Osnova. Základy informatiky. 1. Přednáška Historie. Úvod. Kategorie počítačů z pohledu hardware

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Osnova. Základy informatiky. 1. Přednáška Historie. Úvod. Kategorie počítačů z pohledu hardware"

Kryštof Bílek
před 7 lety
Počet zobrazení:

Osnova Lenka Carr Motyčková 1. Přednáška Historie 1 1. Historie vývoje počítačů 2. Struktura počítačů 3. číselné soustavy 4. Logika, logické operace 5. teorie informace, k odování 6.

1 Osnova Lenka Carr Motyčková 1. Přednáška Historie 1 1. Historie vývoje počítačů 2. Struktura počítačů 3. číselné soustavy 4. Logika, logické operace 5. teorie informace, k odování 6. Operační systémy 7. Správa paměti a procesů 8. Synchronizace procesů 9. Počítačové sítě 10. Bezdrátové sítě 11. Peer to peer sítě 12. Utajení, šifrování 2 Úvod SISD Single instruction single data stream Sekvenční výpočty MISD Multiple instruction single data stream SIMD Single instruction multiple data stream MIMD Multiple instruction multiple data stream multiprocesor, multicomputer, network system čtení a zápis sdílených proměnných posílání a přijímání zpráv 3 mikropočítač (osobní počítač) -- mikroprocesor na 1 čipu, typy: workstation, desktop, server, laptop, notebook, palmtop, PDA, embedded, 1 uživatel, všeobecné použití minipočítač (midrange) -- terminálové serverové počítače, větší diskový prostor, více periferií, spolehlivé, více uživatelů (I/O zařízení), použití v obchodní systémech, průmyslu, např. DEC PDP, VAX, IBM System i, HP 3000, Sun SPARC Enterprise, v pol. 80 let nahrazeny sítěmi serverů a pracovních stanic 4 mainframe (sálový počítač) -- velký diskový prostor, mnoho periferií, paralelní architektury, vysoký výkon, použití pro zpracování hromadných dat (statistiky, banky), např. IBM System/360 superpočítač -- paralelní a distribuovaná architektury, velmi vysoký výkon, náročné výpočty nad rozsáhlými daty, použití pro výzkum, meteorologii, seismologii apod. simulace, např. Cray, IBM Blue Gene, Roadrunner osobní počítač (Personal Computer, PC) Vychází z minipočítačů z konce 70. let příbuznost a (částečná nebo úplná) kompatibilita s počítači IBM PC a Apple Macintosh IBM PC (od roku 1981), processor 8088 IBM PC XT (8bitový) -> IBM PC AT (16, 32, dnes 64bitový) základní koncepce technického provedení počítače skládačka : základní deska s procesorem, pamětí a přídavnými kartami, vstupní a výstupní zařízení 5 6 1

1. Před naším letopočtem Historie počítačů (1) zjednodušení a zrychlení

Mechanické (počítací) stroje -- počítačový pravěk pol. 17. st. Pascaline, B.

děrné pásky, M.Jacquard 1833 -- Analytical/Difference Engine, Ch.

-- stroje zpracovávající děrné štítky, H.

2 1. Před naším letopočtem Historie počítačů (1) zjednodušení a zrychlení počítání -> automatizace výpočtů starověk--středověk -- počítadla: abakus (Řecko, Řím) 17. st. -- logaritmické pravítko, první mechanické samočinné počítací stroje Mechanické (počítací) stroje -- počítačový pravěk pol. 17. st. Pascaline, B.Pascal, desítkové i jiné - ozubená kolečka stroj zvládající aritmetiku, G.W.Leibnitz, dvojková číselná soustava tkalcovský stav řízený pomocí děrné pásky, M.Jacquard Analytical/Difference Engine, Ch.Babbage, koncept programovatelného počítače kon. 18. st. -- stroje zpracovávající děrné štítky, H.Hollerith, pro statistiky, banky, pojišťovny, Tabulating Machine Company (1896) -> International Bussines Machine (IBM, 1924) 7 ABAKUS n. l. Wilhelm Schickard 9 9 Blaise Pascalův kalkulátor Struktura klasického sčítacího strojku

3. 1800 1900 Charles Babbage Charles Xavier

(Analytical Engine), použití děrných štítků.

rekonstrukce 15 15 14 14 16 16 Děrná páska

3 Charles Babbage Charles Xavier Thomas 1833 Programovatelný stroj (Analytical Engine), použití děrných štítků. První úspěšný sériově vyráběný kalkulátor Vlastnosti: 1. Vytvořen pomocí železných ozubených kol. 2. Poháněn parním strojem. 3. Ovládal se pomocí děrných štítků. 4. Byl založen na dvojkové soustavě. Babbage - difference machine rekonstrukce Děrná páska Děrný štítek Ada, Lady Lovelace Spolupracovnice, přítelkyně Charlese Babage První programátorka počítačů na světě

Historie počítačů (2) Generace počítačů 0. Generace : elektromechanické, 1937-1945 1. Generace: elektronkové, 1945-51 2. Generace: transistorové, 1951-65 3.

Generace: VLSI: 1980 - Nultá generace (mechanické části, relé, desítky operací/s) 1936 -- Turingův stroj (teoretický model), Alan Turing 1937 -- dvojková, digitální

automat Z-1, Konrád Zuse, (1941) programovatelný, 1944 -- MARK I, Harward University, začátek IBM, elektromechanický, 5 tun, 3500 relé, stovky km drátů, tisíce

MARK II, dvojkový, MARK III, programovatelný 1958 -- SAPO, reléový, ČSSR 19 20 Konrád Zuse 1938 první elektromechanický počítač Z1 (Německo) 4.

4 Historie počítačů (2) Generace počítačů 0. Generace : elektromechanické, Generace: elektronkové, Generace: transistorové, Generace: integrované obvody: Generace: VLSI: Nultá generace (mechanické části, relé, desítky operací/s) Turingův stroj (teoretický model), Alan Turing dvojková, digitální elektronika, Claude Shannon Atanasoff Berry Computer, dvojkový, neprogramovatelný (soustavy lineárních rovnic), ne turingovsky úplný reléový počítací automat Z-1, Konrád Zuse, (1941) programovatelný, MARK I, Harward University, začátek IBM, elektromechanický, 5 tun, 3500 relé, stovky km drátů, tisíce dekadických koleček na elektromotorky, sčítání ve zlomcích sekund, násobení v jednotkách sekund, výpočet konfigurace první atomové bomby (100 hodin), děrné pásky dále MARK II, dvojkový, MARK III, programovatelný SAPO, reléový, ČSSR Konrád Zuse 1938 první elektromechanický počítač Z1 (Německo) SOUČASNOST GENERACE NULTÁ (1930) 1. Využívají relé 2. Rychlost pár operací za sekundu 3. Velký počet skříní Howard Aiken 1938 Mark 1 prototyp, rekonstrukce Rekonstrukce 1960 Z3 - Z1 nefunkční GB Colossus 1943 GB šifrovací a dešifrovací stroj Colossus, prolomil německé šifry za II. světové války. Výpočet první atomové bomby

Howard Aiken 1943 MARK 2, fungující a používaný 1. generace Odstranění mechanických relé (1945-51) Koncepce von Neumann jeden program a data, s kterými pracuje.

5 Howard Aiken 1943 MARK 2, fungující a používaný 1. generace Odstranění mechanických relé ( ) Koncepce von Neumann jeden program a data, s kterými pracuje. Poté je spuštěn výpočet, v jehož průběhu již není možné s počítačem interaktivně komunikovat. Po skončení výpočtu musí operátor do počítače zavést další program a jeho data. neexistují vyšší programovací jazyky, z čehož vyplývá vysoká náročnost při vytváření nových programů. Neexistují ani operační systémy Historie počítačů (3) První generace (elektronky, stovky až tisíce operací/s) idea řízení počítače programem uloženým v paměti, ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), University of Pennsylvania, 1. všeobecně použitelný, 30 tun, 15m 2 (bývalá univerzitní tělocvična), elektronek, 1500 relé, 174 kw (chlazení vzduchem od vrtulí dvou leteckých motorů), násobení v řádu ms, dekadický, programovatelný pomocí přepínačů a kabelů, výpočet konfigurace vodíkové bomby, 1955 rozebrán EDVAC, Bellovy laboratoře, dvojkový, lépe navržený a univerzálnější než ENIAC -- program v paměti spolu s daty, dále UNIVAC, MANIAC, JOHNNIAC, IBM 650, Strela (1953) paměti: magnetické bubny, děrné štítky a pásky 27 5

Podobné dokumenty

Úvod do informačních technologií

Úvod do informačních technologií Jan Outrata KATEDRA INFORMATIKY UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI přednášky Úvod Jan Outrata (Univerzita Palackého v Olomouci) Úvod do informačních technologií Olomouc, září