Челябинск и окрестности
Компьютерная археология — литература
Книга Евгения Козловского — Norton Commander 4.0. Издана весьма оперативно, в 1993 году только вышла 4-я версия NC, и тут же появилась книжка. До того книги на компьютерную тематику обычно выходили спустя несколько лет после появления соответствующего программного или аппаратного обеспечения.
И редчайший случай для книг того времени, тем более, компьютерных — вложен лист с исправлением опечаток (на другой стороне листа есть продолжение).
Справа перевод книги Питера Нортона Персональный компьютер изнутри и справочник по Novell Netware, обе книги из середины 90-х. Слева вверху первая книга на русском языке о компьютерных вирусах, авторства Евгения Касперского, 1992 года издания. Слева внизу книга Брябрина Программное обеспечение персональных ЭВМ, это одно из первых русскоязычных руководств по работе с компьютерами IBM PC, MS-DOS и программами для них. Первое издание вышло в 1988 году, бестселлер Фигурнова IBM PC для пользователя появился только спустя два года, в 1990 году.
В книге Компьютерные вирусы в MS-DOS основное место занимает описание вирусов с особенностями их работы.
Многие в первой половине 90-х годов осваивали компьютерную грамотность по этим книгам. Двухтомник Богумирского Руководство пользователя ПЭВМ (1992 год), Фигурнов — IBM PC для пользователя (эта книга пользовалась большим успехом и регулярно переиздавалась), книги по Norton Utilites 6.0 и редактору Multi-Edit 7.
Вверху две книги по Windows 3.1/3.11 первой половины 90-х, внизу книга по компьютеру Роботрон-1715 издания конца 80-х годов — был такой довольно популярный компьютер производства ГДР на процессоре, склонированном с Z80.
А это компьютерная литература рубежа 80-х — 90-х годов. Книги распространялись в виде файлов и распечатывались на барабанных АЦПУ ЕС ЭВМ. Тип печатающего устройства определял специфический дизайн «книги». Бумага была перфорированная (поставлялась она непрерывной лентой, сложенной в гармошку), печатающее устройство не имело строчных букв, а имеющиеся прописные по возможности были унифицированы между кириллицей и латиницей. В частности русская У и латинская Y была одним физическим символом, не говоря уже про буквы с одинаковым написанием, типа A, B, C. Также характерны не совсем ровные строки.
Журнал КомпьютерПресс выходил с 1989 до 2013 год, после чего превратился в интернет-издание. В начале 90-х журнал печатал не только различные обзоры (что впоследствии стало нормой для общекомпьютерных журналов), но и обучающие материалы по программированию.
КомпьютерПресс, номер 1 за 1993 год. Обзор выставки Информатика’92. Можно видеть пассажи наподобие:
На стенде МПО ВТ можно было ознакомится и с перспективной моделью этого года — компьютером ЕС1863, основанном на процессоре i386SX с тактовой частотой 16 МГц. . Планы Минского Объединения предусматривают выпуск персональной ЭВМ на базе процессора i486, и, видимо, это событие уже не за горами.
Что касается оптических дисков, используемых в качестве запоминающих устройств, то одно время казалось, что они существуют только в иной, «заокеанской» жизни, а наше житье-бытье для них совсем не годится. Однако усилия пензенской фирмы НИИВТ начинают понемногу рассеивать эти сомнения. Подсистема, представленная на стенде этой фирмы, обеспечивает однократную запись и многократное воспроизведение информации. . Разработанная подсистема предназначена для использования в качестве внешнего долговременного запоминающего устройства, используемого с IBM-совместимыми «персоналками». Полная информационная емкость накопителя 320 Мб (диаметр оптического диска 130 мм). . Серийное производство подобных подсистем начинается в этом году. В НИИВТ уже ведутся работы по созданию привода для магнитооптических дисков, которые, видимо, найдут свое применение в отечественных системах мультимедиа.
Журнал Микропроцессорные средства и системы — первый в СССР массовый компьютерый журнал, издававшийся с 1984 по 1990 год. В нем были и обзоры новинок, и описание различных аппаратных и программных средств, и обмен опытом.
Микропроцессорные средства и системы, номер 4 за 1987 год. Обзор недавно появившегося микрокомпьютера/программируемого калькулятора со встроенным Бейсиком Электроника МК-85.
Тот же номер. Дамп прошивки ПЗУ для какого-то контроллера (его надо было набрать с листа и затем с помощью программатора загрузить в микросхему ПЗУ). Обмен опытом по эксплуатации ПЭВМ Электроника БК-0010.
В 80-е годы выходили целые серии книг по аппаратному и программному обеспечению ЭВМ (разумеется, отечественных ЭВМ).
Справочные и обучающие книги по микропроцессорам и первый в СССР опытный учебник по дисциплине Основы информатики и вычислительной техники, авторы Кушниренко, Лебедев, Сворень (вышел в 1990 году).
Детей пытались учить программированию на каком-то страном языке, более всего напоминающем русифицированный Паскаль.
Книги по основам вычислительных машин, большей частью 60-х годов издания. Карцев — Арифметика цифровых машин; Вавилов, Портной — Синтез схем электронных цифровых машин; Папернов — Логические основы цифровых машин и программирования; Майоров, Новиков — Структура цифровых вычислительных машин и другие. Самое интересное, эти книги не устарели, их по сию пору используют в ВУЗах на профильных специальностях. Дело в том, что тут описаны математические и логические основы, а они не меняются с момента создания первых цифровых ЭВМ в 40-х годах. В давние времена элементарная логическая ячейка представляла собой коробочку с двумя радиолампами сверху, сейчас размер ячейки исчисляется в нанометрах и на кристалле их неисчислимое количество. Но логический принцип работы ячейки остался прежним.
Синтез схем со многими выходами
Закон функционирования комбинационной схемы, имеющей n входов и m выходов, записывается системой из m булевых функций от n переменных. Такую схему можно представить в виде набора m не связанных между собою подсхем, каждая из которых реализует только одну функцию системы. Каждую подсхему можно реализовать по минимальной ДНФ соответствующей функции. Однако такой подход к построению комбинационных схем не рационален с точки зрения затрат оборудования.
Минимизация систем со многими выходами заключается в нахождении таких выражений для совокупности булевых функций, в которых наиболее полно используются члены, общие для нескольких функций.
Один из методов упрощения схем заключается в том, что одни булевы функции выражаются через другие.
Пример. Функции F1 и F2 заданы таблицей 8. Будем считать функцию F1 функцией трех аргументов, а функцию F2 — функцией четырех аргументов: X1, X2, X3, F1. Минимальную ДНФ для функции F1 находим с помощью карты Карно (рис. 27):
 Рис. 28. Карта Карно для определения F2 | Для определения функции F2 строим таблицу истинности следующим образом (см. табл.9). Рассматриваем набор с номером 0. При X1=X2 =X3=0 F1 и F2 равны нулю. В последней колонке таблицы ставим в строке X1=X2= =X3=F1=0 F2=0. На наборе №1 (Табл.9) F1=1, что не соответствует заданному условию ( табл.8 ), поэтому ставим в последней колон- ке прочерк (запрещенный набор). Значения функции F2 на остальных наборах определяются аналогично. Далее определяем минимальную ДНФ для функции F2 с помощью карты Карно (рис. 28). |
Нужно проверить два варианта: F1(X1, X2, X3, F2) и F2(X1, X2, X3, F1) и выбрать тот из них, который лучше с точки зрения минимума сложности всего устройства. В данном примере второй вариант не дает выигрыша.
Литература
1. Сигорский В. П. Математический аппарат инженера. — К.: Техника, 1975.- 766 с.; ил.
2. Вавилов Е. П., Портной Г. П. Синтез схем электронных цифровых машин. — М.: Советское радио, 1963.-437с. ил.
3. Вавилов Е. П., Егоров Б. М. Синтез схем на пороговых элементах. — М.: Советское радио, 1970.-367с.
КОНЕЧНЫЕ АВТОМАТЫ
Основные понятия и определения
Различают два типа дискретных устройств автоматики. В устройствах первого типа выходные сигналы в каждый момент времени однозначно определяются входными сигналами в этот же момент времени и не зависят от того, какие значения принимали входные сигналы в предшествующие моменты времени. В устройствах этого типа отсутствуют элементы памяти. Такие устройства получили название комбинационные.
Устройства второго типа характеризуются наличием элементов памяти. В этих устройствах сигналы на выходе зависят не только от входных сигналов в данный момент времени, но и от того, какие значения входные сигналы принимали в предшествующие моменты времени. Устройства второго типа получили название автоматов. ”Память” автомата определяется различными внутренними состояниями, которые он может принимать под воздействием входных сигналов и сохранять их при изменении последних.
Автоматом называют дискретный преобразователь информации, способный принимать различные состояния, переходить под воздействием входных сигналов из одного состояния в другое и выдавать выходные сигналы.
Если множество состояний автомата, а также множества входных и выходных сигналов конечны, то автомат называют конечным автоматом. Все реальные автоматы конечны.
Информацию, поступающую на вход автомата, и преобразованную (выходную) информацию принято кодировать конечной совокупностью символов. Эту совокупность называют алфавитом, отдельные символы, образующие алфавит, — буквами, а любые конечные упорядоченные последовательности букв данного алфавита — словами в этом алфавите. Например, в алфавите X=
Процесс дискретного преобразования информации автоматом можно описать с помощью алфавитных операторов.
Алфавитным оператором Fназывают любое соответствие (функцию) между словами входного и выходного алфавитов.
Автоматы функционируют в дискретные моменты времени, которые обычно обозначают натуральными числами t=0,1,2. n. В каждый момент дискретного времени на вход автомата поступает один сигнал (буква), фиксируется определенное состояние автомата и с выхода снимается один сигнал.
Реальные автоматы могут иметь несколько входов и несколько выходов. В некоторых случаях удобно заменить такие автоматы автоматами с одним входом и одним выходом. Для этого достаточно закодировать соответствующим образом входные и выходные сигналы исходного автомата. Если, например, автомат имеет два входа, на каждый из которых подаются сигналы 0 или 1, то все возможные комбинации входных сигналов можно закодировать четырьмя буквами: (0,0)=X1, (0,1)=X2, (1,0)=X3, (1,1)=X4. При этом автомат, имеющий два входа, можно рассматривать как автомат с одним входом, на который подаются сигналы в четырехбуквенном алфавите.
Для того, чтобы задать конечный автомат, нужно указать:
— множество возможных входных сигналов X=
— множество возможных выходных сигналов Y=
— множество возможных внутренних состояний автоматаA=<a1,a2. an>;
— функцию переходов, определяющую состояние автомата a(t+1) в момент дискретного времени t+1 в зависимости от состояния автомата a(t) и значения входного сигнала X(t) в момент времени t;
—функцию выходов, определяющую зависимость выходного сигнала автомата y(t) от состояния автомата и значения входного сигнала в момент времени t. Кроме того на множестве состояний автомата фиксируют одно из внутренних состояний в качестве начального состояния.
Существует два типа конечных автоматов. Для автоматов первого типа функции переходов и выходов имеют вид:
У автоматов этого типа выходной сигнал в данном такте определяется внутренним состоянием и входным сигналом в данном такте. Такие автоматы получили название автоматы Мили.
Автоматы второго типа отличаются тем, что выходной сигнал такого автомата в данном такте определяется только внутренним состоянием автомата в этом же такте. Функции переходов и выходов для автомата второго типа, заданные на множестве входных сигналов X=
b(t+1)=f[b(t),x(t)], y(t)= j[b(t)].
Такие автоматы называются автоматами Мура.
Функции переходов и выходов можно задать таблицами переходов и выходов, либо графом автомата. На рис.29 приведены таблицы переходов и выходов автомата Мили.
В клетку таблицы переходов, находящуюся на пересечении столбца с буквой aiи строки с буквой xj, записывается состояние автомата f(ai,xj), в которое он переходит из состояния aiпри подаче на вход сигнала xj. Аналогично записывается в таблице выходов сигнал y, который формируется автоматом при таком переходе.
При построении графа автомата вершины графа отождествляются с внутренними состояниями автомата. Каждая ветвь отмечается входным сигналом, вызывающим в автомате соответствующий данной ветви переход, и выходным сигналом, который возникает при этом переходе. На рис.30 приведен граф автомата, соответствующий автомату Мили, заданному таблицами на рис.29.
Для автомата Мура функции переходов и выходов можно задать одной таблицей, которая называется отмеченной таблицей переходов. Отмеченная таблица переходов автомата Мура строится также, как и таблица переходов автомата Мили, но над символами каждого внутреннего состояния записываются выходные сигналы, которые автомат выдает в данном состоянии. На графе автомата Мура значения выходных сигналов записываются около узлов. На рис.31 и32 приведены в качестве примера отмеченная таблица переходов и граф автомата Мура.
Работу автомата при произвольной последовательности входных сигналов можно проследить с помощью ленты автомата. Лента автомата представляет собой
 | таблицу, в которой указываются такты работы автомата, значения входного сигнала в каждом такте и значения внутреннего состояния и выходного сигнала в каждом такте. Пример ленты автомата, заданного таблицами переходов и выходов, приведенными на рис. 29, показан на рис. 33. |
| Такт | ||||||||||||
| Вход. сигнал | x1 | x2 | x1 | x1 | x1 | x2 | x2 | x2 | x1 | x2 | x2 | x2 |
| Состояние | a | a1 | a | a1 | a2 | a3 | a | a | a | a | a | a |
| Выход. сигн. | y2 | y2 | y2 | y2 | y1 | y3 | y2 | y2 | y2 | y2 | y2 | y2 |
Рис. 33. Лента автомата
Два автомата, у которых совпадают как входные, так и выходные алфавиты, называются эквивалентными, если для любого входного слова выходное слово одного автомата совпадает с выходным словом другого автомата. При этом перед подачей входного слова оба автомата должны находиться в начальных состояниях.
Для любого автомата Мили существует эквивалентный ему автомат Мура и наоборот.