Počítač je zařízení, které může ukládat a vracet informace, které zpracováváme, kdykoli chceme. Dnešní počítače jsou schopné sledovat zobecněné sady procesů zvaných programy. Tyto programy umožňují počítačům provádět širokou škálu úkolů. Úplný počítač obsahující hardware, operační systém (hlavní software) a periferní zařízení potřebná a používaná pro „plný“ provoz lze označit jako počítačový systém. Tento termín lze také použít pro skupinu počítačů připojených a spolupracujících, zejména pro počítačovou síť nebo skupinu počítačů. Prvním elektrickým počítačem je ENIAC.
Počítače se v průběhu historie objevovaly v mnoha různých formách. První počítače v polovině 20. století měly velikost velké místnosti a spotřebovaly stokrát více energie než dnešní počítače. Na začátku 21. století se počítače dokázaly vejít do náramkových hodinek a pracovat na malé baterii. Hlavním důvodem, proč mohou být vyráběny tak malé, je to, že v roce 1969 mohly být obvody, které se vejdou do velmi malých prostor, vyrobeny pomocí polovodičů. Počítače, které dnes používáme, získaly rychlost po 4004, což byl první procesorový titul Intelu. Naše společnost uznala osobní počítač a jeho přenosný ekvivalent, notebook, jako symboly informačního věku a identifikovala jej s konceptem počítače. Dnes jsou široce používány. Základním principem práce počítače je binární číselný systém, tj. Kódy skládající se pouze z 0 a 1.
Schopnost uložit požadovaný software a spustit jej kdykoli je hlavní funkcí, díky níž jsou počítače univerzální a odlišují je od kalkulaček. Teze Church-Turing je matematickým vyjádřením této všestrannosti a zdůrazňuje, že jakýkoli počítač může plnit úkoly jiného. Ať je tedy jejich složitost jakákoli, od kapesních počítačů až po superpočítače, mohou všichni dělat stejné úkoly bez paměti a časových omezení.
Historie počítače
Mnoho zařízení známých v minulosti jako počítače si tuto definici podle dnešních kritérií nezaslouží. Počítač při spuštění sözcüBylo to jméno dané objektům, které usnadňovaly výpočetní proces. Počítačové příklady tohoto raného období zahrnují číselný korálek (počítadlo) a stroj Antikitera (150 př. N. L. - 100 př. N. L.). O několik století později, ve světle nových vědeckých objevů na konci středověku, patří první ze série mechanických výpočetních zařízení vyvinutých evropskými inženýry Wilhelmu Schickardovi (1623).
Žádné z těchto zařízení však nesplňuje dnešní definici počítače, protože se nejedná o software (nebo instalovatelný). Děrované štítky vyrobené Josephem Marie Jacquardem v roce 1801 za účelem automatizace procesu na tkacím stroji jsou považovány za jednu z prvních stop softwaru (instalace) ve vývojovém procesu počítačů, i když omezených. Díky těmto kartám poskytnutým uživatelem mohl tkací stroj přizpůsobit svou činnost výkresu popsanému s otvory na kartě.
V roce 1837 Charles Babbage vytvořil koncept a navrhl první plně programovatelný počítač stroje, který nazval Analytický stroj (analytický nebo analytický stroj). Tento stroj však nemohl vyvinout z finančních důvodů a z důvodu neschopnosti dokončit na něm práci.
Prvním rozsáhlým použitím děrovacích karet byla kalkulačka navržená Hermanem Hollerithem v roce 1890 pro použití v účetních transakcích. Podnikem, ke kterému byl v té době přidružen Hollerith, byla IBM, která se v následujících letech stane globálním počítačovým gigantem. Na konci 19. století se začaly objevovat aplikace (technologie), které by v nadcházejících letech významně přispěly k rozvoji výpočetního hardwaru a teorií: děrovačky, booleovská algebra, vesmírné elektronky a dálnopisná zařízení.
V první polovině 20. století bylo u stále složitějších analogových počítačů splněno mnoho vědeckých požadavků. Stále však byli daleko od úrovně neomylnosti dnešních počítačů.
Počítačová aplikace se ve 1930. a 1940. letech 1937. století neustále zlepšovala a nástup digitálního elektronického počítače nastal až po vynálezu elektronických obvodů (XNUMX). Mezi důležitá díla tohoto období patří:
- "Z stroje" Konrada Zuse. Z3 (1941) je první stroj, který může pracovat na základě binárních čísel a pracovat se skutečnými čísly. V roce 1998 se ukázalo, že je Z3 kompatibilní s Turingem, a získal tak titul prvního počítače.
- Počítač Atanasoff-Berry (1941) byl založen na distančních trubicích a měl binární číselnou základnu i paměťový hardware založený na kondenzátorech.
- Počítač Colossus vyrobený v Anglii (1944) prokázal, že použití tisíců zkumavek, navzdory omezenému firmwaru (instalovatelnosti), by mohlo přinést dostatečně spolehlivý výsledek. II. To bylo používáno ve druhé světové válce k analýze tajné komunikace německých ozbrojených sil.
- Harvard Mark I (1944), počítač s omezenou konfigurovatelností.
- ENIAC (1946) vyvinutý americkou armádou je založen na desetinných číslech a je prvním elektronickým počítačem pro všeobecné použití.
Při identifikaci nevýhod ENIAC vývojáři pracovali na flexibilnějším a elegantnějším řešení a navrhli to, co je nyní známé jako skrytá softwarová architektura nebo běžněji známá jako architektura von Neumann. Po první zmínce o tomto návrhu v publikaci Johna von Neumanna (1945) byl ve Velké Británii (SSEM) dokončen první z počítačů vyvinutých na základě této architektury. ENIAC, který o rok později získal stejnou architekturu, dostal název EDVAC.
S téměř všemi dnešními počítači kompatibilními s touto architekturou, počítačem sözcüPoužívá se také jako definice dne. Podle této definice se tedy zařízení minulosti nepočítají jako počítače, ale v historickém kontextu se o nich stále hovoří. Ačkoli počítačová implementace prošla od 1940. let radikálními změnami, většina z nich zůstala věrná architektuře von Neumann.
Poté, co se počítače založené na vesmírných trubicích používaly v padesátých letech minulého století, se v šedesátých letech rozšířily rychlejší a levnější počítače založené na tranzistorech. V důsledku těchto faktorů byly počítače přepnuty na masovou výrobu na nebývalé úrovni. V 1950. letech došlo při implementaci integrovaných obvodů a vývoji mikroprocesorů, jako je Intel 1960, k obrovskému nárůstu výkonu a spolehlivosti i ke snížení nákladů. V 1970. letech 4004. století začaly počítače zaujímat své místo v řídicích zařízeních mnoha mechanických zařízení v každodenním životě, jako jsou pračky. Ve stejném období si získaly popularitu osobní počítače. A konečně, s rozvojem internetu v 1980. letech se počítače staly běžnými zařízeními, jako je televize a telefon.
Podle von Neumannovy architektury se počítače skládají ze čtyř hlavních komponent, počítač má aritmetickou logiku.
paměť
Paměť počítače lze považovat za sadu buněk obsahujících čísla. Lze jej zapsat do každé buňky a přečíst jeho obsah. Každá buňka má jedinečnou adresu. Jedním z příkazů by bylo například sečíst obsah buňky číslo 34 s číslem buňky 5.689 78 a umístit ji do buňky 8. Čísla, která obsahují, mohou být cokoli, číslo, příkaz, adresa, písmeno atd. Pouze software, který jej používá, určuje povahu jeho obsahu. Většina dnešních počítačů používá k ukládání dat binární čísla a každá buňka může obsahovat XNUMX bitů (tj. Jeden bajt).
Bajt tedy může představovat 255 různých čísel, ale mohou být pouze od 0 do 255 nebo od -128 do +127. Pokud je použito více bytů uspořádaných vedle sebe (obvykle 2, 4 nebo 8), je možné uložit mnohem větší čísla. Paměť moderních počítačů obsahuje miliardy bajtů.
Počítače mají tři typy paměti. Registry v procesoru jsou extrémně rychlé, ale mají velmi omezenou kapacitu. Používají se k uspokojení potřeby procesoru získat přístup k mnohem pomalejší hlavní paměti. Hlavní paměť je rozdělena na Random Access Memory (REB nebo RAM, Random Access Memory) a Read Only Memory (SOB nebo ROM, Read Only Memory). Lze jej kdykoli zapsat do paměti RAM a jeho obsah se zachová, pouze pokud je zachována energie. Obsahuje informace, které lze číst a předinstalovat pouze v ROM. Zachovává tento obsah bez ohledu na sílu. Například když jsou všechna data nebo příkazy uloženy v paměti RAM, jsou umístěny v paměti ROM systému BIOS, která reguluje hardware počítače.
Konečným podtypem paměti je mezipaměť. Je umístěn v procesoru a je rychlejší než hlavní paměť a má větší kapacitu než registry.
Vstup / výstup je nástroj, který počítač používá k výměně dat z vnějšího světa. Mezi běžně používané vstupní jednotky patří klávesnice a myš a pro výstup obrazovka (nebo prohlížeč, monitor), reproduktor a tiskárna. Pevné a optické disky na druhou stranu přebírají oba úkoly.
Počítačové sítě
Počítače se používají od padesátých let ke koordinaci informací napříč multimédii. Systém americké armády (SAGE) byl prvním komplexním příkladem takových systémů a tento systém byl průkopníkem mnoha speciálních komerčních systémů, jako je (Sabre). V 1950. letech položili američtí inženýři základy takzvané počítačové sítě propojením počítačů (ARPANET) v rámci vojenského projektu. V průběhu doby se tato počítačová síť neomezovala pouze na vojenské a akademické jednotky, ale rozšířila se a dnes byly interně vytvořeny miliony počítačů Bilgisunar (internetová nebo obecná síť). V 1970. letech se počítačové sítě rozšířily pomocí protokolů zvaných Global Network (World Wide Web, WWW) vyvinutých ve švýcarském výzkumném středisku CERN, aplikací, jako je e-mail, a levných hardwarových řešení, jako je ethernet.
technické vybavení
Koncept hardwaru zahrnuje všechny hmatové komponenty počítače.
| Periferní jednotky (vstup / výstup) | Giriş | Myš, klávesnice, joystick, prohlížeč |
| výjezd | Monitor, tiskárna, reproduktor | |
| Oba dva | Disketová jednotka, pevný disk, optický disk | |
| Spojovací jednotky | Krátký dosah | RS-232, SCSI, PCI, USB |
| Dlouhý dosah (počítačové sítě) | Ethernet, ATM, FDDI |
Vstupní / výstupní jednotky
Vstup / výstup umožňuje komunikaci mezi různými funkčními jednotkami (subsystémy) systému zpracování informací nebo zasílání informačních signálů přímo na tato rozhraní.
Vstupy jsou signály přijímané z různých jednotek. Výstupy jsou signály odesílané do těchto jednotek. I / O zařízení používá uživatel (nebo jiné systémy) pro připojení k počítači. Například klávesnice a myš jsou vstupní zařízení počítače. Obrazovka, reproduktor a tiskárna jsou výstupními zařízeními počítače. Různá zařízení používají ke spojení s počítačem vstupní a výstupní signály. Příkladem mohou být modem a připojovací karty.
Klávesnice a myš berou jako vstup fyzické pohyby uživatelů a přinášejí tyto fyzické pohyby na úroveň, které počítače rozumějí. Výstupní jednotky (jako je tiskárna, reproduktor, displej) berou výstupní signály produkované počítačem jako vstupní signály a převádějí tyto signály na výstupy, které mohou uživatelé vidět a číst.
V architektuře počítače tvoří centrální procesorová jednotka (CPU) a hlavní paměť srdce počítače. Protože paměť může přímo číst data v centrální procesorové jednotce a zapisovat data přímo do centrální procesorové jednotky pomocí vlastních pokynů. Jako příklad vezme disketová jednotka v úvahu vstupně-výstupní signály. Poskytování I / O metod na centrální procesorové jednotce pomáhá dokončit ovladače zařízení v nízkoúrovňovém počítačovém programování.
Operační systémy na vysoké úrovni a programování na vysoké úrovni umožňují provozovat rozlišením ideálních konceptů I / O a základních prvků. Například programovací jazyk C obsahuje funkce pro uspořádání I / O softwaru. Tyto funkce umožňují čtení dat ze souborů a dat zapsaných do těchto souborů.
software
Pojem software popisuje všechny nehmotné komponenty v počítači: software, protokoly a data jsou software.
| OS | Unix / BSD | UNIX V, AIX, HP-UX, Solaris (SunOS), FreeBSD, NetBSD, IRIX |
| GNU / Linux | Linuxové distribuce | |
| 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 | |
| Integrované operační systémy a operační systémy v reálném čase | Integrované operační systémy | |
| knihovny | Multimédia | DirectX, OpenGL, OpenAL |
| Softwarová knihovna | C knihovna | |
| Data | Komunikační pravidlo | TCP / IP, Kermit, FTP, HTTP, SMTP, NNTP |
| Formáty dokumentů | HTML, XML, JPEG, MPEG, PNG | |
| uživatelské rozhraní | Grafické uživatelské rozhraní (WIMP) | Microsoft Windows, GNOME, KDE, QNX Photon, CDE, GEM |
| Textové uživatelské rozhraní | Příkazový řádek, Shell | |
| Diğer | ||
| přihláška | kancelář | Textový procesor, DTP, Prezentační software, Systém správy databází, Tabulky, Účetní software |
| Přístup k počítači | Skener, e-mailový klient, globální webový server, software pro rychlé zasílání zpráv | |
| design | Počítačem podporovaný design, Počítačem podporovaná výroba | |
| grafy | Editor celulárních grafik, editor směrových grafik, 3D modelář, editor animací, 3D počítačová grafika, úpravy videa, zpracování obrázků | |
| Numerický zvuk | Digitální zvukový editor, audio přehrávač | |
| Softwarové inženýrství | Překladač, Tlumočník, Tlumočník, Debugger, Textový editor, Integrované vývojové prostředí, Kontrola výkonu, Řízení změn, Správa konfigurace softwaru | |
| Hry | Strategie, dobrodružství, logické hry, simulace, hraní rolí, interaktivní beletrie | |
| Ek | Artificial +, antivirový software, správce dokumentů |
Buďte první kdo napíše komentář