Особенности архитектуры компьютерных систем Apple

История,современное развитие компьютерных систем Apple.Основные команды и операнды управления ОС конструктивные характеристики компьютерных систем Apple.
16 июня Челябинский юридический колледж ,оценка хорошо

...

Оглавление


Введение 3
Глава 1 Историяграфия и современное развитие компьютерных систем
Apple 5
1.1 Основные этапы создания и разработки компьютерных
систем компании Apple 5
1.2 Этапы создания и разработки компьютерных систем IBM 11
1.3 Особенности архитектуры компьютерных систем и IBM 17
Глава 2 Операционная система Apple 22
2.1 Основные команды и операнды управления ОС для
компьютерных систем Apple 22
2.2 Конструктивные характеристики компьтерных систем Apple 30
Заключение 95
Список использованных источников и литературы 98

Компании Apple уже ни один десяток лет, но о тонкостях их работы практически ничего не известно. В то время как конкуренты держат курс на открытость, Apple свои разработки держит засекреченными. Всё, что касается рабочего процесса, — запретная тема, табу для обсуждения. На вопросы журналистов Quality Assurance о процессах представители Apple отвечать отказываются. Так что же нам известно о разработке компьютерных систем корпорацией Apple?
Компания Apple один из лидеров мировой IT индустрии - производитель компьютеров, ноутбуков, медиа-плееров и различного программного обеспечения. Компания Apple один из пионеров индустрии, которая стала первопроходцем во многих областях: первые по-настоящему персональные компьютеры, первые многоцветные дисплеи на ПК, первые операционные системы с г рафическим интерфейсом, первые компьютеры с поддержкой мышки, первый персональный аудиоплеер, первый интернет-магазин музыки… перечень инноваций корпорации Apple можно продолжать очень долго.

Загрузка с системного CD
Удерживать N при загрузке
Загрузка по сети (NetBoot).
Удерживать T при загрузке
Загрузка в режиме удаленного диска FireWire. (Отсоедините все устройства FireWire. Соедините два компьютера напрямую шнуром FireWire. Компьютер должен быть выключен. Включите его и удерживайте клавишу T. На другом компьютере на рабочем столе будут смонтированы диск (или диски) вашего компьютера, как если бы вы подключили внешний диск.).
Удерживать Shift при
загрузке
Загрузка в "безопасном" режиме (Safe Boot mode). В этом режиме отключаются все элементы автозагрузки
(login items) и установленные расширения системы
(kernel extension), не входящие в комплект Mac OS X.
Удерживать V при загрузке
Загрузка в режиме Verbose. Визуализирует
в текстовом режиме начальную загрузку системы, используется для диагностики проблем загрузки.
Удерживать S при загрузке
Single-User - однопользовательский режим. Загрузка в командном (терминальном) режиме среды Mac OS X. Только для опытных пользователей знакомых с интерпретатором командной строки UNIX.
Удерживать
Option+Command+P+R
Сбросить PRAM. Используется при проблемах с загрузкой системы, возвращает основные настройки компьютера заложенные в PRAM, к начальным.
Удерживать кнопку мыши
при загрузке
Извлечь диск из CD/DVD дисковода в процессе загрузки системы. Используется если ваш CD/DVD
"не отдаёт" диск.
Работа с окнами
Command+W
Закрыть окно.
Option+Command+W
Закрыть все окна.
Command+стрелка вправо
Раскрыть содержимое папки. Работает только в режиме отображения списком. Аналогично нажатию
мышкой на серый треугольник у папки при зрячей работе.
Option+Command+стрелка
вправо
Раскрыть содержимое папки, включая
все подкаталоги. Работает только в режиме
отображения списком.
Command+cтрелка влево
Закрыть содержимое папки в режиме списка.
Операция обратная двум предыдущим.
Option+Command+стрелка
вверх
Открыть родительскую папку (подняться на уровень
вверх). Текущее окно при этом закрывается.
Option+Command+H
Скрыть все программы кроме текущей.
Command+,
(запятая)
Меню Finder. Вызвать диалог "Настройки" (Preferences).
Command+N
Меню "Файл", пункт "Создать новый". В Finder – открыть
новое окно, при этом в нём отобразиться
содержимое папки вашей учётной записи.
Shift+Command+N
Меню "Файл", пункт "Создать новую папку".
Command+O
Меню "Файл", пункт "Открыть".
Command+S
Меню "Файл", пункт "Сохранить".
Shift+Command+S
Меню "Файл", пункт "Сохранить как…".
Command+P
Меню "Файл", пункт "Печатать".
Command+W
Меню "Файл", пункт "Закрыть окно".
Option+Command+W
Меню "Файл", пункт "Закрыть все окна".
Команды меню
Command+Backspase
Меню "Файл", пункт "Удалить" - перенести
в корзину.
Command+E
Меню "Файл", пункт "Извлечь диск". Аналогично
выбросить иконку подключенного диска в корзину.
Command+F
Меню "Файл", пункт "Искать".
Command+Z
Меню "Файл", пункт "Отменить
последнее действие".
Command+X
Меню "Правка", пункт "Вырезать".
Command+C
Меню "Правка", пункт "Копировать".
Command+V
Меню "Правка", пункт "Вставить".
Command+A
Меню "Правка", пункт "Выделить все".
Command+Q
Выйти из программы (закрыть)
Option+Command+D
Скрыть/показать Док
Command+D
Переключение между
запущенными приложениями (программами)
Tab
Переход к следующему элементу
Command+Стрелка вверх
Перейти в папку на один уровень выше
в текущем окне
Command+Стрелка вниз
Перейти в папку на один уровень ниже
в текущем окне (Фактически открыть папку в
текущем окне)
PageUp или Control+Стрелка
вверх
Перейти на страницу вверх
PageDown или Control+Стрелка
вниз
Перейти на страницу вниз
Control+Eject
Вызов диалога: "Перезагрузить"
Restart), "Уснуть" (Sleep), "Выключить" (Shutdown)
Control+Command+Eject
Закрыть все приложения и
перезагрузить компьютер
Option+Command+Eject
или Option+Command+Power
"Усыпить" компьюте
F9
Показать одновременно все открытые окна
F10
Показать одновременно все открытые
окна активного приложения
F11
Скрыть все открытые окна, показав
рабочий стол
2.2. Конструктивные характеристики компьютерных систем Apple
Apple I. Чтобы сделать компьютер более простым в использовании, Возняк решил отказаться от панельных переключателей, и сделал выбор в пользу клавиатуры. Для вывода изображения он воспользовался телевизором (в то время самым распространенным механизмом для ввода/вывода был телетайп, состоявший из клавиатуры, печатной машинки и, если повезет, считывателя перфоленты). В плане функционала это был телевизионный терминал, подключенный к компьютеру посредством одной печатной платы. Возняк использовал чипы 256 x 4 PROM (программируемая память только для чтения) для создания 256-битной программы, которая обращалась к клавиатуре, когда телевизор был включен. Эта программа только позволяла вводить шестнадцатеричные значения, анализировать объем памяти и запускать программу по конкретному адресу.
В место чипов RAM , были использованы сдвиговые регистры, чтобы передавать текст на экран телевизора. Если плата была заполнена целиком, требовалось 8 килобайт динамичной памяти RAM для загрузки BASIC в 4 КБ памяти, в результате чего на запуск пользовательских программ оставалось менее 4 килобайт. Компьютер обладал видеоконнектором, но подключать его к телевизору должен был сам пользователь. Кроме того, клавиатура не входила в комплект, продавалась по отдельности и подключалась к 16-штыревому DIP-коннектору. Питание необходимо было подключать к двум трансформаторам, чтобы получить 5 и 12 вольт для материнской платы. Компьютер не обладал ни динамиком, ни графикой, ни цветным изображением. Он был оснащен единственным периферийным слотом, но на момент его появления не было, ни единого аксессуара, который туда можно было подключить.
Apple I обладал габаритами 40 х 30см, оснащался единственной печатной платой (в то время большинство компьютеров работало минимум на двух платах), имел от 30 до 40 чипов и в связи с тем, что работал на «Бейсике».
В июле 1976 года Apple I поступил в продажу. Цена его составляла 666,66 доллара. В общей сложности было произведено двести компьютеров Apple I, и 175 из них были распроданы за первые десять месяцев.
Apple I был создан как текстовый компьютер. Он был более прост в использовании, чем другие компьютерные системы того времени благодаря встроенному коду ROM, все равно процесс его настройки занимал много времени. Прежде чем «Бейсик» был готов к использованию, нужно было впечатать около 3000 шестнадцатеричных символов. Стив Возняк мог сделать это за 20-30 минут, притом, что этот код он помнил наизусть. Обычному пользователю облегчить их труд, Возняк разработал кассетный интерфейс. Он был вмонтирован в небольшую печатную плату высотой в 5см и подключен в специальный слот на материнской плате. Интерфейс был рабочим, однако было достаточно сложно подобрать нужную громкость и тембр кассетного проигрывателя, чтобы успешно загружать язык программирования. Тем не менее, такая конфигурация позволяла работать при 1200 бодах (в то время как другие системы в 1976 и 1977 годах работали при 300 бодах).
Apple II.Apple II предлагал пользователям интегрированную клавиатуру, цветную графику, звук, пластиковый корпус, восемь слотов расширения и два дисковода. Apple II был оснащен процессором MOS Technology 6502 на тактовой частоте 1 МГц, 4 КБ ОЗУ (расширяемыми до 48 КБ), 4 КБ ПЗУ, содержавшее Монитор и интерпретатор Integer BASIC (он же Basic для целочисленных операций), интерфейсом для подключения кассетного магнитофона.
Видеоконтроллер имел несколько режимов.
Текстовый, 24 строки по 40 символов, чёрно-белый. Символы могли быть обычными, инверсными и мигающими;
Графический цветной, с разрешением 280 на 192 пикселя при 6 цветах. Благодаря особенностям стандарта NTSC схема видеоконтроллера была весьма простой, биты в области памяти, отведённой под графический экран непосредственно, ставились в соответствие фазе сигнала. Цвета кодировались следующим образом: два бита с значением 11 давали две белые точки в строке, 00 — две чёрные. 10 — красную или голубую в зависимости от старшего бита байта + чёрную, 01 — чёрную + зелёную/пурпурную в зависимости от значения старшего бита. Таким образом, однородное закрашивание было возможно только белым или чёрным цветом;
Графический низкого разрешения, 40 на 48 цветных элементов при 16 цветах.
Допускались смешанные режимы, в которых 4 нижние строки экрана отводились под текст, а оставшаяся верхняя часть — под графику высокого или низкого разрешения. Всего использовались две страницы по 8 Кбайт для графики высокого разрешения, и две по 1 Кбайт — для текста либо графики низкого разрешения. Эти страницы располагалась по фиксированным адресам в основной оперативной памяти и, если соответствующий видеорежим не использовался, могли использоваться как обычное ОЗУ. Во время обратного хода луча развёртки видеоконтроллер продолжал инкрементировать адреса памяти, из-за чего после каждой текстовой или графической строки в памяти располагались неиспользуемые байты (некоторые программы использовали их для хранения своих данных). Чтобы избежать конфликтов при доступе к памяти между центральным процессором и видеоконтроллером, использовалась очень простая схема: когда сигнал основной тактовой частоты находился в состоянии логического 0, с памятью работал процессор, а когда 1 — видеоконтроллер.
Для подключения  монитора  либо телевизора  использовался  композитный видеовыход в формате NTSC. Звук обеспечивался динамиком, управляемым через регистр в памяти (использовался 1 бит).Компьютер имел 8 разъёмов расширения, 1 из которых позволял подключить дополнительное ОЗУ, остальные же как правило, использовались для обеспечения ввода-вывода (последовательные и параллельные порты, контроллеры внешних устройств).
Начальная розничная цена компьютера составляла 1298 долл. США с 4 КБ ОЗУ, либо 2638 долл. за модель с 48 КБ.
Появившийся позже 5¼-дюймовый дисковод Disk II, дисководы (до 2-х штук) подключались через карту контроллера, вставляемую в один из слотов расширения. Дисководы были односторонние, позволяющие (используя DOS 3.3) записывать 35 дорожек, 16 секторов по 256 байт на каждой стороне дискеты. Таким образом, на одной стороне дискеты, воспринимаемой как отдельный диск, записывалось 140 КБ. Интерфейс Disk II, созданный Стивом Возняком, до сих пор считается образцом инженерного искусства. В то время как другие подобные контроллеры состояли из множества микросхем для синхронизации ввода-вывода с вращением диска, позиционирования головки на нужную дорожку и кодирования данных в магнитные импульсы, контроллер Стива насчитывал лишь несколько микросхем; Apple DOS брала на себя большую часть этих функций.
Apple II Plus.Наиболее привлекательной особенностью этой модели стала интеграция Applesoft в ROM, которая избавляла пользователей от необходимости загружать программное обеспечение с кассеты или диска.
Большинство новых машин II Plus в стандартной комплектации стало оснащаться 48 килобайтами RAM. Так как дисковая операционная система потребляла около 10 КБ памяти, задействование полного объема RAM облегчало использование Disk II с любой версией BASIC. Так как пользователям больше не требовалось устанавливать маленькие чипы на 4 КБ, крепежные блоки, которые делали использование 4- или 16-килобайтных чипов на первоначальной версии Apple II, были удалены.
Была изменена материнская плата  Apple II, проходившая под обозначением «Revision 0», что дало возможность отображать больше цветов в графике с высоким разрешением. Первоначальная версия материнской платы Revision 0 поддерживала отображение только четырех цветов (зеленого, фиолетового, черного и белого), однако Стив Возняк научился получать дополнительные два цвета (синий и оранжевый), а также еще два оттенка черного и белого. Revision 1 и более поздние версии плат были способны отображать все эти восемь цветов.
В материнских платах Revision 1 также была изменена система кассетного ввода данных, которая стала способна более точно распознавать слабый сигнал. Это значительно облегчало процесс загрузки данных и программ с кассет. Еще одна «фишка» первоначальной версии Apple II состояла в том, что звук, генерируемый встроенным динамиком, также слышался в звуковом выходе кассетного проигрывателя; в новых версиях материнских плат этот недостаток был устранен. И наконец, цикл RESET стал частью цепи включения компьютера. Это означало, что теперь необходимость удерживать эту кнопку после включения машины отпала.
Компьютер Apple II Plus стоил 1 195 долларов, то есть более чем на 100 долларов меньше, чем первоначальная модель Apple II. Новая машина обладала более внушительным объемом встроенной памяти, а ее интерпретатор Applesoft (ранее продававшийся по отдельности) был интегрирован в ROM.
Apple II Plus можно было приобрести вместе с приводами Disk II, которые были раскрашены в тот же цвет, что и сам компьютер.
Apple III. Компьютер должен был иметь клавиатуру с поддержкой верхнего и нижнего регистров, способность вводить 80-столбцовый текст и усовершенствованную операционную систему. Кроме того, учитывая наличие большого количество доступных на тот момент приложений, руководители компании решили, что на новом компьютере должна быть возможность запускать программы для Apple II. Это вносило некоторые ограничения, поскольку инженеры в таком случаи должны были использовать те же микропроцессор и жесткий диск, которыми оснащался Apple II.
Первоначально инженеры добавили в компьютер аппаратные чипы, которые блокировали доступ к более современным функциям Apple III в режиме эмуляции Apple II. В рамках этого режима нельзя было пользоваться 80 столбцами, объемом памяти более 48 килобайт и ни одним из улучшенных графических режимов. В результате на новой машине нельзя было запускать некоторые усовершенствованные бизнес-приложения для Apple II, пока не вышли аналогичные продукты для Apple III.
Объем оперативной памяти составляет 256 килобайт, при этом существует потенциал увеличения памяти до 512 килобайт. ЦПУ составляет два мегабайта, MOS 6502A. ПЗУ составляет 16 килобайт. В наличии возможность работы 80 на 24 и 40 на 24. Графические режимы соответствуют шести, шестнадцати или двум цветам. Среди носителей информации встроенный дисковод размером 5.25. разработали рассматриваемую модель для того, чтобы с помощью устройства можно было решать задачи среднего и малого бизнеса. Частично этот компьютер был совместим с предшественником за счет единой операционной системы. Стоит отметить, что система управления памятью была использована весьма удачно. Функционировало компьютерное устройство третьего поколения на основе Sofisticated Operating System. 
Apple IIe. Один из аспектов проекта IIe эволюционировал из работы над модернизированными интегрированными микросхемами для Apple II. Когда, наконец, было решено продолжить совершенствовать структуру компьютера, один из первоначальных планов состоял в том, чтобы оснастить Apple II 80-столбцевым отображением текста и полноценной клавиатурой с верхним и нижним регистром..
Инженеры, которые работали над IIe, пытались обеспечить, чтобы платы, произведенные для II и II Plus, не менее хорошо работали и на новом компьютере. В материнской плате появился разъем для подключения числовой клавиатуры. Полноценная клавиатура была выполнена так же, как у модели Apple III, и включала две уникальные клавиши, которые впервые появились на модели III: «open-apple» и «solid-apple». Эти клавиши были электрически подсоединены к кнопкам 0 и 1 на геймпаде или джойстике Apple. Клавиши использовались разработчиками программного обеспечения для быстрого доступа к некоторым функциям: например, комбинация «open-apple-H» позволяла вызвать экран с помощью. Обновленная электронная начинка клавиатуры также облегчала производить версии Apple IIe с раскладками на иностранных языках.
Были существенно сокращены количество компонентов материнской платы: если в предыдущей версии их было сто, то теперь их число сократилось до тридцати одного. При этом функционал компьютера сохранился на том же уровне, как и при использовании ста компонентов.
Модификации. Первые материнские платы Apple IIe имели обозначение «Revision A». После их появления инженерам удалось определить, что если для отображения графики высокого разрешения использовать то же самое количество параллельной памяти, что и при отображении текста, можно создавать графику с повышенной плотностью. Такая графика, которая называлась графикой дважды высокого разрешения (double hi-res), также позволяла отображать более широкий диапазон цветов, как и в первоначальных моделях Apple II с графикой низкого разрешения. Материнские платы IIe, позволявшие отображать графику дважды высокого разрешения, получили название «Revision B», а переключение режимов отображения графики осуществлялось программными средствами.
Более поздние материнские платы IIe вновь по какой-то причине получили название «Revision A», хотя они также поддерживали графику дважды высокого разрешения. Главным отличием поздней версии Revision A состояло в том, что большинство чипов стало припаяно к плате. Первоначальная плата Revision A, которая была модифицирована с выходом модели Enhanced IIe, не была способна обрабатывать графику дважды высокого разрешения, поскольку версия Enhanced не обладала соответствующими аппаратными ресурсами.
Enhanced IIE. Основная ее особенность состояла в повышенной совместимости с Apple IIc и II Plus. Комплект обновления (рассчитанный на владельцев предыдущей модели IIe) состоял из четырех чипов, которые были заменены на материнской плате: процессор 65c02, два чипа с изменениями Applesoft и Monitor ROM, а также генератор символов MouseText, впервые включавший в себя графические символы. В обновленной версии ROM для Enhanced IIe были исправлены наиболее распространенные проблемы, связанные с 80-столбцевой прошивкой IIe, а также появилась возможность ввода команд Applesoft и Monitor в нижнем регистре. Более старые рутинные команды 80-столбцевой системы были медленнее, чем хотелось бы большинству разработчиков программного обеспечения, к тому же присутствовали некоторые сложности с обеспечением корректной работы Applesoft. Все эти ошибки были исправлены в новых версиях ROM.
Для тех, кто покупал Enhanced в качестве своего первого компьютера IIe, предлагалась обновленная клавиатура, которая отличалась более темным цветом клавиш, уменьшенный размер символов на клавишах, а также перемещение символов в верхнюю часть клавиш. Кроме того, на корпуса компьютера появился индикатор питания и слово «Enhanced» на логотипе, позволявшее отличать модель от первоначальной версии Apple IIe.
Изменения программы Monitor включало в себя возвращение мини-ассемблера, который отсутствовал с момента появления Integer BASIC. Включался он нажатием команды «!» на Monitor, а не переходом в местоположение памяти, как у более старой модели Apple II. Кроме того, была добавлена команда «S», позволявшая осуществлять поиск по памяти на основании последовательности байтов, а также вводить символы ASCII непосредственно в память. Тем не менее, команда «L» для разборки кода 6502 все же не могла обрабатывать новые операционные коды 65c02 так, как это делал дисассемблер на IIc.
Applesoft получил исправление, которое позволило запускать такие команды как GET, HTAB, TAB, SPC, сделав возможной их корректную работу в 80-столбцевом коде. Новые символы MouseText поначалу вызывали проблемы в использовании некоторых старых программ, которые впоследствии были обновлены. Проблема состояла в том, что символы не всегда отображались в том регистре, в котором нужно.