Комп’ютер - це пристрій, який може зберігати та повертати інформацію, яку ми обробляємо, коли завгодно. Сучасні комп’ютери здатні відстежувати узагальнені набори процесів, які називаються програмами. Ці програми дозволяють комп'ютерам виконувати найрізноманітніші завдання. Повноцінний комп'ютер, що містить апаратне забезпечення, операційну систему (основне програмне забезпечення) та периферійне обладнання, необхідне і використовується для "повної" роботи, можна назвати комп'ютерною системою. Цей термін також може використовуватися для групи комп'ютерів, підключених та працюючих разом, зокрема комп'ютерної мережі або кластера комп'ютерів. Перший електричний комп’ютер - ENIAC.
Протягом історії комп’ютери з’являлись у різних формах. Перші комп’ютери середини 20 століття були розміром з велику кімнату і споживали в сотні разів більше енергії, ніж сучасні комп’ютери. На початку 21 століття комп’ютери змогли поміститися в наручний годинник і працювати від невеликої батареї. Основна причина, по якій вони можуть бути виготовлені настільки малі, полягає в тому, що в 1969 році напівпровідники можна було використовувати для створення схем, які вміщуються в дуже малі простори. Комп’ютери, якими ми користуємося сьогодні, набрали швидкості після 4004, що було першим процесором Intel. Наше суспільство визнало персональний комп’ютер та його портативний еквівалент, портативний комп’ютер, символами інформаційної епохи та ототожнило його з поняттям комп’ютера. Вони широко використовуються сьогодні. Основним принципом роботи комп’ютера є двійкова система числення, тобто коди, що складаються лише з 0 і 1.
Можливість зберегти бажане програмне забезпечення та запустити його в будь-який час - головна особливість, яка робить комп’ютери універсальними та відрізняє їх від калькуляторів. Теза Черча-Тьюрінга є математичним виразом цієї багатогранності і підкреслює, що будь-який комп'ютер може виконувати завдання іншого. Тож, якою б не була їх складність, починаючи від кишенькових комп’ютерів і закінчуючи суперкомп’ютерами, всі вони можуть виконувати однакові завдання без пам'яті та часових обмежень.
Історія комп’ютера
Багато пристроїв, відомих у минулому як "комп'ютери", не заслуговують цього визначення за сучасними критеріями. Комп'ютер при запуску sözcüЦе було ім'я, дане об'єктам, що полегшувало обчислювальний процес. Комп’ютерні приклади цього раннього періоду включають числові намистини (абак) та машину Антикітера (150 р. До н. Е. - 100 р. До н. Е.). Століттями пізніше, у світлі нових наукових відкриттів наприкінці Середньовіччя, перший із серії механічних обчислювальних пристроїв, розроблених європейськими інженерами, належить Вільгельму Шикарду (1623).
Однак жоден з цих пристроїв не відповідає сьогоднішньому визначенню комп’ютера, оскільки вони не підтримують програмне забезпечення (або не встановлюються). Перфокарти, вироблені Джозефом Марі Жакардом в 1801 р. З метою автоматизації процесу на ткацькому верстаті, розглядаються як один із перших слідів програмного забезпечення (інсталяції) в процесі розробки комп'ютерів, хоча і обмежених. Завдяки цим карткам, що надаються користувачем, ткацький верстат може адаптувати свою роботу до креслення, описаного з отворами на картці.
У 1837 році Чарльз Беббідж розробив концепцію і спроектував перший повністю програмований механічний комп'ютер, який він назвав Analytical Engine (аналітичний двигун). Однак він не зміг розробити цю машину через фінансові причини та неможливість завершити свою роботу над нею.
Першим широкомасштабним використанням перфокарт був калькулятор, розроблений Германом Холлерітом в 1890 році для використання в бухгалтерських операціях. На той час бізнесом, до якого був приєднаний Холлерит, була IBM, яка в наступні роки стане світовим комп'ютерним гігантом. До кінця 19 століття почали з'являтися додатки (технології), які могли б значно сприяти розвитку обчислювальної техніки та теорій у наступні роки: перфокарти, булева алгебра, космічні трубки та телетайпові пристрої.
У першій половині 20 століття багатьом науковим вимогам відповідали дедалі складніші аналогові комп’ютери. Однак вони були ще далекі від рівня безпомилковості сучасних комп’ютерів.
Застосування обчислювальної техніки продовжувало вдосконалюватися протягом 1930-х і 1940-х років, а поява цифрових електронних комп'ютерів відбулася лише після винаходу електронних схем (1937). Серед важливих робіт цього періоду можна назвати такі:
- «Z машини» Конрада Цузе. Z3 (1941) - перша машина, яка може працювати на основі двійкових чисел і працювати з дійсними числами. У 1998 році Z3 виявився сумісним з Тьюрінгом і таким чином отримав титул першого комп'ютера.
- Комп’ютер Atanasoff-Berry (1941) базувався на розпірних трубках і мав двійкову числову базу, а також апаратне забезпечення на основі конденсатора.
- Комп’ютер Colossus англійського виробництва (1944 р.) Продемонстрував, що використання тисяч ламп, незважаючи на обмежену прошивку (що встановлюється), може бути достатньо надійним. II. Його використовували у Другій світовій війні для аналізу таємних зв’язків німецьких збройних сил.
- Гарвардський Марк I (1944), комп’ютер з обмеженою конфігурацією.
- Розроблений армією США, ENIAC (1946) базується на базі десяткових знаків і є першим електронним комп'ютером загального призначення.
Виявивши мінуси ENIAC, розробники працювали над більш гнучким та елегантним рішенням та запропонували те, що сьогодні відоме як прихована архітектура програмного забезпечення, або більш відоме як архітектура фон Неймана. Після першої згадки про цей дизайн у публікації Джона фон Неймана (1945), перший із комп'ютерів, розроблених на основі цієї архітектури, був добудований у Великобританії (SSEM). ENIAC, який придбав ту саму архітектуру через рік, отримав назву EDVAC.
Майже всі сучасні комп’ютери адаптуються до цієї архітектури sözcüВін також використовується як визначення дня. Отже, згідно з цим визначенням, хоча пристрої минулого не зараховуються до комп'ютерів, їх все одно називають такими в історичному контексті. Незважаючи на те, що комп’ютерна реалізація зазнала фундаментальних змін з 1940-х років, більшість з них залишились вірними архітектурі фон Неймана.
Після того, як комп’ютери на базі космічної трубки залишалися у використанні протягом 1950-х років, більш швидкі та дешеві комп’ютери на основі транзисторів отримали широке поширення в 1960-х. В результаті цих факторів комп’ютери були переведені на масове виробництво на безпрецедентному рівні. До 1970-х років впровадження інтегральної мікросхеми та розробка мікропроцесорів, таких як Intel 4004, знову зафіксувало величезне зростання продуктивності та надійності, а також зменшення витрат. У 1980-х роках комп'ютери почали займати своє місце в контрольному обладнанні багатьох механічних пристроїв у повсякденному житті, таких як пральні машини. У той же період особисті комп’ютери набирали популярності. Нарешті, з розвитком Інтернету в 1990-х роках комп’ютери стали звичними пристроями, такими як телевізор та телефон.
Відповідно до архітектури фон Неймана, комп’ютери складаються з чотирьох основних компонентів, комп’ютер має арифметичну логіку.
пам'ять
Пам'ять комп'ютера можна сприймати як набір комірок, що містять цифри. Його можна записати в кожну комірку і прочитати його вміст. Кожна комірка має унікальну адресу. Однією з команд було б, наприклад, підсумувати вміст комірки No 34 з номером комірки 5.689 і помістити його в комірку 78. Цифри, які вони містять, можуть бути будь-якими, номерами, командами, адресами, літерами тощо. Тільки програмне забезпечення, яке його використовує, визначає характер його змісту. Більшість сучасних комп’ютерів використовують двійкові числа для збереження даних, і кожна комірка може містити 8 бітів (тобто один байт).
Отже, байт може представляти 255 різних чисел, але вони можуть бути лише від 0 до 255 або від -128 до +127. Коли використовується декілька байтів, розташованих поруч (зазвичай 2, 4 або 8), можна записати набагато більші числа. Пам'ять сучасних комп'ютерів містить мільярди байт.
Комп’ютери мають три типи пам’яті. Регістри в процесорі надзвичайно швидкі, але мають дуже обмежену ємність. Вони використовуються для задоволення потреб процесора у доступі до значно повільнішої основної пам'яті. Основна пам’ять поділяється на оперативну пам’ять (REB або RAM, оперативна пам’ять) та пам’ять лише для читання (SOB або ROM, пам’ять лише для читання). Його можна записати в оперативну пам'ять у будь-який час, і його вміст зберігається лише до тих пір, поки зберігається живлення. Містить інформацію, яку можна прочитати та попередньо завантажити у ПЗУ. Він зберігає цей вміст незалежно від сили. Наприклад, хоча будь-які дані або команда знаходяться в оперативній пам'яті, вони знаходяться в ПЗУ BIOS, який регулює апаратне забезпечення комп'ютера.
Кінцевим підтипом пам'яті є кеш-пам’ять. Він знаходиться в процесорі і швидший за основну пам’ять, а також має більший об’єм, ніж регістри.
Вхід / вихід - це інструмент, який комп'ютер використовує для обміну даними із зовнішнього світу. До часто використовуваних блоків введення належать клавіатура та миша, а для виведення - екран (або переглядач, монітор), динамік та принтер. З іншого боку, фіксовані та оптичні диски беруть на себе обидва завдання.
Комп'ютерні мережі
Комп’ютери використовуються з 1950-х для координації інформації в мультимедіа. Система американських військових (SAGE) була першим всеосяжним прикладом таких систем і започаткувала багато комерційних систем спеціального призначення, таких як ця система (Sabre). У 1970-х роках американські інженери заклали основи так званої комп’ютерної мережі шляхом підключення комп’ютерів (ARPANET) в рамках проекту, що виконувався у військовій галузі. З часом ця комп’ютерна мережа не обмежувалася військовими та академічними підрозділами, а розширювалася, і сьогодні мільйони комп’ютерів були сформовані внутрішньо Bilgisunar (Інтернет або загальна мережа). У 1990-х роках комп’ютерні мережі набули поширення завдяки протоколам під назвою «Глобальна мережа» (World Wide Web, WWW), розроблених у швейцарському дослідницькому центрі CERN, таких додатках, як електронна пошта, та дешевим апаратним рішенням, таким як Ethernet.
апаратні засоби
Поняття апаратного забезпечення охоплює всі тактильні компоненти комп'ютера.
| Периферійні одиниці (вхід / вихід) | Увійти | Миша, клавіатура, джойстик, браузер |
| вихід | Монітор, принтер, динамік | |
| Обидва | Дисковод, жорсткий диск, оптичний диск | |
| Блоки посилань | Близька дальність | RS-232, SCSI, PCI, USB |
| Великий діапазон (комп'ютерні мережі) | Ethernet, банкомат, ПІІ |
Одиниці введення / виведення
Вхід / вихід дозволяє зв’язуватися між різними функціональними блоками (підсистемами) системи обробки даних або надсилати інформаційні сигнали безпосередньо до цих інтерфейсів.
Входи - це сигнали, що надходять від різних одиниць. Виходи - це сигнали, що надсилаються цим блокам. Пристрої вводу-виводу використовуються користувачем (або іншими системами) для підключення до комп’ютера. Наприклад, клавіатура та миша - це комп’ютерні пристрої введення. Екран, динамік і принтер - це пристрої виводу комп’ютера. Різні пристрої використовують вхідні та вихідні сигнали для з'єднання з комп'ютером. Прикладами можуть бути модем та плати підключення.
Клавіатура та миша сприймають фізичні рухи користувачів як вхідні дані і доводять ці фізичні рухи до рівня, який можуть зрозуміти комп’ютери. Вихідні блоки (наприклад, принтер, гучномовець, екран) приймають вихідні сигнали, що виробляються комп'ютером, як вхідний сигнал і перетворюють ці сигнали у виходи, які користувачі можуть бачити та читати.
В комп'ютерній архітектурі центральний процесор (CPU) і основна пам'ять складають серце комп'ютера. Оскільки пам’ять може безпосередньо зчитувати дані в центральному процесорному блоці та записувати дані безпосередньо в центральний процесор за власними інструкціями. Як приклад, дискета враховує сигнали вводу-виводу. Забезпечення центрального процесорного блоку методів вводу-виводу допомагає доповнити драйвери пристроїв у програмуванні на низькому рівні.
Операційні системи високого рівня та програмування високого рівня дозволяють працювати, розрізняючи ідеальні концепції вводу-виводу та основні елементи. Наприклад, мова програмування С містить функції для організації входів / виходів програмного забезпечення. Ці функції дозволяють читати дані з файлів та дані, записані у ці файли.
програмне забезпечення
Поняття програмного забезпечення описує всі нематеріальні компоненти комп'ютера: програмне забезпечення, протоколи та дані - це все програмне забезпечення.
| ОС | Unix / BSD | UNIX V, AIX, HP-UX, Solaris (SunOS), FreeBSD, NetBSD, IRIX |
| GNU / Linux | Дистрибутиви 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 | DOS / 360, QDOS, DRDOS, PC-DOS, MS-DOS, FreeDOS | |
| Mac OS | Mac OS X | |
| Вбудовані та операційні системи реального часу | Вбудовані операційні системи | |
| Бібліотеки | Мультимедіа | DirectX, OpenGL, OpenAL |
| Бібліотека програмного забезпечення | C бібліотека | |
| Дані | Правило спілкування | TCP / IP, Kermit, FTP, HTTP, SMTP, NNTP |
| Формати документів | HTML, XML, JPEG, MPEG, PNG | |
| інтерфейс користувача | Графічний інтерфейс користувача (WIMP) | Microsoft Windows, GNOME, KDE, QNX Photon, CDE, GEM |
| Текстовий користувальницький інтерфейс | Командний рядок, Shell | |
| Diğer | ||
| додаток | офіс | Текстовий процесор, Настільне видавництво, Презентаційне програмне забезпечення, Система управління базами даних, Електронна таблиця, Бухгалтерське програмне забезпечення |
| Доступ до комп’ютера | Браузер, поштовий клієнт, глобальний веб-сервер, програмне забезпечення для обміну миттєвими повідомленнями | |
| дизайн | Комп’ютерне проектування, Комп’ютерне виробництво | |
| графіки | Графічний редактор стільникової графіки, Направлений графічний редактор, 3D-моделер, Редактор анімації, 3D-комп’ютерна графіка, Редагування відео, Обробка зображень | |
| Числовий звук | Цифровий редактор звуку, аудіоплеєр | |
| Програмна інженерія | Компілятор, Перекладач, Інтерпретатор, Налагоджувач, Текстовий редактор, Інтегроване середовище розробки, Огляд продуктивності, Контроль змін, Управління конфігурацією програмного забезпечення | |
| Ігри | Стратегія, Пригоди, Головоломки, Симулятори, Рольові ігри, Інтерактивна фантастика | |
| Ek | Штучний +, Антивірусне програмне забезпечення, Менеджер документів |
Першим залиште коментар