Click here to load reader

0 - Razvoj racunara

  • View
    15

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

k

Text of 0 - Razvoj racunara

  • 1-1

    RAZVOJ ELEKTRONSKIH RAUNARA

    Grubo govorei, periode u razvoju raunara moemo podeliti na dve epohe:

    1. Period pre pojave elektronskih raunara (do 1946. godine)

    2. Period nakon pojave elektronskih raunara (nakon 1946. godine).

    Pre pojave elektronskih raunara, raunanje se vrilo korienjem nekoliko ureaja:

    1. Abakus (najee se 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).

    2. Paskalina (konstruisao je Blez Paskal 1642. godine, zasnovana na mehanizmu

    spojenih zupanika, a prikazivala je decimalne brojeve, do 8 cifara).

    Slika 1. Paskalina

    3. Lajbnicova maina sa etiri operacije (sabiranje, oduzimanje, mnoenje i

    deljenje), 1694. godine. Lajbnic je bio prvi koji je predstavio binarni brojni

    sistem 1697. godine).

  • 1-2

    Slika 2. Lajbnicova maina

    4. akarov tkaki razboj sa buenim karticama (1801. godine, koristio je

    buene kartice za kontrolu operacija, razliite kombinacije rupa na kartici

    kreirale su razliite are i dezene istkanog materijala).

    5. Bebidova analitika maina (u teoriji predstavlja mainu koja bi automatski

    radila na paru, imala bi memoriju za skladitenje 1000 promenljivih. Programi

    su bili ispisani na buenim karticama. Ada Bajron, erka engleskog lorda

    Bajrona, smatra se prvim programerom, poto je napisala detaljan opis

    izraunavanja Bernulijevih brojeva na analitikoj maini).

    Slika 3. Analitika maina

    1. Elektromehaniki raunari:

    1. Analogni raunar konstruisan na MIT-u (1925-1942), analogni raunar koji je

    imao elektrini motor, korien je prvenstveno u vojne svrhe.

    2. Z1, prvi programabilni raunar, konstruisao ga Konrad Zuse 1934. godine.

  • 1-3

    Slika 4. Z raunar

    3. Colossus, projektovao ga 1941. Alen Tjuring, a konstruisao ga Don fon

    Nojman. Tjuring je 1936. godine razvio ideju univerzalne maine koja moe da

    izvri svaki algoritam koji se moe opisati i predstavlja osnovu za koncept

    raunarstva. 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.

    4. Harvard Mark I, II i III (1937-1944.), konstruisao je Haurad Hajken, uz

    podrku IBM-a. Maina je imala ulazni i izlazni ureaj, memoriju, aritmetiki i

    upravljaki organ. Ulazni podaci i instrukcije unoeni su pomou buene

    magnetne trake, ili pozicioniranjem prekidaa. Radila je sa 20-cifrenim

    brojevima, brzinom od 3 operacije u sekundi. U memorijskoj jedinici je moglo

    da se uskladi 60 brojeva. Koriena je do 1959. Prilikom jedne demonstracije

    maina je prestala da radi. Razlog je bila bubavaba koja je ula u relej. Odatle

    potie termin za greke u programima (bug).

  • 1-4

    Slika 5. Harvard Mark I

    2. Elektronski digitalni raunari

    Prvi elektronski digitalni raunar projektovao je 1939. godine Don J. Atanasov, uz

    pomo svog studenta, na Ajova univerzitetu. Maina je nazvana ABC, nikada nije bila

    kompletirana, a projekat je naputen 1942. godine.

    ENIAC (Electronic Numerical Integrater And Computer) je bio prvi uspean

    elektronski raunar opte namene. Kod njega program nije bio uskladiten u centralnoj

    memoriji, ali je mogao da izvodi operacije elektronskom brzinom (1000 puta bre nego Mark

    I). Maina je programirana da izvrava operacije ukluivanjem i iskluivanjem kablova i

    prekidaa, a prema potrebi i prelemlavanjem ica, to je trajalo i po nekoliko dana, kada je

    raunar reprogramiran za reavanje novog problema. Buene kartice su koriene za ulaz i

    izlaz podataka. ENIAC je imao dimenzije 10*20 m i teio preko 30 t. Po tome je raunarski

    sistem bez programa, nazvan hardver. Raunar se sastojao od 70 000 otpornika, 10 000

    kondenzatora i 6 000 prekidaa. Za povezivanje ovih komponenti trebalo je zalemiti preko

    500 000 spojeva. Mogao je da radi samo kada su sve komponente bile u ispravnom stanju, a

    proseno vreme izmeu dva kvara bilo je sedam minuta. Na njemu je stalno radilo est

    tehniara. ENIAC je kompletiran u decembru 1945. godine, poto je rat zavren. Negova

    prva raunanja su bila u vezi s projektovanjem atomskog i balistikog oruja. Korien je i u

    mnoge druge svrhe, ukluujui i prvu raunarsku prognozu vremena. Bio je u upotrebi do

    oktobra 1955. godine.

  • 1-5

    Slika 6. ENIAC

    EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer). Za vreme razvoja

    ENIAC-a, grupi na univerzitetu Pensilvanije koja je poinjala rad na drugom raunaru, 1944.

    pridruio se i Don Fon Nojman. Ova maina je trebala da ima samo desetinu komponenti od

    kojih je bio sastavlen ENIAC, a da ima sto puta veu memoriju. U konceptu projekta maine

    Fon Nojman je naveden kao editor. Kluni koncept kod ove maine je bio uskladitenje

    programa po kome maina radi u memoriju. Do tada su se podaci sa kojima je maina radila i

    program po kome je radila unosili odvojeno u memoriju. Fon Nojman je predloio da se i

    program i podaci dre uskladiteni u memoriju raunara u isto vreme. Na taj nain se program

    mogao menjati podjednako lako i brzo kao i podaci. Ovaj princip programiranja raunara

    zadran je do dananjih dana. Raunar EDVAC zavren je 1949. godine i bio je prva maina

    koja je imala magnetne diskove. Pored ENIAC-a i EDVAC-a, krajem etrdesetih i poetkom

    pedesetih godina razvijeno je vie raunara zasnovanih na istim principima, tehnologiji i

    uglavnom slini:

    1. 1948. razvijen EDSAC na univerzitetu u Kembridu

    2. 1948. IBM uvodi elektronski kalkulator 604

    3. 1948. IBM pravi SSEC raunar sa 12 000 cevi

    4. 1949. Dej Foster u raunaru Whirlwind koristi kao glavnu memoriju, magnetnu

    memoriju.

  • 1-6

    Slika 7. EDVAC

    Pobolanje u raunarskoj tehnologiji nastavla se i poetkom pedesetih godina. Ona su

    se odrazila i na raunarima proizvedenim u tom periodu. Raunari proizvedeni posle ovog

    perioda kvalifikovani su u generacije. Svaka generacija ukluila je neka vea pobolanja

    koja su ih inila brim, efikasnijim i monijim. Oko definisanja prve tri generacije postignuta

    je opta saglasnost. Meutim, etvrta i peta generacija, o kojoj se esto diskutuje, nisu tako

    dobro definisane.

    2.1 Prva generacija raunara

    Osnovna karakteristika prve generacije bilo je korienje vakumskih cevi kao aktivnih

    elemenata. Ovi elementi su esto bili i veliine kunih lubimaca. Troili su mnogo struje i

    proizvodili veliku koliinu toplote. Druga karakteristika ove generacije bila je memorija za

    skladitenje programa i podataka. Razvijane su razne vrste memorija kao na primer,

    magnetne trake i doboi. Cil je bio razvoj bre i jeftinije memorije. Poetkom pedesetih

    godina dva otkria su izmenila sliku o elektronskim raunarima - od brzih nepouzdanih, oni

    su postali relativno pouzdani, a mogunosti su im jo i poveane. To su otkrie magnetne

    trake i tranzistora. Ova tehnika otkria brzo su nala primenu u raunarima, pa je tako i

    kapacitet memorije komercijalnih raunara do poetka 60-ih godina narastao sa 80 000 na 64

    000 rei. Nije bilo viih programskih jezika, ve se programiralo u mainskom jeziku, to je

    zahtevalo vrlo detalne instrukcije. Ove maine su bile skupe za korienje i za iznajmlivanje,

    a bile su skupe i za korienje zbog trokova odravanja i programiranja. Raunari su se

    uglavnom nalazili u privatnim laboratorijama, dravnim ustanovama, ili velikim raunarskim

    centrima u industriji i o njima je brinulo mnogo osobla za podrku i programera. Zbog toga

    su mnogi korisnici zajedniki koristili raunarske kapacitete ovih maina.

  • 1-7

    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. 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.

    2.2 Druga generacija raunara

    Druga generacija obuhvata raunare proizvedene krajem pedesetih i u prvoj polovini

    60-ih godina. Ova generacija zasnovana je na tranzistorima. Iako su tranzistori otkriveni

    1948. godine, do 1959. godine nije bilo tehnologije i proizvodnih metoda za njihovo

    korienje u raunarima. Raunari druge generacije sadrali su oko 10 000 pojedinanih

    tranzistora koji su se runo privrivali na ploe i povezivali drugim s drugim elementima

    icama. Tranzistori su imali odreene prednosti nad elektronskim cevima. Bili su jeftiniji,

    brzi, manji, troili su manje elektrine energije i razvijali manje toplote. Prvi komercijalni

    raunar koji je koristio tranzistore bio je Philco Transac S-2000, ali najvei uspeh u to vreme

    je postigao IBM sa raunarom 1401.