Наконец мы дошли до больших компьютеров размером с комнату, напоминающих

Мэйнфреймы
Наконец мы дошли до больших компьютеров размером с комнату, напоминающих
компьютеры 60-х годов и традиционно называемых мэйнфреймами. В большин-
стве случаев эти системы — прямые потомки больших компьютеров серии 360.
Обычно они работают не намного быстрее, чем мощные серверы, но у них выше
скорость процессов ввода-вывода и они часто оснащаются огромными дисковы-
ми массивами, в которых хранятся многие тысячи гигабайт информации. Такие
системы обходятся дорого, но часто продолжают работать из-за значительных
вложений в программное обеспечение, данные и персонал, обслуживающий эти
компьютеры. Многие компании считают, что дешевле заплатить несколько мил-
лионов долларов один раз за такую систему, чем даже думать о необходимости
заново переписывать все приложения для меньших компьютеров.
Именно этот класс компьютеров привел к проблеме 2000 года. Проблема
возникла из-за того, что в 60-е и 70-е годы программисты, писавшие программы
на языке COBOL, для экономии памяти представляли год двузначным десятич-
ным числом. Они не смогли предвидеть, что их программное обеспечение будет
использоваться через три или четыре десятилетия. Катастрофы, о которой так
много говорили, не произошло, поскольку на ее предотвращение были затрачены
огромные ресурсы, однако многие компании повторили ту же ошибку, добавив
к числу года всего два десятичных разряда. Авторы этой книги предсказывают,
что конец цивилизации произойдет в полночь 31 декабря 9999 года, когда сразу
уничтожатся все программы, написанные за 8000 лет на языке COBOL.
Кроме выполнения программ, накопленных за последние 40 лет, в последние
годы мэйнфреймы начали возрождаться под влиянием Интернета. Они заняли
нишу мощных серверов Интернета, способных обрабатывать огромное количество
транзакций в секунду, что крайне актуально для электронной коммерции в целом,
и компаний, вынужденных обслуживать громадные базы данных в частности.
До последнего времени существовала еще одна крупная категория вычис-
лительных машин — суперкомпьютеры. Их процессоры работали с очень вы-
сокой скоростью, в них устанавливались модули памяти общей емкостью в не-
сколько десятков гигабайтов, высокоскоростные диски и сетевые интерфейсы.
Суперкомпьютеры используются для решения различных научных и технических
задач, которые требуют сложных вычислений, например таких, как моделирова-
ние сталкивающихся галактик, синтез новых лекарственных препаратов, модели-
рование потока воздуха вокруг крыла самолета. Сейчас, когда вычислительные
Типы компьютеров 59
возможности, аналогичные тем, что предлагают суперкомпьютеры, реализуются
в виде кластеров, эта категория компьютеров постепенно отмирает.
Семейства компьютеров
Основное внимание в этой книге уделяется трем популярным архитектурам
наборов команд (ISA): x86, ARM и AVR. Архитектура x86 встречается практи-
чески во всех персональных компьютерах (PC с Windows и Linux, а также Mac)
и серверных системах. Персональные компьютеры представляют интерес хотя
бы по той причине, что все читатели ими, несомненно, пользуются. На сервер-
ных системах работают все интернет-сервисы. Архитектура ARM доминирует
на мобильном рынке — большинство смартфонов и планшетных компьютеров
использует процессоры ARM. Наконец, архитектура AVR задействована в де-
шевых микроконтроллерах, встречающихся во многих встроенных системах.
Встроенные компьютеры, хотя и незаметны для пользователей, контролируют
работу многих агрегатов в автомобилях, телевизорах, микроволновых печах,
стиральных машинах, да и вообще практически во всех мыслимых электронных
устройствах стоимостью выше 50 долларов. В этом разделе мы вкратце рас-
смотрим три архитектуры, которые далее по ходу изложения материала будем
привлекать в качестве примеров.__