Файл: Локальные и глобальные сети эвм основы компьютерной коммуникации. Принципы построения сетей. Компьютерная сеть.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 528
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
CD – диски и DVD - диски
Накопители на компакт-дисках – наиболее распространен ими тип накопителей, использующих сменные носители.
Аббревиатура
CD переводиться на русский язык как запоминающее устройство на основе компакт диска. Внешний вид современного компакт диска показан на рисунке 5.
Принцип действия этого устройства состоит в считывании и записывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. Цифровая запись на компакт диске отличается от записи на магнитных дисках очень высокой плотностью.
Диски CD бывают следующих видов:
CD-ROM·(Read Only Memory) – диски с которых можно только считывать информацию;
CD-R (CD-Recordable) – диски, на которые можно один раз записать информацию, на устройствах позволяющих это сделать;
CD-RW диски, на которые можно записывать и перезаписывать информацию.
DVD±RW - устройство, на котором можно читать любые диски, а так также записывать информацию на диски любых видов.
103
Рисунок 5 – CD – диски
Аббревиатура DVD расшифровывается как Digital Versatile Disk, т.е.
универсальный цифровой диск. DVD – диски показаны на рисунке 6. Имея те же габариты, что обычный компакт-диск, и весьма похожий принцип работы, он вмещает чрезвычайно много информации. Возможно, именно из-за большой емкости он и называется универсальным.
Рисунок 6 – Привод DVD и DVD – диск
Основным параметром дисководов (приводов) DVD-дисков является скорость чтения записи и перезаписи данных. Она измеряется в кратных долях. За единицу измерения принята скорость чтения в первых серийных образцах, составляющая 150 Кбайт/сек – скорость бытового плеера.
Увеличение скорости приводов это фактически единственное направление их совершенствования. Постепенно эти накопители уходят в прошлое.
Другие
виды современной внешней памяти
Flash Disk - Портативное устройство (не крупнее, чем колпачок от фломастера или авторучки) для хранения информации и переноса данных между компьютерами. Внешний вид этого вида внешней памяти показан на
104 рисунке 7. Легкое и компактное, простое в эксплуатации. Для его работы не нужны ни специальные, соединительные кабели, ни источники питания, даже самые маленькие батарейки, ни дополнительное программное обеспечение.
Рисунок 7 – внешний вид Flash памяти
Особенности съемного накопителя USB Flash Disk:
мобильность — необходимые файлы всегда будут с вами;
высокая скорость обмена данными через порт USB;
защита данных паролем;
не требуются питание от внешних источников или батарей;
компактный, легкий, оригинальный дизайн;
может быть отформатирован как загрузочный диск;
хранение данных до10 лет.
Устройства выпускаются различной емкости: 64, 128, 256, 512Мб и даже 1Гб.
Картридеры
- на сегодняшний день карты флеш-памяти находят все большее применение в фотоаппаратах, сотовых телефонах, карманных компьютерах и т.д., в связи с этим образовалось большое количество различных стандартов и иметь под рукой устройство способное работать с любым из них весьма удобно.
RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks) – массив – устройство, состоящее из нескольких винчестеров и RAID – контроллера. Внешний вид устройства показан на рисунке 8. Такое устройство обладает большим объемом дискового пространства, повышенной скорости обмена данными, значительной надежностью хранения информации.
RAID level
0 обеспечивает высокую скорость обмена данными за счет параллельной записи на несколько дисков. Скорость обмена находится в прямой пропорции
105 от количества используемых винчестеров. Надежность такого RAID – массива невелика. RAID level 1 обеспечивает надежность за счет дублирования информации на несколько дисков. RAID level 3 и 5 являются промежуточными вариантами, где надежность обеспечивается не простым дублированием информации, а дополнительной избыточной информацией, необходимой для восстановления информации при сбоях системы. RAID – массивы допускают замену винчестера без отключения питания и останова компьютерной системы, без потерь информации.
Рисунок 8 - RAID
1
Принципы_работы_вычислительной_системы__Изучив'>Основные
этапы развития вычислительной техники. Архитектуры
ЭВМ
. Принципы работы вычислительной системы
Изучив
материал, студент должен знать:
Основные этапы развития вычислительной техники, архитектуры ЭВМ, принципы фон Неймана, составляющие вычислительной системы, принципы работы вычислительных систем.
Принцип
автоматической обработки информации
вычислительным
устройством. Машина фон Неймана
Основным отличием вычислительной машины от таких счетных устройств, как счеты, арифмометр, калькулятор, является то, что вся последовательность команд на вычисление предварительно записывается в память вычислительной машины и автоматически выполняется последовательно.
Впервые принцип вычислительной машины с автоматическим выполнением команд предложил американский ученый фон Нейман. Он описал основные узлы, которые должна содержать такая машина. Этот принцип получил название фон-неймановской вычислительной машины.
Большинство современных КС в настоящее время построено именно по этому принципу. Машина фон Неймана состояла из памяти, представлявшей собой набор регистров, АЛУ, устройства ввода-вывода и устройства управления. Машина фон Неймана показана на рисунке 1.
Устройство ввода передавало команды и данные в АЛУ, откуда они записывались в память. Все команды, совокупность которых называется программой, записываются в память в соседние ячейки по возрастанию их адресов, а данные, которые требуют обработки, - в ячейки с произвольными адресами. Последняя команда программы – это обязательно команда остановки работы. Каждая команда содержит код операции, которую необходимо выполнить, и адреса ячеек, в которых находятся данные, обрабатываемые этой командой.
Устройство управления содержит специальный регистр, который называется «Счетчик команд». После загрузки программы и данных в память
2 в счетчик команд записывается адрес первой команды программы. После чего вычислительная машина переходят в режим автоматического выполнения программы.
Рисунок 1 – Машина фон Неймана
Устройство управления считывает из памяти содержимое ячейки памяти, адрес которой находится в счетчике команд, и помещает его в специальное устройство – «Регистр команд». Регистр команд хранил команду во время ее исполнения. Устройство управления расшифровывает тип операции команды, считывает из памяти данные, адреса которых указаны в команде, и приступает к ее выполнению. Для каждой команды устройство управления имеет свой алгоритм обработки, который заключается в выработке управляющих сигналов для всех остальных устройств машины. Этот алгоритм мог быть реализован на основе комбинационных логических схем или с помощью специальной внутренней памяти, куда эти алгоритмы были записаны в виде микрокоманд, объединенных в микропрограммы.
Выполнение микропрограммы происходит по тому же принципу, что и программы в основной памяти, т.е. по принципу фон Неймана.
Ввод
/вывод
АЛУ
Устройство
управления
Счетчик
команд
Регистр
команд
Память
Команда
1
Команда
2
Команда
3
…
n
1 2
3
3
Каждая микрокоманда содержит набор управляющих сигналов для устройств машины. Отметим, что устройства управления выполнением команд процессоров в современных компьютерных системах также строятся по принципу комбинационных схем или микропрограммных автоматов, в соответствии с чем, делятся на RISC и CISC процессоры, о которых будет рассказано ниже.
Микропрограмма выполнения любой команды обязательно содержит сигналы, изменяющие содержимого счетчика команд на единицу. Таким образом, после завершения выполнения очередной команды, счетчик команд указывал на следующую ячейку памяти, в которой находилась следующая команда программы. Устройство управления читает команду, адрес которой находится в счетчике команд, помещает ее в регистр команд и т.д. Этот процесс продолжается до тех пор, пока очередная исполняемая команда не оказывается командой останова исполнения программы. Интересно отметить, что и команды, и данные, находящиеся в памяти, представляют собой целочисленные двоичные наборы. Отличить команду от данных устройство управления не может, поэтому, если программист забыл закончить программу командой останова, устройство управления читает следующие ячейки памяти, в которых уже нет команд программы, и пытается интерпретировать их как команды.
Особым случаем можно считать команды безусловного или условного перехода, когда требуется выполнить команду, не следующую по порядку за текущей, а отстоящую от данной на какое-то количество адресов. В этом случае команда перехода содержит адрес ячейки, куда требуется передать управление.
Этот адрес записывается устройством управления непосредственно в счетчик команд и происходит переход на соответствующую команду программы.
4
История
развития вычислительной техники
Первый счетный переносной инструмент — знакомые всем счеты.
Счеты иначе называют русским абаком.
Абак появился за тысячу лет до нашей эры. Известно очень много его разновидностей, — египетский, китайский абак — суан-пан, японский — соробан. Русский абак отличается от них тем, что на прутики нанизано по десять шариков, а не по пять, как в остальных.
Устройства, облегчающие счет или запоминание его результатов, известны давно. Рассмотрим устройства для вычислений, которые автоматически выполняют заложенные в них программы.
В начале XVII века потребовались счетные устройства, способные выполнять большой объем вычислений с высокой точностью. Многие ученые создавали устройства для вычислений, например, в 1623 году В. Шиккард из
Германии разработал шестиразрядную вычислительную машину. Это изобретение было практически неизвестно, и долгие годы считалось, что первую механическую счетную машину — «Паскалину» построил французский ученый Блез Паскаль в 1642 г. Она была механической с ручным приводом и могла выполнять операции сложения и вычитания.
Немецкий математик Готфрид Лейбниц в 1672 г. построил механическую машину, которая могла делать также операции умножения и деления.
В 1830 году английский ученый Ч. Беббидж предложил идею первой программируемой вычислительной машины, которую он назвал
«аналитической машиной».
Работающую по программе машину, английский учёный Чарльз
Бэббидж разработал в 1834 г. Она содержала запоминающее устройство, вычислительное устройство, устройство ввода с перфокарт и печатающее устройство. Впоследствии американский ученый Джон фон Нейман развил идеи
Беббиджа при создании первой программно управляемой
5 вычислительной машины. Команды считывались с перфокарты и выполняли считывание данных из памяти в вычислительное устройство и запись в память результатов вычислений. Все устройства машины Бэббиджа, включая память, были механическими и содержали тысячи шестеренок, при изготовлении которых требовалась точность, недоступная в XIX веке.
Машина реализовала любые программы, записанные на перфокарте, поэтому, впервые для написания таких программ потребовался программист.
Первым программистом была англичанка Ада Лавлейс, в честь которой уже в наше время был назван язык программирования Ada.
Августа Ада Лавлейс — дочь знаменитого поэта Байрона. Она также разработала основные принципы программирования — выполнение команд при каком-либо условии и многократное повторение последовательности команд.
Идею применения перфокарт реализовал американский инженер
Герман Холлерит. В 1888 году он изобрел машину для обработки результатов переписи населения — табулятор. Это была первая электромеханическая счетная машина, которая значительно превышала возможности арифмометра и стала предшественником современных вычислительных машин. Впервые табулятор был использован при проведении 11-й американской переписи населения в 1890 году и имел феноменальный успех. Для обработки результатов предыдущей переписи населения было привлечено 500 человек, которые работали в течение 7 лет, а
Холлерит, используя 43 табулятора с операторами, справился за 4 недели.
В 1896 году Холлерит основал фирму, которая известна по сей день как
IBM.
В 1930 году американец Ванневар Буш построил дифференциальный анализатор — первый электромеханический аналог компьютера, который использовался во время второй мировой войны для наводки орудий.
6
Эта машина была способна решать сложные математические задачи, но состояла из огромного количества деталей. Дифференциальный анализатор
1942 году выпуска весил 200 тонн!
В 1936 году немецкий инженер Конрад Цузе построил небольшой компьютер на основе электромеханических реле и двоичной системы счисления. Эта Машина получила название Zuse 1. Первая действующая модель программно управляемого компьютера на реле полнилась в 1941 году
И называлась Znse 3.
С 1942 года в компьютерах стали применяться электронные лампы, что значительно увеличило скорость работы и надежность машин. В 1944 году профессором Говардом Айкнемом на одном из предприятии фирмы IBM по заказу военного ведомства был создан первый в мире цифровой компьютер
«Марк-1». В этом устройстве использовалось сочетание электрических сигналов и механических приводов. Размеры: 15x2,5 м, 750 000 деталей.
Компьютер мог перемножить два 23-разрядных числа за 4 секунды.
Самый первый электронный компьютер был разработан Джоном
Атанасовым и Карлом Берри, на основе которого в 1946 году инженеры
Джон Эккерт и Джон Мочли в университете Пенсильвании построили первый полностью электронный компьютер, который назвали «Эниак». Он уже выполнял 5000 операций сложения и 300 операций умножения в секунду. Размеры: 30 м в длину, объем — 85 м
3
, вес — 30 тонн.
Использовалось 18 тыс. электронных ламп, размеры которых были очень внушительны
В нашей стране первая вычислительная машина была разработана в
1951 году профессором В.А. Лебедевым. Она называлась «МЭСМ-1». В 1953 году был создан советский компьютер БЭСМ.
В1949 году появилась первая машина с хранимой в памяти программой, «Эдсак». Именно в этом компьютере впервые и были применены идеи Джона фон Неймана. В 1951 году создали первый серийный компьютер «Юнивак», в котором впервые была использована для записи и
7 хранения информации магнитная лента. Разработчиками этого проекта были
Д.Эккерт и Д. Мочли, которые построили компьютер «Эниак».
С началом промышленного производства компьютеров наступила новая эпоха в истории развития человечества.
В XX в. начала развиваться электроника и ее возможности немедленно взяли на вооружение разработчики вычислительных машин. С построения вычислительных машин, базовая система элементов которых была построена на электронных компонентах, начинается отсчет поколений цифровых вычислительных машин.
В 1965 году председатель совета директоров компании «Интел» Гордон
Мур предположил, что количество элементов на интегральных микросхемах должно удваиваться каждые 18 месяцев. В дальнейшем это правило, известное как закон Мура, было применено к скорости микропроцессоров и до сих пор не нарушалось.
В 1969 году компания «Интел» выпустила первый микропроцессор.
Микропроцессор представляет собой интегральную микросхему с собственной системой команд. Конструкция микропроцессора позволяет применять его для решения широкого круга задач, создавая при этом различные функциональные устройства. Использование микропроцессоров значительно упростило конструкцию компьютера. Практически сразу микропроцессоры получили широкое применение в различных системах управления от космических аппаратов до бытовых приборов.
Одновременно с микропроцессорами появились микрокомпьютеры, и персональные компьютеры, отличительной особенностью которых стали небольшие размеры и низкая стоимость.
Одним из пионеров в производстве персональных компьютеров была компания Apple. Ее основатели Стив Джобс и Стив Возняк собрали первую модель персонального компьютера в 1976 году и назвали ее Apple.
В 1981 году крупнейшая компьютерная компания IBM представила свой первый персональный компьютер – IBM PC. В течение двух лет было
Накопители на компакт-дисках – наиболее распространен ими тип накопителей, использующих сменные носители.
Аббревиатура
CD переводиться на русский язык как запоминающее устройство на основе компакт диска. Внешний вид современного компакт диска показан на рисунке 5.
Принцип действия этого устройства состоит в считывании и записывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. Цифровая запись на компакт диске отличается от записи на магнитных дисках очень высокой плотностью.
Диски CD бывают следующих видов:
CD-ROM·(Read Only Memory) – диски с которых можно только считывать информацию;
CD-R (CD-Recordable) – диски, на которые можно один раз записать информацию, на устройствах позволяющих это сделать;
CD-RW диски, на которые можно записывать и перезаписывать информацию.
DVD±RW - устройство, на котором можно читать любые диски, а так также записывать информацию на диски любых видов.
103
Рисунок 5 – CD – диски
Аббревиатура DVD расшифровывается как Digital Versatile Disk, т.е.
универсальный цифровой диск. DVD – диски показаны на рисунке 6. Имея те же габариты, что обычный компакт-диск, и весьма похожий принцип работы, он вмещает чрезвычайно много информации. Возможно, именно из-за большой емкости он и называется универсальным.
Рисунок 6 – Привод DVD и DVD – диск
Основным параметром дисководов (приводов) DVD-дисков является скорость чтения записи и перезаписи данных. Она измеряется в кратных долях. За единицу измерения принята скорость чтения в первых серийных образцах, составляющая 150 Кбайт/сек – скорость бытового плеера.
Увеличение скорости приводов это фактически единственное направление их совершенствования. Постепенно эти накопители уходят в прошлое.
Другие
виды современной внешней памяти
Flash Disk - Портативное устройство (не крупнее, чем колпачок от фломастера или авторучки) для хранения информации и переноса данных между компьютерами. Внешний вид этого вида внешней памяти показан на
104 рисунке 7. Легкое и компактное, простое в эксплуатации. Для его работы не нужны ни специальные, соединительные кабели, ни источники питания, даже самые маленькие батарейки, ни дополнительное программное обеспечение.
Рисунок 7 – внешний вид Flash памяти
Особенности съемного накопителя USB Flash Disk:
мобильность — необходимые файлы всегда будут с вами;
высокая скорость обмена данными через порт USB;
защита данных паролем;
не требуются питание от внешних источников или батарей;
компактный, легкий, оригинальный дизайн;
может быть отформатирован как загрузочный диск;
хранение данных до10 лет.
Устройства выпускаются различной емкости: 64, 128, 256, 512Мб и даже 1Гб.
Картридеры
- на сегодняшний день карты флеш-памяти находят все большее применение в фотоаппаратах, сотовых телефонах, карманных компьютерах и т.д., в связи с этим образовалось большое количество различных стандартов и иметь под рукой устройство способное работать с любым из них весьма удобно.
RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks) – массив – устройство, состоящее из нескольких винчестеров и RAID – контроллера. Внешний вид устройства показан на рисунке 8. Такое устройство обладает большим объемом дискового пространства, повышенной скорости обмена данными, значительной надежностью хранения информации.
RAID level
0 обеспечивает высокую скорость обмена данными за счет параллельной записи на несколько дисков. Скорость обмена находится в прямой пропорции
105 от количества используемых винчестеров. Надежность такого RAID – массива невелика. RAID level 1 обеспечивает надежность за счет дублирования информации на несколько дисков. RAID level 3 и 5 являются промежуточными вариантами, где надежность обеспечивается не простым дублированием информации, а дополнительной избыточной информацией, необходимой для восстановления информации при сбоях системы. RAID – массивы допускают замену винчестера без отключения питания и останова компьютерной системы, без потерь информации.
Рисунок 8 - RAID
1
Принципы_работы_вычислительной_системы__Изучив'>Основные
этапы развития вычислительной техники. Архитектуры
ЭВМ
. Принципы работы вычислительной системы
Изучив
материал, студент должен знать:
Основные этапы развития вычислительной техники, архитектуры ЭВМ, принципы фон Неймана, составляющие вычислительной системы, принципы работы вычислительных систем.
Принцип
автоматической обработки информации
вычислительным
устройством. Машина фон Неймана
Основным отличием вычислительной машины от таких счетных устройств, как счеты, арифмометр, калькулятор, является то, что вся последовательность команд на вычисление предварительно записывается в память вычислительной машины и автоматически выполняется последовательно.
Впервые принцип вычислительной машины с автоматическим выполнением команд предложил американский ученый фон Нейман. Он описал основные узлы, которые должна содержать такая машина. Этот принцип получил название фон-неймановской вычислительной машины.
Большинство современных КС в настоящее время построено именно по этому принципу. Машина фон Неймана состояла из памяти, представлявшей собой набор регистров, АЛУ, устройства ввода-вывода и устройства управления. Машина фон Неймана показана на рисунке 1.
Устройство ввода передавало команды и данные в АЛУ, откуда они записывались в память. Все команды, совокупность которых называется программой, записываются в память в соседние ячейки по возрастанию их адресов, а данные, которые требуют обработки, - в ячейки с произвольными адресами. Последняя команда программы – это обязательно команда остановки работы. Каждая команда содержит код операции, которую необходимо выполнить, и адреса ячеек, в которых находятся данные, обрабатываемые этой командой.
Устройство управления содержит специальный регистр, который называется «Счетчик команд». После загрузки программы и данных в память
2 в счетчик команд записывается адрес первой команды программы. После чего вычислительная машина переходят в режим автоматического выполнения программы.
Рисунок 1 – Машина фон Неймана
Устройство управления считывает из памяти содержимое ячейки памяти, адрес которой находится в счетчике команд, и помещает его в специальное устройство – «Регистр команд». Регистр команд хранил команду во время ее исполнения. Устройство управления расшифровывает тип операции команды, считывает из памяти данные, адреса которых указаны в команде, и приступает к ее выполнению. Для каждой команды устройство управления имеет свой алгоритм обработки, который заключается в выработке управляющих сигналов для всех остальных устройств машины. Этот алгоритм мог быть реализован на основе комбинационных логических схем или с помощью специальной внутренней памяти, куда эти алгоритмы были записаны в виде микрокоманд, объединенных в микропрограммы.
Выполнение микропрограммы происходит по тому же принципу, что и программы в основной памяти, т.е. по принципу фон Неймана.
Ввод
/вывод
АЛУ
Устройство
управления
Счетчик
команд
Регистр
команд
Память
Команда
1
Команда
2
Команда
3
…
n
1 2
3
3
Каждая микрокоманда содержит набор управляющих сигналов для устройств машины. Отметим, что устройства управления выполнением команд процессоров в современных компьютерных системах также строятся по принципу комбинационных схем или микропрограммных автоматов, в соответствии с чем, делятся на RISC и CISC процессоры, о которых будет рассказано ниже.
Микропрограмма выполнения любой команды обязательно содержит сигналы, изменяющие содержимого счетчика команд на единицу. Таким образом, после завершения выполнения очередной команды, счетчик команд указывал на следующую ячейку памяти, в которой находилась следующая команда программы. Устройство управления читает команду, адрес которой находится в счетчике команд, помещает ее в регистр команд и т.д. Этот процесс продолжается до тех пор, пока очередная исполняемая команда не оказывается командой останова исполнения программы. Интересно отметить, что и команды, и данные, находящиеся в памяти, представляют собой целочисленные двоичные наборы. Отличить команду от данных устройство управления не может, поэтому, если программист забыл закончить программу командой останова, устройство управления читает следующие ячейки памяти, в которых уже нет команд программы, и пытается интерпретировать их как команды.
Особым случаем можно считать команды безусловного или условного перехода, когда требуется выполнить команду, не следующую по порядку за текущей, а отстоящую от данной на какое-то количество адресов. В этом случае команда перехода содержит адрес ячейки, куда требуется передать управление.
Этот адрес записывается устройством управления непосредственно в счетчик команд и происходит переход на соответствующую команду программы.
4
История
развития вычислительной техники
Первый счетный переносной инструмент — знакомые всем счеты.
Счеты иначе называют русским абаком.
Абак появился за тысячу лет до нашей эры. Известно очень много его разновидностей, — египетский, китайский абак — суан-пан, японский — соробан. Русский абак отличается от них тем, что на прутики нанизано по десять шариков, а не по пять, как в остальных.
Устройства, облегчающие счет или запоминание его результатов, известны давно. Рассмотрим устройства для вычислений, которые автоматически выполняют заложенные в них программы.
В начале XVII века потребовались счетные устройства, способные выполнять большой объем вычислений с высокой точностью. Многие ученые создавали устройства для вычислений, например, в 1623 году В. Шиккард из
Германии разработал шестиразрядную вычислительную машину. Это изобретение было практически неизвестно, и долгие годы считалось, что первую механическую счетную машину — «Паскалину» построил французский ученый Блез Паскаль в 1642 г. Она была механической с ручным приводом и могла выполнять операции сложения и вычитания.
Немецкий математик Готфрид Лейбниц в 1672 г. построил механическую машину, которая могла делать также операции умножения и деления.
В 1830 году английский ученый Ч. Беббидж предложил идею первой программируемой вычислительной машины, которую он назвал
«аналитической машиной».
Работающую по программе машину, английский учёный Чарльз
Бэббидж разработал в 1834 г. Она содержала запоминающее устройство, вычислительное устройство, устройство ввода с перфокарт и печатающее устройство. Впоследствии американский ученый Джон фон Нейман развил идеи
Беббиджа при создании первой программно управляемой
5 вычислительной машины. Команды считывались с перфокарты и выполняли считывание данных из памяти в вычислительное устройство и запись в память результатов вычислений. Все устройства машины Бэббиджа, включая память, были механическими и содержали тысячи шестеренок, при изготовлении которых требовалась точность, недоступная в XIX веке.
Машина реализовала любые программы, записанные на перфокарте, поэтому, впервые для написания таких программ потребовался программист.
Первым программистом была англичанка Ада Лавлейс, в честь которой уже в наше время был назван язык программирования Ada.
Августа Ада Лавлейс — дочь знаменитого поэта Байрона. Она также разработала основные принципы программирования — выполнение команд при каком-либо условии и многократное повторение последовательности команд.
Идею применения перфокарт реализовал американский инженер
Герман Холлерит. В 1888 году он изобрел машину для обработки результатов переписи населения — табулятор. Это была первая электромеханическая счетная машина, которая значительно превышала возможности арифмометра и стала предшественником современных вычислительных машин. Впервые табулятор был использован при проведении 11-й американской переписи населения в 1890 году и имел феноменальный успех. Для обработки результатов предыдущей переписи населения было привлечено 500 человек, которые работали в течение 7 лет, а
Холлерит, используя 43 табулятора с операторами, справился за 4 недели.
В 1896 году Холлерит основал фирму, которая известна по сей день как
IBM.
В 1930 году американец Ванневар Буш построил дифференциальный анализатор — первый электромеханический аналог компьютера, который использовался во время второй мировой войны для наводки орудий.
6
Эта машина была способна решать сложные математические задачи, но состояла из огромного количества деталей. Дифференциальный анализатор
1942 году выпуска весил 200 тонн!
В 1936 году немецкий инженер Конрад Цузе построил небольшой компьютер на основе электромеханических реле и двоичной системы счисления. Эта Машина получила название Zuse 1. Первая действующая модель программно управляемого компьютера на реле полнилась в 1941 году
И называлась Znse 3.
С 1942 года в компьютерах стали применяться электронные лампы, что значительно увеличило скорость работы и надежность машин. В 1944 году профессором Говардом Айкнемом на одном из предприятии фирмы IBM по заказу военного ведомства был создан первый в мире цифровой компьютер
«Марк-1». В этом устройстве использовалось сочетание электрических сигналов и механических приводов. Размеры: 15x2,5 м, 750 000 деталей.
Компьютер мог перемножить два 23-разрядных числа за 4 секунды.
Самый первый электронный компьютер был разработан Джоном
Атанасовым и Карлом Берри, на основе которого в 1946 году инженеры
Джон Эккерт и Джон Мочли в университете Пенсильвании построили первый полностью электронный компьютер, который назвали «Эниак». Он уже выполнял 5000 операций сложения и 300 операций умножения в секунду. Размеры: 30 м в длину, объем — 85 м
3
, вес — 30 тонн.
Использовалось 18 тыс. электронных ламп, размеры которых были очень внушительны
В нашей стране первая вычислительная машина была разработана в
1951 году профессором В.А. Лебедевым. Она называлась «МЭСМ-1». В 1953 году был создан советский компьютер БЭСМ.
В1949 году появилась первая машина с хранимой в памяти программой, «Эдсак». Именно в этом компьютере впервые и были применены идеи Джона фон Неймана. В 1951 году создали первый серийный компьютер «Юнивак», в котором впервые была использована для записи и
7 хранения информации магнитная лента. Разработчиками этого проекта были
Д.Эккерт и Д. Мочли, которые построили компьютер «Эниак».
С началом промышленного производства компьютеров наступила новая эпоха в истории развития человечества.
В XX в. начала развиваться электроника и ее возможности немедленно взяли на вооружение разработчики вычислительных машин. С построения вычислительных машин, базовая система элементов которых была построена на электронных компонентах, начинается отсчет поколений цифровых вычислительных машин.
В 1965 году председатель совета директоров компании «Интел» Гордон
Мур предположил, что количество элементов на интегральных микросхемах должно удваиваться каждые 18 месяцев. В дальнейшем это правило, известное как закон Мура, было применено к скорости микропроцессоров и до сих пор не нарушалось.
В 1969 году компания «Интел» выпустила первый микропроцессор.
Микропроцессор представляет собой интегральную микросхему с собственной системой команд. Конструкция микропроцессора позволяет применять его для решения широкого круга задач, создавая при этом различные функциональные устройства. Использование микропроцессоров значительно упростило конструкцию компьютера. Практически сразу микропроцессоры получили широкое применение в различных системах управления от космических аппаратов до бытовых приборов.
Одновременно с микропроцессорами появились микрокомпьютеры, и персональные компьютеры, отличительной особенностью которых стали небольшие размеры и низкая стоимость.
Одним из пионеров в производстве персональных компьютеров была компания Apple. Ее основатели Стив Джобс и Стив Возняк собрали первую модель персонального компьютера в 1976 году и назвали ее Apple.
В 1981 году крупнейшая компьютерная компания IBM представила свой первый персональный компьютер – IBM PC. В течение двух лет было