Принцип программного управления.
Табулятор Холлерита
Принцип программного управления.
Табулятор Холлерита
1888—1924: основание IBM
В 1890 году на территории США проходила перепись населения. Для обработки её результатов впервые был применён «электрический табулятор», изобретённый
Германом Холлеритом. Благодаря ему, данные переписи удалось обработать всего за год, тогда как предыдущая перепись 1880 года обрабатывалась восемь лет. Воодушевлённый успехом, изобретатель открыл в 1896 году компанию Tabulating
Machine Company. |
109 |
|
|
|
|
|
|
|
|
В 1936 году 25-летний студент Кембриджского |
|||||
|
университета |
англичанин |
Алан Тьюринг |
|||
|
опубликовал статью "О вычисляемых числах", в |
|||||
|
которой |
рассматривалось |
гипотетическое |
|||
|
устройство ("машина Тьюринга"), пригодное для |
|||||
|
|
|
|
математической |
||
|
решения любой разрешимой |
|||||
или логической задачи, - прообраз программируемого компьютера.
Алан
Тьюринг (1912-1954)
110
Машина Тьюринга состоит из бесконечной в обе
стороны ленты, разделенной на ячейки, и автомата (головки), которая управляется программой. Программы для машин Тьюринга записываются в виде таблицы, где первые столбец и строка содержат буквы внешнего алфавита и возможные
внутренние состояния автомата (внутренний алфавит).
Содержимое таблицы представляет собой команды для машины Тьюринга. Буква, которую считывает
головка в ячейке (над которой она находится в данный момент), и внутреннее состояние головки определяют, какую команду нужно выполнить. Команда определяется пересечением символов внешнего и внутреннего алфавитов в таблице111 .
Пример работы машины Тьюринга (http://inf1.info)
В 1941 году немецкий инженер Конрад Цузе построил действующий компьютер Z3, в котором использовалась двоичная система счисления. Программы записывались на перфоленте.
Конрад
Цузе (1910- 1995)
113
Принцип программного управления.
Табулятор Конрада Цузе
Принцип программного управления.
Табуляторы
Архитектура фон Неймана
1946 год, Артур Бёркс, Герман Голдстайн и
Джон фон Нейман - статья «Предварительное
рассмотрение логического конструирования электронного вычислительного устройства»:
1)обоснование использования двоичной системы для представления данных в ЭВМ (до этого машины хранили данные в десятичном виде);
2)идея использования общей памяти для программы и данных.
Имя фон Неймана было достаточно широко известно в науке того времени, что отодвинуло на второй план его соавторов, и
данные идеи получили название «принципы фон Неймана».
116
Принципы фон Неймана
Двоичное кодирование - для представления данных и команд используется двоичная система счисления.
Однородность памяти - и программы (команды), и данные хранятся в одной и той же памяти (и кодируются в одной и той же системе счисления — чаще всего двоичной). Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.
Адресуемость памяти - структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка; память внутренняя.
Последовательное программное управление - все команды располагаются в памяти и выполняются последовательно, одна после завершения другой, в последовательности, определяемой программой.
Жесткость архитектуры - неизменяемость в процессе
117
работы топологии, архитектуры, списка команд.