Компьютер с хранимой программой

Компьютер, который хранит инструкции программы в электронной или оптической памяти.

Компьютер с хранимой программой — это компьютер , который хранит программные инструкции в электронной или оптической памяти. ^[1] Это контрастирует с системами, в которых программные инструкции хранились с помощью коммутационных панелей или подобных механизмов.

Определение часто расширяется требованием, чтобы программы и данные в памяти были взаимозаменяемыми или единообразными. ^{[2] [3] [4]}

Описание

В принципе, компьютеры с хранимой программой проектируются с различными архитектурными характеристиками. Компьютер с архитектурой фон Неймана хранит данные программы и данные инструкций в одной и той же памяти, тогда как компьютер с гарвардской архитектурой имеет отдельные памяти для хранения программы и данных. ^{[5] [6]} Однако термин « компьютер с хранимой программой» иногда используется как синоним архитектуры фон Неймана. ^{[7] [8]} Джек Коупленд считает, что «исторически неуместно называть электронные цифровые компьютеры с хранимой программой «машинами фон Неймана»». ^[9] Хеннесси и Паттерсон писали, что сторонники компьютеров с хранимой программой считали первые машины Гарварда «реакционными». ^[10]

История

Идея компьютера с хранимой программой восходит к теоретической концепции универсальной машины Тьюринга 1936 года . ^[11] Фон Нейман знал об этой статье и внушил ее своим сотрудникам. ^[12]

Многие ранние компьютеры, такие как компьютер Атанасова-Берри , не поддавались перепрограммированию. Они выполняли одну встроенную программу. Поскольку не было программных инструкций, хранение программ не требовалось. Другие компьютеры, хотя и были программируемыми, хранили свои программы на перфоленте , которая физически подавалась в систему по мере необходимости.

В 1936 году Конрад Цузе в двух патентных заявках предположил, что машинные инструкции могут храниться в том же хранилище, что и данные. ^{[13] [14]}

Baby из Манчестерского университета [ ^15] общепризнан как первый в мире электронный компьютер, который запускал хранимую программу — событие, произошедшее 21 июня 1948 года. ^{[16] [17]} Однако Baby не считался полноценным компьютером. 6 мая 1949 года EDSAC в Кембридже запустил свою первую программу , сделав его еще одним электронным цифровым компьютером с хранимой программой. ^[18] Иногда утверждают, что IBM SSEC , введенный в эксплуатацию в январе 1948 года, был первым компьютером с хранимой программой; ^[19] это утверждение является спорным, не в последнюю очередь из-за иерархической системы памяти SSEC, а также потому, что некоторые аспекты ее работы, такие как доступ к реле или ленточным накопителям, определялись путем подключения. ^[20] Первым компьютером с хранимой программой, построенным в континентальной Европе, был МЭСМ , построенный в Советском Союзе в 1950 году ^{. [21]}

Первые компьютеры с хранимой программой

Несколько компьютеров можно было бы считать первым компьютером с хранимой программой, в зависимости от критериев. ^[3]

• IBM SSEC , вступил в строй в январе 1948 года, но был электромеханическим ^[22]
• В апреле 1948 года были завершены модификации ENIAC , чтобы он мог функционировать как компьютер с хранимой программой, при этом программа сохранялась путем установки циферблатов в его функциональных таблицах, которые могли хранить 3600 десятичных цифр для инструкций. Свою первую сохраненную программу он запустил 12 апреля 1948 года, а первую производственную программу — 17 апреля. ^{[23] [24]} Это утверждение оспаривается некоторыми историками компьютеров. ^[25]
• ARC2 , релейная машина, разработанная Эндрю Бутом и Кэтлин Бут в Биркбеке, Лондонский университет , официально появилась в сети 12 мая 1948 года . ^[26] Это было первое запоминающее устройство с вращающимся барабаном . ^{[27] [28]}
• Manchester Baby , развивающийся полностью электронный компьютер, который успешно запустил сохраненную программу 21 июня 1948 года. Впоследствии он был преобразован в Manchester Mark 1 , который запустил свою первую программу в начале апреля 1949 года.
• Электронный автоматический калькулятор с памятью с задержкой , EDSAC, который запустил свои первые программы 6 мая 1949 года и стал полноценным операционным компьютером, который обслуживал сообщество пользователей, помимо своих разработчиков.
• EDVAC , задуманный в июне 1945 года в первом проекте отчета о EDVAC , но представленный только в августе 1949 года.
• BINAC , доставлен заказчику 22 августа 1949 года. Он работал на заводе, но существуют разногласия относительно того, работал ли он удовлетворительно после поставки. Если бы он был завершен в запланированное время, это был бы первый в мире компьютер с хранимой программой. Это был первый компьютер с хранимой программой в США ^[29].
• В 1951 году Ferranti Mark 1 , доработанная версия Manchester Mark 1, стал первым коммерчески доступным электронным цифровым компьютером.
• Bull Gamma 3 (1952 г.) и IBM 650 (1953 г.) были первыми коммерческими компьютерами массового производства, продано около 1200 и 2000 единиц соответственно.
• Транзисторный компьютер Манчестерского университета обычно считается первым компьютером с хранимой программой на основе транзисторов, введенным в эксплуатацию в ноябре 1953 ^{года .}

Телекоммуникации

Концепция использования компьютера с хранимой программой для переключения телекоммуникационных цепей называется управлением хранимой программой (SPC). Это сыграло важную роль в разработке первых электронных систем коммутации компанией American Telephone and Telegraph (AT&T) в системе Bell , ^[32] разработка, которая всерьез началась ок. 1954 год: первоначальные концептуальные разработки Эрны Шнайдер Гувер из Bell Labs . Первая из таких систем была установлена ​​на опытной основе в Моррисе , штат Иллинойс , в ¹⁹⁶⁰ году . микросекундное время доступа. ^{[34] Для временных данных в системе использовалась электростатическая} трубка для хранения барьерной сетки .

Смотрите также

• Сохраненное управление программой

Рекомендации

1. Эллисон, Джоан (1997), Компьютеры с хранимыми программами , заархивировано из оригинала 27 сентября 2011 г. , получено 24 августа 2011 г.
2. Уильям Ф. Гилрит; Филип А. Лапланте (2003). Компьютерная архитектура: минималистский взгляд. Спрингер. п. 24. ISBN 978-1-4020-7416-5.
3. Эдвин Д. Рейли (2003). Вехи развития информатики и информационных технологий . Издательская группа Гринвуд. п. 245. ИСБН 978-1-57356-521-9.
4. Мердокка, Майлз Дж.; Винсент П. Хеуринг (2000). Принципы компьютерной архитектуры . Прентис-Холл. п. 5. ISBN 0-201-43664-7.
5. Дэниел Пейдж (2009). Практическое введение в архитектуру компьютера . Спрингер. п. 148. ИСБН 978-1-84882-255-9.
6. Марк Балч (2003). Полное цифровое проектирование: исчерпывающее руководство по цифровой электронике и архитектуре компьютерных систем. МакГроу-Хилл Профессионал. п. 149. ИСБН 978-0-07-140927-8. Проверено 18 мая 2011 г.
7. Дэниел Пейдж (2009). Практическое введение в компьютерную архитектуру. Спрингер. п. 153. ИСБН 978-1-84882-255-9.
8. Айвор Граттан-Гиннесс (2003). Сопутствующая энциклопедия истории и философии математических наук. Джу Пресс. п. 705. ИСБН 978-0-8018-7396-6.
9. Коупленд, Джек (2000). «Краткая история вычислений». ЭНИАК и ЭДВАК . Проверено 27 января 2010 г.
10. Джон Л. Хеннесси ; Дэвид А. Паттерсон ; Дэвид Голдберг (2003). Компьютерная архитектура: количественный подход . Морган Кауфманн. п. 68. ИСБН 978-1-55860-724-8.
11. Б. Джек Коупленд (2006). Колосс: секреты компьютеров для взлома кодов Блетчли-Парка. Издательство Оксфордского университета. п. 104. ИСБН 978-0-19-284055-4.
12. Кристоф Тойшер (2004). Алан Тьюринг: жизнь и наследие великого мыслителя. Спрингер. п. 321–322. ISBN 978-3-540-20020-8.
13. Уильямс, ФК; Килберн, Т. (25 сентября 1948 г.), «Electronic Digital Computers», Nature , 162 (4117): 487, Бибкод : 1948Natur.162..487W, doi : 10.1038/162487a0 , S2CID  4110351, заархивировано из оригинала 6 апреля 2009 г.
14. Фабер, Сюзанна (2000), Konrad Zuses Bemühungen um die Patentanmeldung der Z3 (на немецком языке)
15. Уильямс, Фредерик ; Килберн, Том (1948). «Электронные цифровые вычислительные машины». Природа . 162 (4117): 487. Бибкод : 1948Natur.162..487W. дои : 10.1038/162487a0 . S2CID  4110351. Архивировано из оригинала 6 апреля 2009 года.
16. Рауль Рохас; Ульф Хашаген (2002). Первые компьютеры: история и архитектура. МТИ Пресс. п. 379. ИСБН 978-0-262-68137-7.
17. Дэниел Пейдж (2009). Практическое введение в архитектуру компьютера . Спрингер. п. 158. ИСБН 978-1-84882-255-9.
18. Майк Халли (2005). Электронный мозг: истории начала компьютерной эпохи. Пресса национальных академий. п. 96. ИСБН 978-0-309-09630-0.
19. Эмерсон В. Пью (1995). Создание IBM: формирование отрасли и ее технологий. МТИ Пресс. п. 136. ИСБН 978-0-262-16147-3.
20. Олли, А. (2010). «Существование предшествует сущности — значение концепции хранимой программы» (PDF) . История вычислений. Уроки прошлого . Международная конференция IFIP WG 9.7, HC 2010. Достижения ИФИП в области информационных и коммуникационных технологий. Том. 325. стр. 169–178. дои : 10.1007/978-3-642-15199-6_17 . ISBN 978-3-642-15198-9.
21. Грэм, Лорен Р. (1993). Наука в России и Советском Союзе: Краткая история . Издательство Кембриджского университета. п. 256. ИСБН 9780521287890.
22. Эмерсон В. Пью; Лайл Р. Джонсон; Джон Х. Палмер (1991). Системы IBM 360 и Early 370 . МТИ Пресс. п. 15. ISBN 978-0-262-51720-1.
23. Томас Хей; Марк Пристли; Криспен Роуп (2016). ENIAC в действии: создание и модернизация современного компьютера . МТИ Пресс. стр. 153, 157, 164, 174, 194. ISBN . 978-0-262-03398-5.
24. Хей, Томас (2014). Инженерное дело «Чудо ENIAC»: реализация парадигмы современного кода (PDF) .
25. Брюдерер, Герберт (4 января 2021 г.). Вехи в области аналоговых и цифровых вычислений. ISBN 9783030409746.
26. Кэмпбелл-Келли, Мартин (апрель 1982 г.). «Развитие компьютерного программирования в Великобритании (1945–1955 гг.)». IEEE Анналы истории вычислений . 4 (2): 121–139. дои : 10.1109/MAHC.1982.10016. S2CID  14861159.
27. Лавингтон, Саймон, изд. (2012). Алан Тьюринг и его современники: создание первых в мире компьютеров . Лондон: Британское компьютерное общество. п. 61. ИСБН 9781906124908.
28. Джонсон, Роджер (апрель 2008 г.). «Школа компьютерных наук и информационных систем: краткая история» (PDF) . Биркбекский колледж . Лондонский университет . Проверено 23 июля 2017 г.
29. Халли, Майк (2005). Электронный мозг (Первое изд.). Гранта . стр. 40–41. ISBN 978-1862076631.
30. Килберн, Т ; Гримсдейл, РЛ ; Уэбб, округ Колумбия (апрель 1956 г.). «Транзисторная цифровая машина с магнитно-барабанным магазином». Труды IEE - Часть B: Радио и электронная техника . Издательство Кембриджского университета . 103 (35): 390–406. дои : 10.1049/пи-б-1.1956.0079. ISSN  2054-0434.
31. Гримсдейл, РЛ (осень 1995 г.). «Переход от клапанов к компьютерам». Воскрешение . Общество охраны компьютеров (13). ISSN  0958-7403.
32. Карбо, Д.Х.; Марселос, Нидерланды (1983). «Системное программное обеспечение коммутации». В Макдональде, Джей Си (ред.). Основы систем цифровой коммутации . Пленум Пресс . ISBN 0-306-41224-1.
33. Джоэл, AE (октябрь 1958 г.). «Экспериментальная система электронного переключения» (PDF) . Отчет лабораторий Белла . 36 (10): 359–363 . Проверено 13 октября 2022 г.
34. «Электронный центральный офис». Длинные линии . Том. 40, нет. 5. Декабрь 1960 г. с. 16.