V Generacija Kompjutera Skraceno

  • Published on
    04-Aug-2015

  • View
    26

  • Download
    2

Embed Size (px)

Transcript

<p>1. uvod</p> <p>2. ISTORIJA I RAZVOJ KOMPJUTERA U razvoju raunara znaajna su 4 momenta: - Pamenje rezultata - Mehanizacija procesa raunanja - Odvajanje unoenja podataka i automatizacija procesa raunanja - Optije korienje maine primenom programa Periodi u razvoju raunarstva 1. Period pre pojave elektronskih raunara (ER) do1946. godine) 2. Period nakon pojave ER (nakon 1946. godiene) Navedena podela je relativno gruba (prvi period je veoma dug, dok je drugi relativno kratak)</p> <p>2.1. Abakus Razvoj trgovine i potreba za voenjem poslova dovela je do razvoja sprava za raunanje. Jedna od prvih sprava koja se pojavila bila je abakus. On je nastao u Kini pre vie od 3000 godina, a danas je jo uvek u upotrebi. Abakus ili raunaljka je sprava koja oveku olakava raunanje, a nita ne rauna umesto njega. Ona se najee realizuje kao drveni okvir sa icama po kojima se pomeraju kuglice. Vrednost kuglice zavisi od toga na kojoj se ici kuglica nalazi: na jednoj ici jedna kuglica ima vrednost 1, na sledeoj vrednost 10, na sledeoj vrednost 100. Dve kuglice na prvoj ici imaju vrednost 2, na drugoj vrednost 20, i tako dalje. Po tome abakus odgovara raunanju u pozicionom brojnom sistemu. Sabiranje se ostvaruje pomeranjem kuglica u jednom smeru, a oduzimanje pomeranjem u drugom. Dakle, abakus je pomono memorijsko sredstvo i nema funkcije kakve e imati mehaniki kalkulatori koji su nastali mnogo kasnije.</p> <p>sl. 1. Abakus Period Abakusa: Do 5000 g.p.n.e. - razvijeno brojanje Oko 3000 g.p.n.e. - pojava prvih pisama (Sumeri u Mesopotamiji) Oko 3000 g.p.n.e. - Razvoj 60-terinog brojnog sistema Oko 2600 g.p.n.e. - Zapisi na papirusu 1200-1100 g.p.n.e. - Formiran abakus (abak, suan-pen) Oko 330 g.p.n.e. - Aristotel postavio osnove logike Oko 60 g.n.e. - Heron Aleksandrijski konstruisao automat Oko 100 g.n.e. - U Kini pronaen papir 100-200 g.n.e. - Zapis dekadnih cifara u Indiji</p> <p>8-9 vek n.e. Arapi usvoji indijski nain zapisa brojeva. Al Horezmi precizno opisao 4 osnovne raunske operacije 2.2. Mehanizacija procesa raunanja Mehanizacija procesa raunanja Sve do XVII veka raunanje, ma kako sloeno, obavljalo se runo. Za sloena nauna izraunavanja na raspolaganju su bile tablice integrala, logaritama i trigonometrijskih funkcija koje su, takoe runo, izraivali timovi ljudi. 1450. Johan Gutenberg - Konstrusao prvu tamparsku presu 1614-1620 John Napier otkrio prirodne logaritme i logaritamski raunar 1623/24 Wilhelm Schickard - prva raunarska maina sa prenosom desetica 1642. Blaise Pascal je napravio 6-mesnu raunsku mainu. Godine 1647. usavrena na 8-mesnu sa prenosom desetica. (Poetak perioda mehanikih raunskih maina)</p> <p>sl. 2 Mehanika raunska maina Prvi mehaniki kalkulator konstruisao je Nemac Wilhelm Schickard (1592-1635) za potrebe izraunavanja astronomskih tablica. Maina je mogla da sabira i oduzima estocifrene brojeve, a u sluaju prekoraenja oglaavalo se zvonce. Savremenici nazivaju ovu spravu "sat za raunanje".</p> <p>sl. 3 Sat za raunanje</p> <p>sl.4 Wilhelm Schickard</p> <p>sl. 5 Blaise Pascal</p> <p>Blez Paskal je 1642. godine kada je imao samo 19 godina otpoeo rad na mehanikom kalkulatoru koji se naziva Pascaline. On je tada pomagao svom ocu koji je bio skuplja poreza i eleo je da mu olaka posao. Prvi model je izraen 1645. godine, a 1652. godine izraeno je ve 50 prototipova, od kojih je vie od 12 prodato. Cena i sloenost maine onemoguili su dalju proizvodnju, kao i injenica da je samo Paskal lino mogao da je popravi. U to vreme, on je ve imao druga nauna interesovanja. On je bio "udo od deteta" ijim se obrazovanjem bavio njegov otac. Dao je veliki doprinos matematici i fizici. Zbog svega toga jedan programski jezik koji je nastao 70-tih godina XX veka nazvan je paskal.</p> <p>Lajbnic je 1671. godine izumeo spravu - raunaljka s bubnjem (Stepped Reckoner) koja je mogla da obavlja sve etiri osnovne aritmetike operacije, kao i da izraunava kvadratni koren. Sve ove operacije izvodile su se ponavljanjem operacije sabiranja. Vie ovakvih maina je izraeno pod Lajbnicovim rukovodstvom, ali uspeh nije bio ba veliki jer operacija prenosa prilkom raunanja nije u potpunosti automatizovana. Ipak, maina je Lajbnicu donela izbor u Londonsko kraljevsko drutvo 1673. godine.</p> <p>sl. 6 Stepped Reckoner</p> <p>sl. 7 Gottfried Wilhelm Leibniz</p> <p>I nemaki matematiar i filozof Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) je bio "udo od deteta". Upisao se na univerzitet sa 15 godina, a diplomirao sa 17. Navodno je jednom izjavio "da je nedostojno izvanrednih ljudi da gube dragoceno vreme na poslove izraunavanja koji bi se mogli poveriti bilo kome ako bi raunanje obavljala maina". U oblasti raunarskih nauka, matematika logika predstavlja teoretsku osnovu 1. digitalne logike (koja se bavi dizajnom prekidakih kola), 2. relacionih baza podataka, 3. teorije formalnih jezika, automata i izraunljivosti, 4. vetake inteligencije, 5. mnogih drugih oblasti Joseph-Marie Jacquard (1752-1834) akar je 1801. godine predstavio svoj razboj na industrijskoj izlobi u Parizu. Ovaj razboj su kasnije unitili tkai svilenih tkanina bojei se da e zbog njega izgubiti posao. Ipak, razboj je vrlo brzo prihvaen i ve 1806. godine samo u Francuskoj je bilo 11000 ovakvih razboja, a akar je dobijao naknadu za svaki od njih. akarov tkaki razboj je koristio buene kartice za kontrolu operacija. Igle su upadale u rupe na kartici, a razliite kombinacije ubuenja kreirale su razliite are i dezene istkanog materijala. Time je kvalitet i dizajn tkanina dramatino poboljan. Buene kartice su se u narednom periodu intenzivno koristile za automatizaciju razliitih postupaka, a koristili su ih i prvi raunari. U XIX veku se neka vrsta buene kartice koristila u raznima vrstama muzikih kutija.</p> <p>sl. 8 akarov tkaki razboj</p> <p>sl. 9 Buene kartice</p> <p>sl. 10 Aritmometar</p> <p>Prvi zaista uspeni kalkulator je kreirao Charles Xavier Thomas de Colmar (17851870) 1820. godine koji je nazvan aritmometar. On je mogao da sabira, oduzima i mnoi, a i delio je uz intervenciju korisnika. Ove velike sprave (zauzimale su ceo sto) ule su u iroku upotrebu i prodavale su se jo 90 godina. Slini kalkulatori koristili su se na Matematikom fakultetu jo 70-tih godina XX veka za izraunavanja u okviru predmeta Numerika analiza. Godine 1822. su arls Babid i njegov prijatelj Don Herel (John Herchel) naili na mnogo greaka proveravajuo runo izraunate podatke za Astronomsko drutvo. Tada je Babid, navodno, izjavio: "Volelo bih da su ova izraunavanja obavljena na paru!". Te godine on je poeo da radi na diferencijalnoj maini koja je trebalo da automatski izraunava vrednost polinomijalnih funkcija do estog stepena. Njegov rad je finansirala Britanska vlada, ali on nikada nije uspeo da zavri projekat. Krajem XX veka diferencijalna maina je konstruisana po Babidovim nacrtima i uspela je da obavi izraunavanja sa tanou od 31 cifre. Bez obzira to nije uspeo da relizuje projekat diferencijalne maine, arls Babid je poeo da radi na projektu analitike maine. U ovom projektu on je razvio mnoge ideje koje su implementirane u modernim raunarima. Na primer, maina je imala skladite za numerike podatke koje je moglo da primi 1000 promenljivih, a svaka od njih da bude zapisana sa 50 cifara. Aritmetike operacije su se obavljale u "vodenici". U zavisnosti od vrednosti meurezultata izvravanje bi moglo imati i alternativne puteve. Programi koji su upravljali radom vodenice bili su ispisani na buenim karticama. Bilo je predvieno da se rezultati izraunavanja izdaju na maini za slaganje. Sve operacije su se izvravale iskljuivo mehaniki.</p> <p>sl. 11 analitike maine</p> <p>sl. 12 analitike maine</p> <p>2.3. Holeritove maine Holeritove maine su radile na principu buenih kartica. Numeriki podaci su bueni na kartice zasebnim mainama. U toku obrade kartice drugom mainom, iglica bi kroz ubuenje ula u posudu sa ivom, ime se zatvaralo elektrino kolo to se registrovalao na mehanikom brojau. Ovime se ubuenje na kartici pretvaralo u smisleni podatak. Buene kartice su, osim toga, omoguile da se jednom pripremljeni podaci mogu vie puta koristiti. Time je izostalo dupliranje posla i poveana je produktivnost zaposlenih. Operacije, ili "program", su jo uvek bile vrsto povezane sa samom mainom tako da je ona mogla da obrauje samo podatke sa popisa stanovnitva. Svaka cifra broja je na buenoj kartici predstavljena ubuenjem u specijalno odreenom prostoru na kartici. Kombinacijom ubuenja predstavljana su slova i drugi znaci.</p> <p>Svaka kartica je mogla da primi 80 slova ili cifara, a za njihovo kodiranje korieno je 12 redova. Kartice su izraivane od kvalitetnog debljeg papira. Zasek u jednom uglu kartice je odreivao ispravan poloaj za smetaj kartica u ita. Holeritove maine su se prodavale i izvan Sjedinjenih Amerikih Drava, te su dospele i u Jugoslaviju. Tridesetih godina prolog veka ih je koristila Jugoslovenska eleznica.</p> <p>2.4. Elektromehaniki period nakon Holeritovih maina Nakon rada Holerita nastaju razne kompanije za proizvodnju savrenijih eletromehanikih maina. 1930-1940. konstruisan veliki broj raunara zasnovan na relejima. (G. Stibitz iz Bell Lab. K. Zuse u Nemakoj Z1,Z2,Z3) Nemaki student tehnike Cuze koji je tokom tridesetih godina dvadesetog veka napravio niz automatskih raunskih maina. Godine 1941. razvio je ureaj za raunanje Z3 koji je imao izvesne mogunosti programiranja, te se esto smatra i prvim programabilnim raunarom. Cuzeove maine tokom rata naile su samo na ograniene primene (od njegove firme nastao Simens). 1936. A. Turing - Tjuringova maina 1944. Howard Aiken - raunar MARK 1.</p> <p>3. ERA ELEKTRONSKIH RAUNARA</p> <p>1939. John Atanasoff - 16-bitni sabira sa vakumskim cevima. 1941. Atanasov i Beri konstruisali kalkulator ABC i razvili osnovne koncepte koji e se pojaviti kasnije u "modernim raunarima" - elektronsku aritmetiku jedinicu i regenerativnu, ciklinu memoriju. 1945. John von Neumann - Teorijski koncept elektronskih raunara Fon Nojmanovi raunari 1946. J.P. Eckert i J.W. Mauchly konstruisali su ENIAC (Electronic Numerical Integrater And Computer) 1948. Bell Teleph. Corp. - prvi tranzistor 1950. UNIVAC I - prvi komercijalni elektronski raunar 1952. IBM 701 - Raunar sa magnetnim trakama 1953. Rad za raunarom danas je teko zamisliti bez tampaa, ali bilo je potrebno skoro pedeset godina da bi inenjeri i dizajneri uinili ove ureaje pristupanim. Prvi printer koji je iao uz raunar razvijen je 1953. u kompaniji Remington -Rand, za potrebe UNIVAC Kompjutera, dok je 1957. prvi matrini tampa tritu predstavio IBM 1954. Programski jezik FORTRAN (za IBM 650) 1955. Bell Corp. TRADIC - raunar zasnovan na tranzistorima 1958/59 - Texas Instriments - Integrisana verzija tranzistora 1959-1960. Programski jezik COBOL 1969. uveden programerski smer u Matematikoj gimnaziji 1970/71 - Prvi mikroprocesor (4-bitni mikroprocesor napravljen u Intel-u od 2300 tranzistora.) 1972- programski jezik C 1974/75 - I8080, M6800, Zilog se izdvaja iz Intel-a .Pojavljuju se prvi mikroraunari 1975. Altair 8800 se generalno smatra za prvi lini (personalni) raunar 1976. Apple-raunari 1977. Memorijski ipovi od 16K (sa preko 20000 tranzistora) 1978. I8086</p> <p>1978. prvo izdanje K&amp;R knjige Programski jezik C, Kernighan, Ritchie 1980. Integrisana kola sa 200000 tranzisrora 1981. Predstavljen prvi IBM PC 1983. I80286 1985. I80386 1989. I80486 1993. Pentim I</p> <p>4. ISTORIJA ELEKTRONSKIH DIGITALNIH RAUNARAJedan od uesnika ENIAC programa Don Fon Nojman smatrao je da je ovakvo programiranje sporo. Shvatio je i da je umesto decimalne aritmetike bolje koristiti binarnu. Fon Nojman je 1945. god,u svom izvetaju opisao arhitekturu raunara koja se i danas koristi u najveem broju savremenih raunara, koncipirana na unutranjem programu. Program se pri izvravanju uva kao i podaci za obradu. Fon Nojmanova maina imala je 5 delova: memoriju, aritmetiko logiku jedinicu (ALU), upravljaku jedinicu (upravlja programom) i ulaznu i izlaznu jedinicu. U okviru ALU postojao je akumulator, pa tipina instrukcija sabira memoriju sa sadrajem akumulatora ili sadraj akumulatora upisuje u memoriju. Istoriju elektronskih digitalnih raunara moemo podeliti na est generacija u zavisnosti od faza razvoja i to: Prvu generaciju (1951-1958) Drugu generaciju (1959-1963) Treu generaciju (1964-1970) etvrtu generaciju (1971-1987) Petu generaciju (od 1990 ) i estu generaciju kompjutera</p> <p>4.1. Prva generacija Prvu generaciju (1951-1958) karakteriu korienje elektronskih (vakumskih) cevi kao aktivnih elemenata i kablovskih veza izmeu elemenata. Ovi elementi su bili veliki, troili su mnogo struje i oslobaali veliku koliinu toplote. Raunari su bili veliki npr. ENIAC je bio teak 30 tona i troio je oko 174 KWh. Za skladitenje programa i podataka koristile su se razliite memorije (magnetne trake i doboi). Za pisanje programa koristio se mainski jezik;</p> <p>sl. 13. Elektronska cev</p> <p>sl 14. ENIAC</p> <p>UNIVAC (UNIVersal Automatic Computer) je bio prvi raunar koji je uao u komercijalnu upotrebu. Razvila ga je kompanija koju su osnovali Don Ekert i Don Moli, konstruktori ENIAC i EDVAC raunara, koji su bili i glavni dizajneri ovog raunara. Ovo je bio prvi raunar od koga je proizvedeno vie primeraka, od kojih je prvi instaliran 1951. u Birou za popis stanovnitva SAD-a 1951. godine. Peti raunar iz ove serije je koristila kompanija CBS (Columbia Broadcasting System) za predvianje rezultata predsednikih izbora. Na osnovu 1%-og uzorka oni su ispravno procenili da e na izborima pobediti predsedniki kandidat Eisenhower (Ajzenhauer). Ovaj raunar je bio teak 29000 funti (oko 13 tona), imao je 5200 vakuumskih cevi i obavljao je 1900 operacija u sekundi, a asovnik mu je radio brzinom od 2.25MHz. Zauzimao je 35.5 metara kvadratnih prostora. Imao je memoriju na principu linija za kanjenje, radio je dekadno (koristo je binarno kodiranu decimalnu aritmetiku), a kao memorijsku jedinicu uveo je magnetne trake. Prvi UNIVAC raunari su se veoma dugo koristili ak i onda kada su postali tehnoloki zastareli. Biro za popis je koristio dva UNIVAC I raunara do 1963. godine, a jedna komapanija za osiguranje iz SAD-a je svoj UNIVAC raunar prestala da koristi tek 1970.godine, posle trinaest godina korienja.</p> <p>Kako se programiralo u I generaciji raunara? U vreme nastanka raunara prve generacije, uli su u upotrebu termini hardware (da oznae raunar i svu pridruenu opremu), i software (programi, odnosno skup instrukcija koje upravljaju radom raunara) . Softver prve generacije raunara je pisan na mainskom jeziku. Svaki raunar je imao svoj mainski jezik koji je bio usklaen sa elektronskim komponentama tog raunara. Programeri koji su pisali programe na mainskom jeziku pisali su binarni kod za beleenje instrukcija, za adresiranje memorije i za beleenje podataka. Programiranje na mainskom jeziku bilo je veoma teko i podlono grekama.</p> <p>Rani raunari su mogli da izvravaju samo jedan po jedan program, a posle zavretka rada jednog programa, raunar je morao da se dovede u poetno stanje da bi moglo poeti izvravanje drugog programa.</p> <p>4.2. Druga generacija</p> <p>Drugu generaciju (1959-1963) karakteriu tranzistori koji su se ugraivali umesto elektronskih cevi. Bili su jeftiniji, bri, m...</p>