En dator är en enhet som kan lagra och returnera den information vi bearbetar när vi vill. Dagens datorer kan spåra generaliserade uppsättningar processer som kallas program. Dessa program gör det möjligt för datorer att utföra en mängd olika uppgifter. En komplett dator som innehåller hårdvaran, operativsystemet (huvudmjukvaran) och den kringutrustning som krävs och används för "full" drift kan kallas ett datorsystem. Denna term kan också användas för en grupp datorer som är anslutna och arbetar tillsammans, särskilt ett datornätverk eller datorkluster. Den första elektriska datorn är ENIAC.
Datorer har dykt upp i många olika former genom historien. De första datorerna i mitten av 20-talet var lika stora som ett stort rum och förbrukade hundratals gånger mer ström än dagens datorer. I början av 21-talet kan datorer få plats i ett armbandsur och köras på ett litet batteri. Den främsta anledningen till att de kan tillverkas så små är att 1969 kunde kretsar som kan packas i mycket små utrymmen tillverkas med halvledare. Datorerna vi använder idag har tagit fart efter Intels 4004, datorns första processortitel. Vårt samhälle erkände persondatorn och dess bärbara motsvarighet, den bärbara datorn, som symboler för informationsåldern och identifierade den med begreppet dator. De används flitigt idag. Datorns grundläggande arbetsprincip är det binära talsystemet, det vill säga kodningarna som endast består av 0 och 1.
Förmågan att spara önskad programvara och köra den när som helst är huvudfunktionen som gör datorer mångsidiga och skiljer dem från miniräknare. Church-Turing-avhandlingen är ett matematiskt uttryck för denna mångsidighet och understryker att alla datorer kan utföra en annans uppgifter. Oavsett deras komplexitet, från fickdatorer till superdatorer, kan de alla utföra samma uppgifter utan minne och tidsgränser.
Datorns historia
Många enheter som tidigare kallats "datorer" förtjänar inte denna definition enligt dagens kriterier. Dator vid start sözcüDet var ett namn som fick objekt som underlättade beräkningen. Datorexempel på denna tidiga period inkluderar nummerpärlan (kulram) och Antikitera-maskinen (150 f.Kr. - 100 f.Kr.). Århundraden senare, mot bakgrund av nya vetenskapliga upptäckter i slutet av medeltiden, tillhör den första av en serie mekaniska datorer som utvecklats av europeiska ingenjörer Wilhelm Schickard (1623).
Ingen av dessa enheter uppfyller dock dagens definition av en dator, eftersom de inte är programvarukompatibla (eller installerbara). De stansade kort som producerades av Joseph Marie Jacquard 1801 för att automatisera processen på vävstolen betraktas som ett av de första spåren av programvara (installation) i utvecklingsprocessen för datorer, om än begränsade. Tack vare dessa kort som tillhandahålls av användaren kan vävstolen anpassa sin funktion till ritningen som beskrivs med hålen på kortet.
År 1837 konceptualiserade och designade Charles Babbage den första fullt programmerbara mekaniska datorn, som han kallade Analytical Engine (analytisk motor). Han kunde dock inte utveckla denna maskin av ekonomiska skäl och oförmågan att slutföra sitt arbete med den.
Den första storskaliga användningen av stanskort var kalkylatorn som designades av Herman Hollerith 1890 för att användas i bokföringstransaktioner. Verksamheten som Hollerith var ansluten till vid den tiden var IBM, som kommer att bli en global datorgigant de närmaste åren. I slutet av 19-talet började applikationer (teknologier) dyka upp som i hög grad skulle bidra till utvecklingen av datorhårdvara och teorier under de kommande åren: hålkort, boolesk algebra, rymdrör och teletypsenheter.
20. Under första hälften av århundradet togs många vetenskapliga krav bort av alltmer komplexa analoga datorer. Men de är fortfarande långt ifrån dagens infallbarhet.
Datorapplikationen fortsatte att förbättras under 1930- och 1940-talet, och tillkomsten av den digitala elektroniska datorn ägde rum först efter uppfinningen av elektroniska kretsar (1937). Viktiga verk under denna period inkluderar följande:
- Konrad Zuses "Z-maskiner". Z3 (1941) är den första maskinen som kan fungera baserat på binära tal och fungera med verkliga tal. 1998 visade sig Z3 vara Turing-kompatibel och fick därmed titeln som den första datorn.
- Atanasoff-Berry Computer (1941) baserades på rymdrör och hade en binär talbas samt en kondensatorbaserad minneshårdvara.
- Den engelsktillverkade Colossus-datorn (1944) visade att användningen av tusentals rör, trots dess begränsade firmware (installationsbarhet), kunde ge ett tillräckligt tillförlitligt resultat. II. Den användes under andra världskriget för att analysera de tyska väpnade styrkornas hemliga kommunikation.
- Harvard Mark I (1944), en dator med begränsad konfigurerbarhet.
- ENIAC (1946), som utvecklats av den amerikanska armén, baseras på decimaler och är den första elektroniska datorn för allmänt ändamål.
Genom att identifiera nackdelarna med ENIAC arbetade dess utvecklare med en mer flexibel och elegant lösning och föreslog vad som nu kallas den dolda programvaruarkitekturen, eller mer allmänt känd som von Neumann-arkitekturen. Efter att ha nämnt denna design först i en publikation av John von Neumann (1945) slutfördes den första av de datorer som utvecklats baserat på denna arkitektur i Storbritannien (SSEM). ENIAC, som förvärvade samma arkitektur ett år senare, fick namnet EDVAC.
Med nästan alla dagens datorer som anpassar sig till denna arkitektur, datorn sözcüDet används också som definition av dagen. Därför, enligt denna definition, även om tidigare tider inte räknas som datorer, kallas de fortfarande för det i det historiska sammanhanget. Även om datorimplementeringen har genomgått grundläggande förändringar sedan 1940-talet har de flesta varit trogen mot von Neumann-arkitekturen.
Efter att rymdrörsbaserade datorer användes under hela 1950-talet, blev snabbare och billigare transistorbaserade datorer vardagsmat på 1960-talet. Som ett resultat av dessa faktorer sattes datorer i massproduktion på en aldrig tidigare skådad nivå. På 1970-talet skedde återigen en enorm ökning av prestanda och tillförlitlighet, såväl som kostnadsminskningar, tack vare implementeringen av integrerade kretsar och utvecklingen av mikroprocessorer som Intel 4004. På 1980-talet började datorer ta sin plats i styrutrustningen för många maskinella enheter i det dagliga livet som tvättmaskiner. Under samma period blev persondatorer allt populärare. Slutligen, med utvecklingen av Internet på 1990-talet, har datorer blivit rutinmässiga enheter som tv-apparater och telefoner.
Enligt von Neumann-arkitekturen består datorer av fyra huvudkomponenter. Datorn har aritmetisk logik.
minne
En dators minne kan ses som en uppsättning celler som innehåller siffror. Den kan skrivas in i varje cell och dess innehåll kan läsas. Varje cell har en unik adress. Ett kommando skulle till exempel vara att lägga till innehållet i cellnummer 34 med cellnummer 5.689 och placera det i cell 78. Siffrorna de innehåller kan vara vad som helst, nummer, kommando, adress, brev etc. Endast programvaran som använder den bestämmer innehållets natur. Majoriteten av dagens datorer använder binära nummer för att spara data, och varje cell kan innehålla åtta bitar (dvs. en byte).
Så en byte kan representera 255 olika nummer, men de kan bara vara från 0 till 255 eller från -128 till +127. När flera byte ordnade sida vid sida används (vanligtvis 2, 4 eller 8) är det möjligt att spela in mycket större nummer. Minnet på moderna datorer innehåller miljarder byte.
Datorer har tre typer av minne. Registerna i processorn är extremt snabba men har mycket begränsad kapacitet. De används för att tillfredsställa processorns behov av åtkomst till det mycket långsammare huvudminnet. Huvudminnet är uppdelat i Random Access Memory (REB eller RAM, Random Access Memory) och Read Only Memory (SOB eller ROM, Read Only Memory). Det kan skrivas till RAM när som helst och dess innehåll bevaras bara så länge strömmen bibehålls. Innehåller information som endast kan läsas och förinstalleras i ROM. Det bevarar detta innehåll oavsett styrka. Till exempel, medan alla data eller kommandon finns i RAM, finns det i BIOS ROM, som reglerar datorns maskinvara.
Den sista minnesundertypen är cacheminne. Den är inrymd i processorn och är snabb från huvudminnet, liksom stora kondensatorer från registren.
Input / Output är det verktyg en dator använder för att utbyta data från omvärlden. Vanliga ingångsenheter inkluderar tangentbord och mus, och för utdata, skärmen (eller visaren, bildskärmen), högtalaren och skrivaren. Fasta och optiska skivor å andra sidan tar på sig båda uppgifterna.
Dator nätverk
Datorer har använts sedan 1950-talet för att samordna information över flera miljöer. Den amerikanska militärens (SAGE) system var det första heltäckande exemplet på sådana system och banade väg för många kommersiella system för speciella ändamål som (Sabre). På 1970-talet kopplade amerikanska ingenjörer datorer till varandra (ARPANET) inom ramen för ett projekt som genomfördes inom militären, och lade grunden till det som idag kallas datanätverket. Med tiden var detta datornätverk inte begränsat till militära och akademiska enheter, utan expanderade och idag bildades miljontals datorer inuti Bilgisunar (Internet eller Allmänt nätverk). På 1990-talet blev datornätverk utbredda, med protokoll som kallas Global Network (World Wide Web, WWW) utvecklade vid CERNs forskningscenter i Schweiz, applikationer som e-post och billiga hårdvarulösningar som ethernet.
hårdvara
Begreppet hårdvara omfattar alla taktila komponenter i en dator.
| Perifera enheter (Inlopp / utlopp) | Inloggning | Mus, tangentbord, joystick, webbläsare |
| exit | Bildskärm, skrivare, högtalare | |
| Båda två | Diskett, hårddisk, optisk disk | |
| Länka enheter | Kort avstånd | RS-232, SCSI, PCI, USB |
| Lång räckvidd (datanätverk) | Ethernet, ATM, FDDI |
Ingångs- / utgångsenheter
Ingång / utgång möjliggör kommunikation mellan olika funktionella enheter (undersystem) i databehandlingssystemet eller att skicka informationssignaler direkt till dessa gränssnitt.
Ingångar är signaler som tas emot från olika enheter. Utgångar är signalerna som skickas till dessa enheter. I / O-enheter används av en användare (eller andra system) för att ansluta till datorn. Till exempel är tangentbordet och musen datorinmatningsenheter. Skärmen, högtalaren och skrivaren är datorns utgångsenheter. Olika enheter använder in- och utsignaler för att ansluta till datorn. Modem och anslutningskort kan vara exempel.
Tangentbord och mus tar fysiska rörelser hos användare som inmatning och tar dessa fysiska rörelser till en nivå som datorer kan förstå. Utgångsenheter (som skrivare, högtalare, skärm) tar de utsignaler som produceras av datorn som en insignal och omvandlar dessa signaler till utgångar som användarna kan se och läsa.
I datorarkitektur utgör den centrala processorenheten (CPU) och huvudminnet datorns hjärta. Eftersom minnet direkt kan läsa data i centralbehandlingsenheten med sina egna instruktioner och skriva data direkt till centralbehandlingsenheten. Som ett exempel tar en diskettenhet hänsyn till I / O-signaler. Centralbehandlingsenhetens tillhandahållande av I / O-metoder hjälper till att slutföra enhetsdrivrutiner vid lågnivåprogrammering.
Operativsystem på hög nivå och programmering på hög nivå gör det möjligt att fungera genom att urskilja ideala I / O-koncept och grundläggande element. Till exempel innehåller programmeringsspråket C funktioner för att organisera programvarans I / O. Dessa funktioner gör det möjligt att läsa data från filer och skriva in data i dessa filer.
programvara
Begreppet programvara beskriver alla icke-materiella komponenter i datorn: programvara, protokoll och data är alla program.
| OS | Unix / BSD | UNIX V, AIX, HP-UX, Solaris (SunOS), FreeBSD, NetBSD, IRIX |
| GNU / Linux | Linux-distributioner | |
| 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 | |
| Inbyggda och realtidsoperativsystem | Inbäddad operativsystemkatalog | |
| bibliotek | Multimedia | DirectX, OpenGL, OpenAL |
| Programvarubibliotek | C-bibliotek | |
| Data | Kommunikationsregel | TCP / IP, Kermit, FTP, HTTP, SMTP, NNTP |
| Dokumentformat | HTML, XML, JPEG, MPEG, PNG | |
| användargränssnitt | Grafiskt användargränssnitt (WIMP) | Microsoft Windows, GNOME, KDE, QNX Photon, CDE, GEM |
| Textgränssnitt | Kommandorad, Shell | |
| Diger | ||
| Uygulama | office | Ordbehandlare, Desktop-publicering, Presentationsprogramvara, Databashanteringssystem, Kalkylark, Bokföringsprogramvara |
| Datoråtkomst | Skanner, e-postklient, global webbserver, snabbmeddelandeprogram | |
| utformning | Datorstödd design, Datorstödd produktion | |
| diagram | Mobilgrafikredigerare, Riktad grafikredigerare, 3D-modellerare, Animeringsredigerare, 3D-datorgrafik, Videoredigering, Bildbehandling | |
| Numeriskt ljud | Digital ljudredigerare, ljudspelare | |
| Programvaruteknik | Kompilator, Översättare, Tolk, Felsökare, Textredigerare, Integrerad utvecklingsmiljö, Prestationsgranskning, Ändringskontroll, Programvarukonfigurationshantering | |
| oyunlar | Strategi, Äventyr, Pussel, Simulering, Rollspel, Interaktiv fiktion | |
| Ek | Artificial +, antivirusprogram, dokumenthanterare |
Var den första att kommentera