Компьютер с хранимой программой
Компьютер с хранимой программой — это компьютер , который хранит программные инструкции в электронной или оптической памяти. [1] Это контрастирует с системами, в которых программные инструкции хранились с помощью коммутационных панелей или подобных механизмов.
Определение часто расширяется требованием, чтобы программы и данные в памяти были взаимозаменяемыми или единообразными. [2] [3] [4]
Описание
[ редактировать ]В принципе, компьютеры с хранимой программой проектируются с различными архитектурными характеристиками. Компьютер с архитектурой фон Неймана хранит данные программы и данные инструкций в одной и той же памяти, тогда как компьютер с гарвардской архитектурой имеет отдельные памяти для хранения программы и данных. [5] [6] Однако термин «компьютер с хранимой программой» иногда используется как синоним архитектуры фон Неймана. [7] [8] Джек Коупленд считает, что «исторически неуместно называть электронные цифровые компьютеры с хранимой программой «машинами фон Неймана»». [9] Хеннесси и Паттерсон писали, что сторонники компьютеров с хранимой программой считали первые гарвардские машины «реакционными». [10]
История
[ редактировать ]Идея компьютера с хранимой программой восходит к теоретической концепции универсальной машины Тьюринга 1936 года . [11] Фон Нейман знал об этой статье и внушил ее своим сотрудникам. [12]
Многие ранние компьютеры, такие как компьютер Атанасова-Берри , не поддавались перепрограммированию. Они выполняли одну встроенную программу. Поскольку не было программных инструкций, хранение программ не требовалось. Другие компьютеры, хотя и были программируемыми, хранили свои программы на перфоленте , которая физически подавалась в систему по мере необходимости, как это было в случае с Zuse Z3 и было в случае с Zuse Z3 и Harvard Mark I. Harvard Mark I , или программировались только путем физического манипулирования переключателями и вилками, как это Так было с компьютером Colossus .
В 1936 году Конрад Цузе в двух патентных заявках предположил, что машинные инструкции могут храниться в том же хранилище, что и данные. [13]
В 1948 году Manchester Baby , построенный в Манчестерском университете , [14] общепризнан как первый в мире электронный компьютер, на котором выполнялась хранимая программа — событие произошло 21 июня 1948 года. [15] [16] Однако Baby считался не полноценным компьютером, а скорее доказательством концепции предшественника компьютера Manchester Mark 1 , который впервые был запущен в исследовательскую работу в апреле 1949 года. 6 мая 1949 года EDSAC в Кембридже запустил свою первую программу. , что делает его еще одним электронным цифровым компьютером с хранимой программой. [17] Иногда утверждают, что IBM SSEC , введенный в эксплуатацию в январе 1948 года, был первым компьютером с хранимой программой; [18] это утверждение является спорным, не в последнюю очередь из-за иерархической системы памяти SSEC, а также потому, что некоторые аспекты ее работы, такие как доступ к реле или ленточным накопителям, определялись путем подключения. [19] Первым компьютером с хранимой программой, построенным в континентальной Европе, был МЭСМ , построенный в Советском Союзе в 1950 году. [20]
Первые компьютеры с хранимой программой
[ редактировать ]Несколько компьютеров можно было бы считать первым компьютером с хранимой программой, в зависимости от критериев. [3]
- IBM SSEC был разработан в конце 1944 года и введен в эксплуатацию в январе 1948 года, но был электромеханическим. [21]
- В апреле 1948 года были завершены модификации ENIAC , чтобы он мог функционировать как компьютер с хранимой программой, при этом программа сохранялась путем установки циферблатов в его функциональных таблицах, которые могли хранить 3600 десятичных цифр для инструкций. Свою первую сохраненную программу он запустил 12 апреля 1948 года, а первую производственную программу - 17 апреля. [22] [23] Это утверждение оспаривается некоторыми историками компьютеров. [24]
- ARC2 , релейная машина, разработанная Эндрю Бутом и Кэтлин Бут в Биркбеке, Лондонский университет , официально появилась в сети 12 мая 1948 года. [25] Это было первое устройство хранения с вращающимся барабаном . [26] [27]
- Manchester Baby , развивающийся полностью электронный компьютер, который успешно запустил сохраненную программу 21 июня 1948 года. Впоследствии он был преобразован в Manchester Mark 1 , который запустил свою первую программу в начале апреля 1949 года.
- Электронный автоматический калькулятор с памятью с задержкой , EDSAC, который запустил свои первые программы 6 мая 1949 года и стал полноценным операционным компьютером, который обслуживал сообщество пользователей, помимо своих разработчиков.
- EDVAC , задуманный в июне 1945 года в первом проекте отчета о EDVAC , но поставленный только в августе 1949 года. Фактическую эксплуатацию он начал (в ограниченном объеме) в 1951 году.
- BINAC , доставлен заказчику 22 августа 1949 года. Он работал на заводе, но существуют разногласия относительно того, работал ли он удовлетворительно после поставки. Если бы он был завершен в запланированное время, это был бы первый в мире компьютер с хранимой программой. Это был первый компьютер с хранимой программой в США. [28]
- В 1951 году Ferranti Mark 1 , доработанная версия Manchester Mark 1, стал первым коммерчески доступным электронным цифровым компьютером.
- Bull Gamma 3 (1952 г.) и IBM 650 (1953 г.) были первыми коммерческими компьютерами массового производства, продано около 1200 и 2000 единиц соответственно.
- Транзисторный компьютер Манчестерского университета обычно считается первым компьютером с хранимой программой на основе транзисторов, введенным в эксплуатацию в ноябре 1953 года. [29] [30]
Телекоммуникации
[ редактировать ]Концепция использования компьютера с хранимой программой для переключения телекоммуникационных цепей называется управлением хранимой программой (SPC). Это сыграло важную роль в разработке первых электронных систем коммутации компанией American Telephone and Telegraph (AT&T) в Bell System . [31] развитие, которое всерьез началось ок. 1954 год: первоначальные концептуальные разработки Эрны Шнайдер Гувер из Bell Labs . Первая из таких систем была установлена на опытной основе в Моррисе, штат Иллинойс, в 1960 году. [32] Носителем инструкций программы служил « накопитель летающих пятен» — фотопластинка, считываемая оптическим сканером, имевшим скорость доступа около одной микросекунды. [33] Для временных данных в системе использовалась электростатическая трубка для хранения с барьерной сеткой .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Эллисон, Джоан (1997), Компьютеры с хранимыми программами , заархивировано из оригинала 27 сентября 2011 г. , получено 24 августа 2011 г.
- ^ Уильям Ф. Гилрит; Филип А. Лапланте (2003). Компьютерная архитектура: минималистский взгляд . Спрингер. п. 24. ISBN 978-1-4020-7416-5 .
- ^ Jump up to: а б Эдвин Д. Рейли (2003). Вехи развития информатики и информационных технологий . Издательская группа Гринвуд. п. 245 . ISBN 978-1-57356-521-9 .
- ^ Мердокка, Майлз Дж.; Винсент П. Хеуринг (2000). Принципы компьютерной архитектуры . Прентис-Холл. п. 5. ISBN 0-201-43664-7 .
- ^ Дэниел Пейдж (2009). Практическое введение в архитектуру компьютера . Спрингер. п. 148. ИСБН 978-1-84882-255-9 .
- ^ Марк Балч (2003). Полное цифровое проектирование: исчерпывающее руководство по цифровой электронике и архитектуре компьютерных систем . МакГроу-Хилл Профессионал. п. 149. ИСБН 978-0-07-140927-8 . Проверено 18 мая 2011 г.
- ^ Дэниел Пейдж (2009). Практическое введение в архитектуру компьютера . Спрингер. п. 153. ИСБН 978-1-84882-255-9 .
- ^ Айвор Граттан-Гиннесс (2003). Сопутствующая энциклопедия истории и философии математических наук . Джу Пресс. п. 705. ИСБН 978-0-8018-7396-6 .
- ^ Коупленд, Джек (2000). «Краткая история вычислительной техники» . ЭНИАК и ЭДВАК . Проверено 27 января 2010 г.
- ^ Джон Л. Хеннесси ; Дэвид А. Паттерсон ; Дэвид Голдберг (2003). Компьютерная архитектура: количественный подход . Морган Кауфманн. п. 68 . ISBN 978-1-55860-724-8 .
- ^ Б. Джек Коупленд (2006). Колосс: секреты компьютеров для взлома кодов Блетчли-Парка . Издательство Оксфордского университета. п. 104. ИСБН 978-0-19-284055-4 .
- ^ Кристоф Тойшер (2004). Алан Тьюринг: жизнь и наследие великого мыслителя . Спрингер. стр. 321–322. ISBN 978-3-540-20020-8 .
- ^ Фабер, Сюзанна (2000), попытки Конрада Цузе получить патент на Z3 (на немецком языке)
- ^ Уильямс, Фредерик ; Килберн, Том (1948). «Электронные цифровые вычислительные машины» . Природа . 162 (4117): 487. Бибкод : 1948Natur.162..487W . дои : 10.1038/162487a0 . S2CID 4110351 .
- ^ Рауль Рохас; Ульф Хашаген (2002). Первые компьютеры: история и архитектура . МТИ Пресс. п. 379. ИСБН 978-0-262-68137-7 .
- ^ Дэниел Пейдж (2009). Практическое введение в архитектуру компьютера . Спрингер. п. 158. ИСБН 978-1-84882-255-9 .
- ^ Майк Халли (2005). Электронный мозг: истории начала компьютерной эпохи . Пресса национальных академий. п. 96. ИСБН 978-0-309-09630-0 .
- ^ Эмерсон В. Пью (1995). Создание IBM: формирование отрасли и ее технологий . МТИ Пресс. п. 136. ИСБН 978-0-262-16147-3 .
- ^ Олли, А. (2010). «Существование предшествует сущности — значение концепции хранимой программы» (PDF) . История вычислений. Уроки прошлого . Международная конференция IFIP WG 9.7, HC 2010. Достижения ИФИП в области информационных и коммуникационных технологий. Том. 325. стр. 169–178. дои : 10.1007/978-3-642-15199-6_17 . ISBN 978-3-642-15198-9 .
- ^ Грэм, Лорен Р. (1993). Наука в России и Советском Союзе: Краткая история . Издательство Кембриджского университета. п. 256. ИСБН 9780521287890 .
- ^ Эмерсон В. Пью; Лайл Р. Джонсон; Джон Х. Палмер (1991). Системы IBM 360 и Early 370 . МТИ Пресс. п. 15 . ISBN 978-0-262-51720-1 .
- ^ Томас Хей; Марк Пристли; Криспен Роуп (2016). ENIAC в действии: создание и модернизация современного компьютера . МТИ Пресс. стр. 153, 157, 164, 174, 194. ISBN. 978-0-262-03398-5 .
- ^ Хей, Томас (2014). Инженерное дело «Чудо ENIAC»: реализация парадигмы современного кода (PDF) .
- ^ Брюдерер, Герберт (4 января 2021 г.). Вехи в аналоговых и цифровых вычислениях . Спрингер. ISBN 9783030409746 .
- ^ Кэмпбелл-Келли, Мартин (апрель 1982 г.). «Развитие компьютерного программирования в Великобритании (1945–1955 гг.)». IEEE Анналы истории вычислений . 4 (2): 121–139. дои : 10.1109/MAHC.1982.10016 . S2CID 14861159 .
- ^ Лавингтон, Саймон, изд. (2012). Алан Тьюринг и его современники: создание первых в мире компьютеров . Лондон: Британское компьютерное общество. п. 61. ИСБН 9781906124908 .
- ^ Джонсон, Роджер (апрель 2008 г.). «Школа компьютерных наук и информационных систем: краткая история» (PDF) . Биркбекский колледж . Лондонский университет . Проверено 23 июля 2017 г.
- ^ Халли, Майк (2005). Электронный мозг (Первое изд.). Гранта . стр. 40–41. ISBN 978-1862076631 .
- ^ Килберн, Т ; Гримсдейл, РЛ ; Уэбб, округ Колумбия (апрель 1956 г.). «Транзисторная цифровая машина с магнитно-барабанным магазином». Труды IEE - Часть B: Радио и электронная техника . 103 (35). Издательство Кембриджского университета : 390–406. дои : 10.1049/pi-b-1.1956.0079 . ISSN 2054-0434 .
- ^ Гримсдейл, РЛ (осень 1995 г.). «Переход от клапанов к компьютерам» . Воскресение (13). Общество охраны компьютеров. ISSN 0958-7403 .
- ^ Карбо, Д.Х.; Марселос, Нидерланды (1983). «Системное программное обеспечение коммутации». В Макдональде, Джей Си (ред.). Основы систем цифровой коммутации . Пленум Пресс . ISBN 0-306-41224-1 .
- ^ Джоэл, AE (октябрь 1958 г.). «Экспериментальная система электронного переключения» (PDF) . Отчет лабораторий Белла . 36 (10): 359–363 . Проверено 13 октября 2022 г.
- ^ «Электронный центральный офис» . Длинные линии . Том. 40, нет. 5. Декабрь 1960 г. с. 16.