Понятие платформы программного обеспечения


Содержание:
  • Платформы-бренды
  • Платформы-анклавы
  • Несовместимые аппаратные платформы
  • Несовместимость кода, выполняемого процессором
  • Несовместимость устройств и материнских плат
  • Кроссплатформенное программное обеспечение
  • Литература
  • См. также
  • Ссылки
  • Будни железной дороги


  • Аппаратная платформа компьютера (архитектура компьютера) — низкий уровень, образованный микроархитектурой, микропрограммой управления ядроммикропроцессора и архитектурой набора команд на аппаратной базе конкретных микросхем процессора, чипсета, других физических компонентов, которые в совокупности составляют аппаратнуюмодель вычислительной системы.

    Предназначен для запуска определенных семейств программных продуктов (операционная система, прикладное программное обеспечение), которые, в свою очередь, разработаны, исходя из возможностей и для запуска на данной аппаратуре.

    Конкретно аппаратные платформы отличаются друг от друга совокупностью аппаратуры (процессором, чипсетом), а также разработанными (и запускаемыми) программными компонентами.

    Платформы-бренды

    Одной из наиболее распространённых офисных платформ и персональных компьютеров является IBM PC. На рынке персональных компьютеров также распространены компьютеры Apple. Эти платформы являются широко известными брендами.

    Аппаратная платформаАктуальностьРазработчикРазрядность, битТипы системГод начала производстваСнятия с производстваПримечания
    AmigaНетCommodore International, Escom, MacroSystem32ПК, игровая приставка, сервер19851996Архитектура «классических» Amiga на процессорах m68k. В производстве имеется клон на современной элементой базе (MiniMig))
    AmigaPowerPCДаEyetech Group, Genesi, bPlan GmBH, ACube Systems Srl32/64ПК2002В производствеСовременные Amiga работающие на процессорах PowerPC.
    IA-32ДаIntel32ПК, сервер, ноутбук, кластер1985?Доминирующая архитектура в мире Windows
    x86-64ДаAMD64ПК, сервер, ноутбук, кластер2003В производствеОбратная совместимость с i386. Широко производимая, но, из-за отсутствия 64 bit драйверов для некоторых устройств, чуть реже используемая архитектура.
    SPARCv8НетSun Microsystems32рабочая станция,сервер1992?
    SPARCv9ДаSun Microsystems64рабочая станция,сервер1994В производстве
    IA-64ДаIntel и Hewlett Packard64сервер2001В производствеРазрабатывалась на смену 32 битных CPU Intel, но не совместима с i386. Потеряла важность с появлением x86-64
    AlphaНетDEC64рабочая станция, сервер199227 октября 2007 года
    ESA/390ДаIBM32мейнфрейм1990?Обратно совместим с System/360 и ESA/370. Фирмами среднего размера применяется для хранения данных и виртуализации серверов (LPAR).
    z/ArchitectureДаIBM64мейнфрейм2000В производствеОбратно совместим с ESA/390. Применяют до 60 LPAR. Возможно несколько машин этого класса объединить в кластер.
    Xbox 360ДаMicrosoft в сотрудничестве IBM, ATI и SiS64игровая приставка2005В производствеCPU Xenon с архитектурой PowerPC, 3 ядра с двумя аппаратными потоками на каждое, 3,2 ГГц. Заявленная суммарная производительность системы — 1 ТFLOPS (производительность CPU — 115 Гфлопс). Частично совместим с Xbox.
    PlayStation 3ДаSony в сотрудничестве с Toshiba и IBM64игровая приставка2006В производствеЧастично совместима с PlayStation и PlayStation2. 2 Тфлопс. CPU Cell. GPU RSX от NVidia.
    Famicom (Dendy в России)НетNintendo, Масэюки Уэмурой8игровая приставка1983В производствеПроцессор 6502 1,79 МГц, ОЗУ 2 Кб, картридж ПЗУ 48 Кб, видеопамять 2 Кб, 256×240 пикселов, 48 цветов, пятиканальный звукогенератор.
    Motorola 68xxxНетApple16ПК19841996ПК Apple Macintosh под управлением Mac OS Classic версий до 7.5.1
    PowerPCНетApple32ПК, сервер19962006ПК и сервера Apple Macintosh под управлением Mac OS Classic версии 8, версии 9 и Mac OS X для платформы PowerPC.

    Платформы-анклавы

    Иногда ветвь CPU прекращает развитие, и может возникнуть компьютерный анклав, то есть пользователи по-прежнему любят свои компьютеры или не могут от них отказаться. Технический прогресс в анклаве замедлен или полностью остановлен. Железо компьютерного анклава на уровне машинных кодов не совместимо с мейнстрим платформами и постепенно морально стареет. Это значит, что у пользователей есть большой соблазн сменить платформу. Программисты если и пишут новый софт, то, как правило, на свободных, нежели коммерческих, началах.

    • Анклав Commodore 64 во многом обязан своему существованию возможности писать музыку на этом компьютере 1982 года выпуска. Немецкая группа Welle:Erdball, играющая в стиле Synthpop, пишет пять своих участников — пятым, всегда и везде указываемым в списке музыкантом, является компьютер Commodore 64.
    • 8-битные процессоры Intel, такие как 8080 и 8085, несовместимы с 8086 и другими 16-битными процессорами Intel. Сегодня 8080 и 8085 являются анклавом. Примером из анклава может быть компьютер MFA с процессором 8085. Он по-прежнему применяется студентами для изучения функционирования ЭВМ. Несовместимые с архитектурой IA-32 процессоры/платформы линий iAPX 432, i960 и i860, тоже ушедшие в прошлое, по разным причинам анклавов не образуют.
    • ZX Spectrum, будучи созданным в 1982, применяется любителями до сих пор. Процессоров Z-80 произведено более миллиарда. В мире огромное число клонов ZX Spectrum, многие из которых сделаны в СССР и России. Современный спектрум имеет CD-привод, модем и существует во многом благодаря участию в Демосцене, которая в РФ получила огромную популярность именно на ZX Spectrum. Таким образом, хотя ZX Spectrum не слишком активно совершенствуется технически, но остаётся полотном для компьютерного искусства.

    Несовместимые аппаратные платформы

    Аппаратные платформы несовместимы в случае различия программной модели процессора, а также различия системных шин и устройств на материнской плате.

    Несовместимость кода, выполняемого процессором

    Корпорация Intel, развивая свои семейства процессоров, наполняет процессоры дополнительными командами: команды математического сопроцессора (FPU); команды, оптимизированные для обработки мультимедийного контента (MMX); серии команд SSE (SSE, SSE2, SSE3, SSE4 и SSE5); заимствованные у AMD команды 3DNow!, а также 64-битный набор команд AMD64. Новые команды серьёзно влияют на совместимость процессоров, поэтому разработчикам программного обеспечения приходится ориентироваться на две платформы, более старую и «многочисленную» IA-32 и новую, перспективную x86-64. Проблема совместимости кода — ситуация, когда процессоры различных семейств не могут выполнять один и тот же машинный код. Например, между двумя 32-битными процессорами одного и того же производителя, Intel — Pentium и Pentium 2, может возникнуть несовместимость по причине присущего ограничения (аппаратного отсутствия MMX команд), если на первом будет запущена программа, откомпилированная с учётом имеющихся на Pentium 2 аппаратных возможностей.

    Несовместимость устройств и материнских плат

    Конкретно взятая материнская плата, особенно персонального компьютера, также вносит свой вклад в несовместимость платформ. На современной материнской плате расположено множество встроенных (англ. integrated, интегрированных в плату) устройств, для которых, в отличие от определённых в дистрибутиве семейства операционных систем Windows NT восьми альтернативных (англ. Hardware abstraction layer, HAL) и мультиплатформенных драйверов для целых классов устройств, нужны специфические драйверы. Поэтому при установке операционной системы Windows 9x или NT она посредством установки драйверов специфического оборудования, «привязывается» к конкретной материнской плате. Последующий перенос операционной системы на другую материнскую плату сопряжен со сложностью обеспечения аппаратной совместимости новой аппаратной платформы.

    Для решения этой проблемы в корпоративном сегменте новая техника (материнская плата, периферийные устройства) проходит тщательную подгонку под существующий HAL, либо, если разрабатываемая линейка является революционной и перспективной, под неё создается новый HAL, согласованный со сторонними разработчиками программного и аппаратного обеспечения.

    Кроссплатформенное программное обеспечение

    Основная статья: Кроссплатформенное программное обеспечение

    Запуск программного обеспечения на более чем одной аппаратной платформе и/или операционной системе является важной задачей, как для разработчиков новой аппаратуры, так и для программистов.

    • Debian компилирует свои пакеты для GNU/Linux для трёх архитектур процессоров Intel: IA-32 (x86-32), x86-64, IA64. Также официально создаются пакеты для ещё 8 аппаратных платформ. Пакеты, оптимизированные для конкретных процессоров своих платформ, пользователи могут создать сами. Debian GNU/Hurd и GNU/kFreeBSD пока поддерживают меньшее количество платформ.
    • ОС NetBSD портирована на 60 аппаратных платформ (включающих в общей сложности 17 различных процессорных архитектур).
    • Запуск на различных архитектурах одного и того же прикладного программного обеспечения без необходимости обеспечивать совместимость на уровне ОС реализуется путём стандартизации языков, компиляторов, библиотек и среды исполнения (см., например, POSIX), а также путём перехода на исполнение ПО в виртуальной машине и стандартном окружении, которые реализуются для каждой платформы и гарантируют единообразное исполнение ПО независимо от платформы (см., например, Common Language Infrastructure и JVM).

    Литература

    • Э.Таненбаум Архитектура компьютера = Structured Computer Organization. — 5-е изд.. — СПб.: Питер, 2007. — 848 с. — (Классика Computer Science). — ISBN 5-469-01274-3
    • Барри Брэй Микропроцессоры Intel: 8086/8088, 80186/80188, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro Processor, Pentium 4. Архитектура, программирование и интерфейсы = The Intel Microprocessors 8086/8088, 80186/80188, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro Processor, Pentium 4. Architecture, Programming,and Interfacing. — Шестое издание. — СПб.: БХВ-Петербург, 2005. — 1328 с. — ISBN 5-94157-422-3

    См. также

    Ссылки

    Схема, иллюстрирующая многоуровневую структуру компьютера
    Категории:
    • Компьютерное аппаратное обеспечение
    • Платформы программирования
    Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/615989

    Будни железной дороги


    Опубликовано: 11.02.2018 | Автор: inzarla

    Рейтинг статьи: 5

    Новое по теме


    Всего 10 комментариев.


    26.02.2018 Нинель:
    1. аппаратные средства, устройства и комплексы (компьютеры и периферийные устройства к ним, оргтехника) 2. телекоммуникации 3. программные продукты и математическое обеспечение 4. всё  В аппаратную платформу входят 1.

    09.04.2018 maetravisad85:
    В разделе Прочее компьютерное на вопрос Что входит в аппаратную платформу? * заданный автором ЛуриМур лучший ответ это 1.

    12.03.2018 Вениамин:
    Аппаратная платформа компьютера (архитектура компьютера) — уровень, образованный микроархитектурой, микропрограммой управления ядром микропроцессора и архитектурой набора команд на аппаратной базе конкретных.

    14.02.2018 Андриян:
    ••• Что входит в аппаратную платформу? * ЛуриМур Знаток (479), на голосовании 1 год назад. 1. аппаратные средства, устройства и комплексы (компьютеры и периферийные устройства к ним, оргтехника); 2. телекоммуникации; 3.

    21.03.2018 lobsserra:
    Аппаратная платформа компьютера. Необходимо перенести содержимое этой статьи в статью «Компьютерная платформа». Вы можете помочь проекту, объединив статьи.

    13.02.2018 Клим:
    Аппаратная платформа компьютера. Аппаратная платформа компьютера (архитектура компьютера) — уровень, образованный микроархитектурой, микропрограммой управления ядром микропроцессора и архитектурой набора.