WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаІнформатика, Компютерні науки → Багаторівнева організація комп’ютерів - Курсова робота

Багаторівнева організація комп’ютерів - Курсова робота

комп'ютерів
В кінці 30-х років XX століття німець Конрад Зус сконструював декілька автоматичних рахункових машин з використанням електромагнітних реле. Йому не вдалося отримати грошові кошти від уряду на свої розробки тому що почалася війна. Зус нічого не знав про роботу Беббіджа, і його машини були знищені під час бомбардування Берліна в 1944 році, тому його робота ніяк не вплинула на майбутній розвиток комп'ютерної техніки. Проте він був одним з піонерів в цій області. Трохи пізніше рахункові машини були сконструйовані в Америці. Машина Атанасова була надзвичайно розвиненою для того часу. У ній використовувалася бінарна арифметика і інформаційні ємкості, які періодично оновлювалися, щоб уникнути знищення даних. Сучасна динамічна пам'ять (ОЗУ) працює точно за таким же принципом. До нещастя, ця машина так і не стала такою, що діє. У якомусь сенсі Атанасов був схожий на Беббіджа: мрійник, якого не влаштовували технології свого часу.
Комп'ютер Стібітса дійсно працював, хоч і був примітивніший, чим машина Атанасова. Стібітс продемонстрував роботу своєї машини на конференції в Дартмутськом коледжі в 1940 році. На цій конференції був присутній Джон Моушлі, нічим не знаменитий професор фізики з університету Пенсільванії. Пізніше він став дуже відомим в області комп'ютерних розробок. Поки Зус, Стібітс і Атанасов розробляли автоматичні рахункові машини, молодий Говард Айкен насилу проектував ручні рахункові машини як частина свого філософського дослідження в Гарварді. Після закінчення дослідження Айкен усвідомив важливість автоматичних обчислень. Він пішов в бібліотеку, дізнався про роботу Беббіджа і вирішив створити з реле такий же комп'ютер, який Беббіджу не вдалося створити із зубчатих коліс.
Робота над першим комп'ютером Айкена "Mark I" була закінчена в 1944 році. Комп'ютер містив 72 слова по 23 десяткових розряду кожне і міг виконати будь-яку команду за 6 секунд. На пристроях введення-виводу використовувалася перфострічка. На той час, як Айкен закінчив роботу над комп'ютером "Mark II", релейні комп'ютери вже застаріли. Почалася ера електроніки.
Перше покоління - електронні лампи (1945-1955)
Стимулом до створення електронного комп'ютера стала Друга світова війна. На початку війни німецькі підводні човни руйнували британські кораблі. Німецькі адмірали посилали на підводні човни по радіо команди, а англійці могли перехоплювати ці команди. Проблема полягала в тому, що ці радіопослання були закодовані за допомогою приладу під назвою ENIGMA, попередник якого був спроектований винахідником-дилетантом і колишнім президентом США Томасом Джефферсоном. На початку війни англійцям вдалося придбати ENIGMA у поляків, які у свою чергу, вкрали його у німців. Проте щоб розшифрувати закодоване послання, була потрібна величезна кількість обчислень, і їх потрібно було провести відразу після того, як радіопослання було перехоплене. Тому британський уряд заснував секретну лабораторію для створення електронного комп'ютера під назвою COLOSSUS. У створенні цієї машини брав участь знаменитий британський математик Алан Тюрінг. COLOSSUS працював вже в 1943 році, але оскільки британський уряд повністю контролював цей проект і розглядав його як військову таємницю впродовж 30 років, COLOSSUS не міг служити основою подальшого розвитку комп'ютерів. Ми згадали його тільки тому, що це був перший в світі електронний цифровий комп'ютер.
Друга світова війна вплинула і на розвиток комп'ютерної техніки в США. Армії потрібні були таблиці стрілянина, яка використовувалася при націлюванні важкої артилерії. Сотні жінок наймалися для обчислення цих таблиць на ручних рахункових машинах (вважалося, що жінки акуратніші при розрахунках, чим чоловіки). Проте цей процес вимагав багато часу, і часто траплялися помилки.
Джон Моушлі, який був знайомий з роботами Атанасова і Стібітса, розумів, що армія зацікавлена в створенні механічних рахункових машин. Він зажадав від армії фінансування робіт із створення електронного комп'ютера. Вимога була задоволена в 1943 році, і Моушлі з своїм студентом, Дж. Преспером Екертом, почали конструювати електронний комп'ютер, який вони назвали ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer - електронний цифровий інтегратор і калькулятор). Він складався з 18 000 електровакуумних ламп і 1500 реле. ENIAC важив 30 тонн і споживав 140 кіловат електроенергії. У машини було 20 регістрів, кожен з яких міг містити 10-розрядне десяткове число. (Десятковий регістр - це пам'ять дуже маленького об'єму, яка може вміщати число до якої-небудь певної максимальної кількості розрядів, щось подібне до одометра, який запам'ятовує кілометраж пройденого автомобілем шляху.) У ENIАС було встановлено 6000 багатоканальних перемикачів і безліч кабелів було протягнуто до розеток.
Робота над машиною була закінчена в 1946 році, коли вона вже була не потрібна. Але оскільки війна закінчилася, Моушлі і Екерту дозволили організувати школу, де вони розповідали про свою роботу колегам-ученим. З цієї школи почався розвиток інтересу до створення великих цифрових комп'ютерів. Після появи школи і інші дослідники узялися за конструювання електронних обчислювальних машин. Першим робочим комп'ютером був EDSAC (1949 рік). Цю машину сконструював Моріс Уїлкс в Кембріджському університеті. Далі JOHNIAC - в корпорації Rand, ILLIAC - в Університеті Ілінойса, MANIAC - в лабораторії Лос-аламоса і WEIZAC - в Інституті Вайцмана в Ізраїлі.
Екерт і Моушлі незабаром почали роботу над машиною EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer - електронна дискретна параметрична машина). До нещастя, цей проект закрився, коли вони пішли з університету, щоб заснувати комп'ютерну корпорацію у Філадельфії (Силіконової долини тоді ще не було). Після ряду злиття ця компанія перетворилася на Unisys Corporation. Екерт і Моушлі хотіли отримати патент на винахід цифрової обчислювальної машини. Після декількох років судової тяжби було винесено ухвАЛП, що патент недійсний, оскільки цифрову обчислювальну машину винайшов Атанасов, хоча він і не запатентував свій винахід. Тоді як Екерт і Моушлі працювали над машиною EDVAC, один з учасників проекту ENIAC, Джон фон Нейман, поїхав в Інститут спеціальних досліджень в Прінстоне, щоб сконструювати свою власну версію EDVAC, машину IAS1. Фон Нейман був генієм в тих же областях, що і Леонардо да Вінчі. Він знав багато мов, був фахівцем у фізиці і математиці і володів феноменальною пам'яттю; він пам'ятав все, що коли-небудь чув, бачив або читав.
Він міг дослівно процитувати по пам'яті тексти книг, які читав кілька років тому. Коли фон Нейман став цікавитися обчислювальними машинами, він вже був найзнаменитішим математиком в світі. Фон Нейман незабаром усвідомив, що створення комп'ютерів з великою кількістю перемикачів і кабелів вимагає тривалого часу і дуже утомливо. Він прийшов до думки, що програма повинна бути представлена в пам'ятікомп'ютера в цифровій формі, разом з даними. Він також відзначив, що десяткова арифметика, використовувана в машині ENIAC, де кожен розряд
Loading...

 
 

Цікаве