Компьютер - это устройство, которое может хранить и возвращать информацию, которую мы обрабатываем, когда захотим. Современные компьютеры способны отслеживать обобщенные наборы процессов, называемых программами. Эти программы позволяют компьютерам выполнять широкий спектр задач. Компьютер в сборе, содержащий оборудование, операционную систему (основное программное обеспечение) и периферийное оборудование, необходимые и используемый для «полной» работы, может называться компьютерной системой. Этот термин также может использоваться для группы компьютеров, связанных и работающих вместе, в частности, компьютерной сети или кластера компьютеров. Первый электрический компьютер - ENIAC.
Компьютеры появлялись во многих различных формах на протяжении всей истории. Первые компьютеры середины 20 века были размером с большую комнату и потребляли в сотни раз больше энергии, чем современные компьютеры. К началу 21 века компьютеры могут поместиться в наручных часах и работать от небольшой батареи. Основная причина, по которой они могут быть изготовлены такими маленькими, заключается в том, что в 1969 году схемы, которые можно было упаковать в очень маленькое пространство, можно было изготавливать из полупроводников. Компьютеры, которые мы используем сегодня, набрали обороты после Intel 4004, первого процессора для компьютера. Наше общество признало персональный компьютер и его портативный эквивалент, портативный компьютер, символами века информации и отождествило его с концепцией компьютера. Они широко используются сегодня. Основным принципом работы компьютера является двоичная система счисления, то есть кодировки, состоящие только из 0 и 1.
Возможность сохранить желаемое программное обеспечение и запустить его в любое время - главная особенность, которая делает компьютеры универсальными и отличает их от калькуляторов. Тезис Черча-Тьюринга является математическим выражением этой универсальности и подчеркивает, что любой компьютер может выполнять задачи другого. Таким образом, независимо от их сложности, от карманных компьютеров до суперкомпьютеров, все они могут выполнять одни и те же задачи без ограничений по памяти и времени.
История компьютера
Многие устройства, известные как «компьютеры» в прошлом, не заслуживают этого определения по сегодняшним критериям. Компьютер при запуске sözcüЭто было имя, данное объектам, которые облегчили вычислительный процесс. Компьютерные примеры этого раннего периода включают числовую бусинку (счеты) и машину Antikitera (150 г. до н.э. - 100 г. до н.э.). Спустя столетия, в свете новых научных открытий в конце средневековья, первое из серии механических вычислительных устройств, разработанных европейскими инженерами, принадлежит Вильгельму Шикарду (1623 г.).
Однако ни одно из этих устройств не соответствует сегодняшнему определению компьютера, поскольку они не поддерживают программное обеспечение (или не могут быть установлены). Перфокарты, изготовленные Жозефом Мари Жаккардом в 1801 году для автоматизации процесса на ткацком станке, считаются одним из первых следов программного обеспечения (установки) в процессе разработки компьютеров, хотя и ограниченного. Благодаря этим картам, предоставленным пользователем, ткацкий станок может адаптировать свою работу к описанному рисунку с отверстиями на карте.
В 1837 году Чарльз Бэббидж концептуализировал и сконструировал первый полностью программируемый механический компьютер, который он назвал Analytical Engine (аналитическая машина). Однако он не смог разработать эту машину по финансовым причинам и невозможности завершить работу над ней.
Первым массовым применением перфокарт был калькулятор, разработанный Германом Холлеритом в 1890 году для использования в бухгалтерских операциях. Бизнесом, к которому в то время принадлежал Холлерит, была IBM, которая в последующие годы станет мировым компьютерным гигантом. К концу 19 века начали появляться приложения (технологии), которые в грядущие годы внесут большой вклад в развитие вычислительного оборудования и теорий: перфокарты, логическая алгебра, космические трубки и телетайпы.
20. В первой половине 18-го века многие научные требования были удовлетворены аналоговыми компьютерами, которые становились все более сложными. Но они все еще далеки от непогрешимости современных компьютеров.
Вычислительные приложения продолжали совершенствоваться на протяжении 1930-х и 1940-х годов, и появление цифровых электронных компьютеров произошло только после изобретения электронных схем (1937). Среди важных произведений этого периода можно выделить следующие:
- "Машины Z" Конрада Цузе. Z3 (1941) - первая машина, которая может работать на основе двоичных чисел и оперировать действительными числами. В 1998 году Z3 оказался совместимым с Тьюрингом и, таким образом, получил титул первого компьютера.
- Компьютер Атанасова-Берри (1941) был основан на космических трубках и имел базу двоичных чисел, а также аппаратную память на основе конденсаторов.
- Компьютер Colossus (1944 г.) английского производства продемонстрировал, что использование тысяч ламп, несмотря на его ограниченную прошивку (возможность установки), может дать достаточно надежный результат. II. Он использовался во время Второй мировой войны для анализа секретных сообщений немецких вооруженных сил.
- Harvard Mark I (1944), компьютер с ограниченными возможностями настройки.
- ENIAC (1946 г.), разработанный армией США, основан на десятичных дробях и является первым электронным компьютером общего назначения.
Выявив недостатки ENIAC, его разработчики работали над более гибким и элегантным решением и предложили то, что сейчас известно как скрытая программная архитектура или, более широко известная как архитектура фон Неймана. После первого упоминания этой конструкции в публикации Джона фон Неймана (1945 г.), первый из компьютеров, разработанных на основе этой архитектуры, был завершен в Соединенном Королевстве (SSEM). ENIAC, получивший ту же архитектуру годом позже, получил название EDVAC.
Почти все современные компьютеры адаптируются к этой архитектуре, поэтому компьютер sözcüОн также используется как определение дня. Следовательно, согласно этому определению, хотя устройства прошлого не считаются компьютерами, в историческом контексте они все равно называются таковыми. Хотя компьютерная реализация претерпела фундаментальные изменения с 1940-х годов, большинство из них осталось верным архитектуре фон Неймана.
После того, как в 1950-х годах использовались компьютеры на базе космических ламп, более быстрые и дешевые компьютеры на основе транзисторов стали обычным явлением в 1960-х. В результате этих факторов компьютеры были запущены в массовое производство на беспрецедентном уровне. К 1970-м годам снова произошел огромный рост производительности и надежности, а также снижение стоимости благодаря внедрению интегральных схем и разработке микропроцессоров, таких как Intel 4004. В 1980-х годах компьютеры начали занимать свое место в оборудовании управления многими механическими устройствами в повседневной жизни, такими как стиральные машины. В этот же период набирали популярность персональные компьютеры. Наконец, с развитием Интернета в 1990-х годах компьютеры стали обычными устройствами, такими как телевизоры и телефоны.
Согласно архитектуре фон Неймана, компьютеры состоят из четырех основных компонентов: компьютер имеет арифметическую логику.
память
Память компьютера можно представить как набор ячеек, содержащих числа. Его можно записать в каждую ячейку и прочитать его содержимое. Каждая ячейка имеет уникальный адрес. Одна команда могла бы, например, суммировать содержимое ячейки номер 34 с номером ячейки 5.689 и поместить его в ячейку 78. Числа, которые они содержат, могут быть любыми: числом, командой, адресом, буквой и т. Д. Только программное обеспечение, которое его использует, определяет характер его содержания. Большинство современных компьютеров используют двоичные числа для сохранения данных, и каждая ячейка может содержать 8 бит (т. Е. Один байт).
Таким образом, байт может представлять 255 различных чисел, но они могут быть только от 0 до 255 или от -128 до +127. Когда используется несколько байтов, расположенных рядом (обычно 2, 4 или 8), можно записывать гораздо большие числа. Память современных компьютеров содержит миллиарды байтов.
У компьютеров есть три типа памяти. Регистры в процессоре работают очень быстро, но имеют очень ограниченную емкость. Они используются для удовлетворения потребности процессора в доступе к гораздо более медленной основной памяти. Основная память делится на оперативную память (REB или RAM, оперативную память) и постоянную память (SOB или ROM, постоянную память). Его можно записать в оперативную память в любое время, и его содержимое сохраняется только до тех пор, пока поддерживается питание. Содержит информацию, которую можно только прочитать и предварительно загрузить в ПЗУ. Он сохраняет это содержимое независимо от крепости. Например, в то время как любые данные или команды находятся в ОЗУ, они находятся в ПЗУ BIOS, которое регулирует работу оборудования компьютера.
Последний тип памяти - кэш-память. Он встроен в процессор и имеет большую емкость, чем регистры, но работает быстрее, чем основная память.
Ввод / вывод - это инструмент, который компьютер использует для обмена данными с внешним миром. Обычно используемые устройства ввода включают клавиатуру и мышь, а для вывода - экран (или средство просмотра, монитор), динамик и принтер. Фиксированные и оптические диски, с другой стороны, решают обе задачи.
Компьютерные сети
Компьютеры использовались с 1950-х годов для координации информации в нескольких средах. Система вооруженных сил США (SAGE) была первым комплексным примером таких систем и стала пионером многих коммерческих систем специального назначения, таких как (Sabre). В 1970-х годах американские инженеры соединили компьютеры друг с другом (ARPANET) в рамках проекта, реализованного в вооруженных силах, и заложили основы того, что сейчас известно как компьютерная сеть. Со временем эта компьютерная сеть не ограничивалась военными и академическими подразделениями, а расширялась и сегодня были созданы миллионы компьютеров внутри Билгисунар (Интернет или Общая сеть). К 1990-м годам компьютерные сети получили широкое распространение благодаря протоколам, называемым Глобальной сетью (World Wide Web, WWW), разработанным в исследовательском центре CERN в Швейцарии, таким приложениям, как электронная почта, и недорогим аппаратным решениям, таким как Ethernet.
аппаратные средства
Понятие аппаратного обеспечения включает в себя все тактильные компоненты компьютера.
| Периферийные устройства (вход / выход) | Войти | Мышь, клавиатура, джойстик, браузер |
| выход | Монитор, принтер, динамик | |
| Оба из них | Дисковод гибких дисков, жесткий диск, оптический диск | |
| Блоки ссылок | На короткие расстояния | RS-232, SCSI, PCI, USB |
| Большая дальность (компьютерные сети) | Ethernet, банкомат, FDDI |
Единицы ввода / вывода
Ввод / вывод обеспечивает связь между различными функциональными блоками (подсистемами) системы обработки данных или отправку информационных сигналов непосредственно на эти интерфейсы.
Входы - это сигналы, полученные от разных устройств. Выходы - это сигналы, отправляемые на эти устройства. Устройства ввода-вывода используются пользователем (или другими системами) для соединения с компьютером. Например, клавиатура и мышь - это компьютерные устройства ввода. Экран, динамик и принтер являются устройствами вывода компьютера. Различные устройства используют входные и выходные сигналы для подключения к компьютеру. Модем и карты подключения могут быть примерами.
Клавиатура и мышь принимают в качестве входных данных физические движения пользователей и доводят эти физические движения до уровня, понятного компьютерам. Устройства вывода (например, принтер, динамик, экран) принимают выходные сигналы, производимые компьютером, в качестве входных сигналов и преобразуют эти сигналы в выходные данные, которые пользователи могут видеть и читать.
В компьютерной архитектуре центральный процессор (ЦП) и основная память образуют сердце компьютера. Поскольку память может напрямую считывать данные в центральном процессоре и записывать данные непосредственно в центральный процессор со своими собственными инструкциями. Например, дисковод гибких дисков учитывает сигналы ввода-вывода. Предоставление центральным процессором методов ввода-вывода помогает дополнить драйверы устройств в низкоуровневом компьютерном программировании.
Операционные системы высокого уровня и программирование высокого уровня позволяют работать, различая идеальные концепции ввода-вывода и базовые элементы. Например, язык программирования C содержит функции для организации ввода-вывода программного обеспечения. Эти функции позволяют считывать данные из файлов и записывать данные в эти файлы.
программное обеспечение
Концепция программного обеспечения описывает все нематериальные компоненты компьютера: программное обеспечение, протоколы и данные - все это программное обеспечение.
| Операционные системы | Unix / BSD | UNIX V, AIX, HP-UX, Solaris (SunOS), FreeBSD, NetBSD, IRIX |
| GNU / Linux | Дистрибутивы Linux | |
| Microsoft Windows, | Windows 3.0, Windows 3.1, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows CE, Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8 Windows 8.1 Windows 10 | |
| DOS | ДОС / 360, QDOS, DRDOS, PC-DOS, MS-DOS, FreeDOS | |
| Mac OS | Mac OS X | |
| Встроенные операционные системы и операционные системы реального времени | Каталог встроенных операционных систем | |
| Библиотеки | мультимедиа | DirectX, OpenGL, OpenAL |
| Программная библиотека | Библиотека C | |
| Данные | Правило общения | TCP / IP, Кермит, FTP, HTTP, SMTP, NNTP |
| Форматы документов | HTML, XML, JPEG, MPEG, PNG | |
| пользовательский интерфейс | Графический интерфейс пользователя (WIMP) | Microsoft Windows, GNOME, KDE, QNX Photon, CDE, GEM |
| Текстовый пользовательский интерфейс | Командная строка, оболочка | |
| Другое | ||
| приложение | офис | Текстовый процессор, Настольные издательские системы, Программное обеспечение для презентаций, Система управления базами данных, Электронная таблица, Программное обеспечение для бухгалтерского учета |
| Доступ к компьютеру | Сканер, почтовый клиент, глобальный веб-сервер, программное обеспечение для обмена мгновенными сообщениями | |
| дизайн | Компьютерное проектирование, Автоматизированное производство | |
| Графики | Редактор сотовой графики, редактор направленной графики, средство 3D-моделирования, редактор анимации, 3D компьютерная графика, редактирование видео, обработка изображений | |
| Цифровой звук | Цифровой звуковой редактор, Аудиоплеер | |
| Разработка программного обеспечения | Компилятор, Переводчик, Интерпретатор, Отладчик, Текстовый редактор, Интегрированная среда разработки, Проверка производительности, Контроль изменений, Управление конфигурацией программного обеспечения | |
| Игры | Стратегия, Приключение, Головоломка, Симулятор, Ролевая игра, Интерактивная фантастика | |
| Ek | Искусственный +, Антивирусное ПО, Диспетчер документов |
Будьте первым, кто оставит отзыв