Історія розвитку комп’ютерів
ПРИНЦИПИ ОРГАНІЗАЦІЇ КОМП’ЮТЕРІВ
ВСТУП
Загальний обсяг курсу «Обчислювальна техніка» у другому семестрі
становить 81 годину, з яких 36 годин приділяється на аудиторні заняття.
Аудиторні години передбачають 18 годин лекційних занять, 18 годин
лабораторного практикуму й 45 годин самостійної роботи студентів:
Аудиторні заняття
Загальна Самостійна
Семестр
кількість Усього
годин
Лекції Лабораторні Практичні
робота
-
Формою семестрового контролю з дисципліни «Обчислювальна техніка»
у другому семестрі є іспит.
У навчальному процесі знання, отримані студентами з курсу
«Обчислювальна техніка» використовуються при вивченні
дисциплін
«Програмування», «Прикладна теорія цифрових автоматів», «Системне
програмування», «Архітектура комп’ютерів».
Список рекомендованої літератури до лекційного матеріалу наведений
наприкінці конспекту. Більша частина книг із цього списку доступна на одному
із серверів кафедри комп'ютерних й інформаційних систем факультету
електроніки й комп'ютерної інженерії Кременчуцького національного
університету імені Михайла Остроградського. На момент написання цих рядків
це FTP-сервер за адресою ftp://192.168.3.252, матеріали якого доступні також
через Web-інтерфейс за адресою http://192.168.3.252 (все тільки із внутрішньої
мережі кафедри).
Сучасне бачення організації (архітектури) комп'ютера склалося,
звичайно, не відразу, а пройшло тривалий історичний шлях розвитку. Тут ми
коротенько зупинимося тільки на основних віхах цього шляху, які внесли
найбільший вклад у те, що ми використовуємо й сьогодні.
Всі основні уявлення про архітектуру комп'ютерів повністю склалися до
60-х років минулого століття. В основному, сьогоднішні комп'ютери
відрізняються від своїх предків лише габаритами, надійністю, швидкодією й
вартістю. Основні рішення, запропоновані ще в 5060-х роках минулого
століття не перетерпіли істотних змін і до сьогоднішніх днів.
Основний напрямок, з якого розвилися сучасні комп'ютери, одержав
розвиток від робіт Чарльза Беббіджа, яким і були закладені основи теорії
цифрових обчислювальних машин (ЦОМ). В 1834 році Беббідж виклав
принципи роботи машини, що була названа їм «аналітичною». До складу
аналітичної машини, що проектував Беббідж, входили основні складові частини
будь-якого сучасного комп'ютера: арифметичний пристрій, який він назвав
«mill» млин, запам'ятовуючий пристрій, який він назвав «store» склад, і
пристрій керування, для якого Беббідж назви не придумав.
У ході робіт була вперше висунута ідея використання зовнішнього
(периферійного) пристрою. У цій машині Беббіджа передбачалося видавати
результати обчислень вибивати на перфораторі, видавлювати на металевій
пластині або друкувати на негативній фото пластині (передбачалося навіть
сконструювати й підключити до машини механічний графобудівник).
Технічні труднощі не дозволили Беббіджу реалізувати свої ідеї до кінця
вони випереджали технічні можливості того часу більш ніж на сто років, але ця
машина стала втіленням наступних важливих принципів й ідей:
а) Принципу програмного керування. Роботою машини керувала спеціальна
паперова стрічка з отворами (перфострічка). Порядок проходження
отворів на ній визначав команди й оброблювані цими командами дані.
б) Принципу умовного переходу. До складу системи команд машини
входила команда умовного переходу, що дозволяло змінювати порядок
обчислень залежно від деяких проміжних результатів.
Незважаючи на те, що аналітична машина не була реалізована, для неї
були складені програми. Першим в історії програмістом стала жінка, дочка
великого англійського поета лорда Дж. Байрона, Ада Августа Байрон, по