предостав­ля­ли им новые спосо­бы для вза­и­мо­дей­ствия с окру­жа­ю­щим миром.