Vyvoj PC-semestralna praca by archy
Stiahnuť DOC · 1,9 MBPreber si túto poznámku so svojou AI
Skopíruj pripravený podklad a vlož ho do ChatGPT, Claude alebo inej AI — bude ťa učiť alebo skúšať len z tejto poznámky.
Náhľad poznámky
Súhrn: Článok sa stručné venuje vývoju počítačov od prvých ručných
počítacích strojoch až po dnešný mikropočítač. Jednotlivé Eta-
py vývoja popisujú ich vznik a funkciu, ktorú v tej dobe vy-
konávali. Ich postupne využívanie , ktoré sa postupom čašu roz-
šírilo cestu do rôznych oblasti, až po samostatne riadenie zloži-
tých procesov.
Kľúčové slova: mechanické stroje, kartónové karty, tabulátor, počítačo-
vá generácia, hardware software , procesor, operačný systém
Summary: The computer reduces our menial tasks, leaving us free to at-
tend to interesting and challenging assignments. If we choose
to take the time to learn how to use computers, we can reap
the bene-
fits.
________________________________________________________________________________
Úvod
Boj za poznaním podnietil človeka badať a dávať veciam zmysel. Aby na-
bral tieto vedomosti, potreboval nato prostriedky. Jedným z nich boli aj po-
čítačové stroje. Cesta týchto strojov má dlhú a významnú históriu. Avšak
rozkvet nastal iba od polovice 30- tých rokov.
S počítačom sa stretávame skoro všade. Je to naša každodenná súčasť v živo-
te, doma či v práci. Človek by mal poznať vývoj počítačov a ich úlohu, ktorú
môžu vykonávať, a pochopiť tak jeho podstatnú funkciu. Napríklad, v roku
1981 firma IBM uviedla počítač IBM-PC za približne 3000 dolárov. Dnes
cena nového PC s najnovšou technológiou je rovnaká, ale rýchlosť a
schopnosti tohto počítača sa zvýšila viac ako 500-násobne.
Táto kapitola stručne popisuje vývoj od ranných prostriedkov k dnešným vý-
konným mikropočítačom. Jednotlivé počítacie zariadenia sa nerozvíjali nezá-
visle na sebe ani nepredstavujú chronologický sled v technologickom vývoji.
Každý počítač alebo počítací stroj sa vyvinul ako výsledok predchádzajúceho
vývoja. Každý počítač je tiež výsledkom osobností a konfliktov, ktoré sú
súčasťou každého ľudského úsilia. Aby sme pochopili vývoj počítačov, musí-
me pochopiť aj vplyv týchto strojov na život ľudí. Počítač to nie je len “skrin-
ka s obvodmi“, ale je to časť nášho tela, nášho myslenia a nasej duše.
2
________________________________________________________________________________
Prvé počítacie stroje
Medzi prvé počítacie nástroje patrili mechanické stroje. Namiesto elektronických
prostriedkov, ktoré poznáme dnes, sa používali primitívne počítacie zariadenia
(okrem abakusu), boli založené na ozubenom súkolesí a pákach. V určitom zmysle
tieto ranné počítacie stroje vôbec neboli počítačmi, pretože neboli elektronické. Pod-
stata týchto zariadení tvorila základ dnešných počítačov. V skutočnosti štúdium ra-
ných počítacích strojov ukazuje prechod od mechanických k elektronickým.
Asi okolo roku 3000 p.n.l. Číňania používali rám s po-
suvnými korálkami na sčítavanie väčšieho počtu čísel,
ktorý sa nazýval abakus. Napriek tomu, že pôvod abaku-
su nie je známy, predpokladá sa, že tento prostriedok po-
chádzal z Babylónu.
Hovorí sa, že starovekí Babylónčania používali na výpočty systém čiar v piesku a
kamene na drevenej ploche. Abakus je to prekvapivo presný nástroj. Stal populár-
nym, pretože nevyžaduje vzdelaného užívateľa. Ten, kto chce používať nemusí ve-
dieť čítať a písať. V starovekom Babylóne a Číne podobne ako v ostatných častiach
starovekého sveta, väčšina ľudí bola nevzdelaná a abakus sa osvedčil ako najužitoč-
nejší počítací prostriedok. V súčasnosti je abakus stále obľúbený v mnohých častiach
sveta. V šesťdesiatych rokov boli veľmi populárne súťaže medzi odborníkmi použí-
vajúcimi abakus a používateľmi elektronických počítačov, experti na abakus často
vyhrávali.
Pascalina
V období rannej histórie ľudstva bol abakus základným
prostriedkom na počítanie. Napriek tomu, že existovali aj iné
prostriedky na meranie a predpovedanie pohybu hviezd a
planét (napr. logaritmické pravítko), prvý mechanický po-
čítací prostriedok bol vynájdený až 17. storočí.
Keď bol Blaise Pascal mladý, pracoval pre svojho otca,
francúzskeho daňového úradníka. Pascalov otec musel pri-
pravovať dokumenty, ktoré obsahovali niekoľko stĺpcov
čísel. Blaise veril, že musí existovať lepší a ľahší spôsob,
ako zvládnuť nudnú zdĺhavú prácu so sčítavaním čísel. V roku 1642 vo veku 19-tich
rokov vynašiel počítací prostriedok na mechanické sčítavanie a odčítavanie čísel,
ktorý sa osvedčil ako pomerne pozoruhodný a presný prístroj s obmedzenými mož-
nosťami pri sčítavaní a odčítavaní.
3
________________________________________________________________________________
Obr.3 Pascalov počitaci stroj
Niektorí úradníci sa báli, že takýto výkonný stroj môže zapríčiniť stratu ich zamest-
nania. Z týchto dôvodov Pascal mohol vytvoriť a distribuovať iba asi 50 kusov pas-
caliny. Obavy, ktoré pociťovali ľudia v dobe Pascala, boli tie isté, aké majú ľudia
dnes. Aj dnes sa ľudia domnievajú, že pokroková technika ich môže obrať o prácu.
Treba ešte dodať, že mnohí majú pocit, že počítače sú príliš ťažké a zložité na po-
chopenie.
Neskôr v 17. storočí nemecký filozof a matematik G. W. von Leibnitz (1673) zdo-
konalil pascaline. Vyvinul prístroj, ktorý dokázal násobiť, deliť a počítať s odmoc-
ninami. Tento prístroj bol predchodcom modernej kalkulačky.
Jacquardov Tkáčsky Stroj
Jeden z najvýznamnejších vynálezov v počítačovej technike pochádza z tkáčskeho
priemyslu, dôležitého priemyslu na začiatku 19. storočia. V tomto čase Joseph Marie
Jacquard vyvinul tkáčsky stroj, v ktorom sa tkaný vzor vytváral pomocou dierkova-
ných kartičiek.
Ihly prechádzali systémom dier na kartónových kartách, preťahovali nite a tak tkali
látku. Umiestnenie dier na kartách určovalo vzor materiálu. Na výrobu nového ná-
vrhu tkáči vytvorili novú súpravu kariet. Jacquard vystavil a predal svoj tkáčsky
stroj priemyselníkom na svetovom trhu v Paríži v roku 1801. V priebehu niekoľkých
rokov tkáčsky stroj pripravil o prácu mnohých zručných tkáčov. Pochopiteľne sa
prejavil silný nesúhlas s novou technológiou. Ľudia znovu pocítili hrozbu technické-
ho pokroku. Napríklad v Anglicku sa šírilo ludistické hnutie, ktoré ničilo Jacquardo-
ve stroje. Avšak technológia zvíťazila a tkáčsky priemysel stále používa Jacquardovu
techniku na výrobu textílií.
4
________________________________________________________________________________
Obr.4 Jacquardov Tkáčsky Stroj
Babbageho diferenčný a analytický stroj
V roku 1830 Charles Babbage, anglický matematik navrhol stroj podobný prvému
modernému počítaču.
Počas štúdia astronomických dát našiel veľa chýb v lo-
garitmických tabuľkách. Uradníci robili prepočty ručne
pomocou logaritmických tabuliek a dopúšťali sa rôz-
nych chýb od jednoduchých aritmetických až po chyby
v logike výpočtu. Babbage požiadal Britskú vládu o pe-
niaze na výrobu presného a bezchybného zariadenia.
Vláda mu peniaze poskytla a Babbage navrhol stroj po-
háňaný parou na počítanie logaritmov. Stroj používal
iba operácie sčítania s využitím vlastností diferenčnej
tabuľky a jednotlivých diferencií. Stroj sa používal pri
rozličných administratívnych výpočtoch v štátnej
správe. Babbage, často nazývaný otcom moderného po-
čítania, nazval tento stroj diferenčný stroj.
Keď Babbage pracoval na svojom diferenčnom stroji, dostal ďaľší nápad vyrobiť
analytický stroj na počítanie rôznych matematických funkcií (1834).
Analytický stroj pozostával z dvoch častí: pamäti a z “mlynčeka”. Pamäť sa skladala
z mechanických registrov, kde sa uchovávali čísla, ktoré používal stroj. Mlynček bol
vlastne centrálnou aritmetickú
jednotkou, v ktorej sa mali vykonávať operácie sčítania, odčítania, násobenia a
delenia. Na zadefinovanie postupnosti vykonávania aritmetických krokov Babbage
plánoval použiť dierne štítky podobné Jacquardovým. Babbage veril, že jeho stroj sa
5
________________________________________________________________________________
bude dať použiť okrem výpočtov tiež ako sádzačský stroj, všetky operácie budú pre-
vádzané automaticky a bude používať motor poháňaný parou, ako to navrhol pre
diferenčný stroj. Babbagov analytický stroj nebol nikdy zostrojený. Babbageho
mechanické zariadenia požadovali presnosť a technológie, ktoré neboli v 19. storočí
dostupné.
Holleritov tabulátor
H.Hollerith a J.Powers (1890) vytvorili tabe-
látor, ktorý sa použil v spojení s triediacou
skrinkou pri spracúvaní výsledkov sčítania
ľudu v USA.
Ručne dierované štítky sa vkladali do matrice
a ich dierky určovali prechod elektrického
prúdu, čo potom prenášalo na panel tabelač-
ného stroja,
Analógové prístroje
Veľký význam mal vznik zariadení pracujúcich na princípe nanalógie, analógových
prístrojov a prístrojov (mechanických a elektromechanických), ktoré neoperujú s
číslami, ale so spojite sa meniacimi fyzikálnymi veličinami. Z analógových prí-
strojov možno spomenúť Amslerov planiometer (1854), stroj na integrovanie Veglo-
vových a Vetcerových diferenciálnych rovníc (1911-1912). Moderný diferenciálny
analyzátor skonštruoval V.Bush (1930).
Prvý Počítač Mark 1
Mark 1 (1937) (operátor opravuje dierne pásky)
V roku 1937 Howard Aiken a Grace Hopper navrhli elektromechanické zariadenie
nazvané automaticko-sekvenčná kalkulačka. Ich zámerom bolo zostrojiť kalkulačku
používajúcu elektrické obvody k presúvaniu dát a informácií z jednej časti za-
riadenia do druhej. Využívanie elektriny urobilo takéto stroje rýchlejšie a oveľa pres-
nejšie ako Babbageho zariadenia a iné mechanické stroje. Aiken a Hopper zrealizo-
vali svoj plán v roku 1944, ktorý predstavili ako počítač Mark 1. Aiken bol človek,
ktorý presadzoval potrebu všeobecných a viacúčelových počítačov na vykonávanie
rôznych úloh. Avšak na zostrojenie takéhoto počítača potreboval veľa podpory. Pro-
stredníctvom priateľa sa Aiken zoznámil s Tomom Watsonom, predsedom IBM a
presvedčil ho o geniálnosti svojho nápadu. A tak mu Watson poskytol dve tretiny z
500 000 dolárov potrebných na výrobu takéhoto zariadenia a tiež prístup k najlepším
strojom v IBM. Na zhotovenie Mark 1 sa spotrebovalo 497 míľ drôtu, 78 sčítacích
6
________________________________________________________________________________
strojov a stolných kalkulátorov. Kotúč papiera kontroloval toto elektromechanické
zariadenie prostredníctvom série spínačov. Mark 1 vykonával tri sčítania za sekudu.
Obr.7 .Pocitač Mark 1
Mark 1 pri svojich výpočtoch používa 23 pozícii, mal 72 aritmetických registrov na
sčítanie a ukladanie čísel a 60 ručných kľúčov na vkladanie konštánt. Vstup sa
uskutočňoval nastavovaním ručných kľúčov alebo zo štandardných diernych štítkov,
výstup pomocou elektrického písacieho stroja alebo dierovaním do štítkov. Stroj
pracoval plných 15 rokov a mal mnohostranný význam. Bol prvým operačným auto-
matickým počítačom a teda za začiatok modernej výpočtovej éry možno pokladať
obdobie okolo 1940.
Atanasoff-Berry Computer (ABC)
Atanasoff-Berry Computer alebo ABC (1939) bol prvý plne eletronický počítač. Po-
užili 300 elektróniek, ktoré nahrádzali mechanické časti.
Elektromechanické počítače reprezentovali zdokonalenie v mechanike, ale tiež mali
nevýhody. Tieto počítače používali elektrinu na spúšťanie rôznych spínačov. Ako
všetky mechanické zariadenia, aj tieto sa po čase opotrebovali a pokazili. Elektrome-
chanické zariadenia také ako Mark 1 boli veľmi veľké. Mark 1 bol 8 stôp vysoký 51
stôp dlhý a 2 stopy hlboký. Vážil 5 ton a obsahoval viac ako 750.000 súčiastok.
Približne v tom istom čase ako Aiken robil na Mark 1, John V.Atanasoff a Clifford
Berry dostali grant vo výške 650 dolárov od štátnej univerzity na vývoj počítača (v
r.1939). Vyvinuli počítač Atanasoff-Berry Computer alebo ABC, prvý plne eletronic-
ký počítač. Použili 300 elektróniek, ktoré nahrádzali mechanické časti. Počítač ABC
bol veľký ako úradnícky stôl. Bohužial ABC bol zostrojený iba pre určité druhy
úloh, ktoré dokázal riešiť, nebol to univerzálny počítač.
7
________________________________________________________________________________
ENIAC
V r. 1945 John W. Mauchly a J. Presper Eckert vyvinuli prvý plne elekronický po-
čítač za pomoci vládneho grantu na univerzite v Pensylvánii. Stroj sa volal Elektro-
nical numerical integrator and calculator alebo Eniac.
ABC sa nikdy nepreslávil, ale ovlyvnil vývoj počítačov. Eniac bol vyvinutý hlavne
pre vojenské účely. Využili sa pri ňom nové prvky a konštrukciu ovplyvnilo i jeho
určenie na výpočty balistických tabuliek. Eniac bol rýchlejší než prvé počítače,
mohol vykonatˇ za jednu hodinu viac operácii ako počítač Mark 1 za jeden týždeň.
Bohužialˇ Eniac nemohol fungovatˇ na jeden chod viac ako jednu hodinu. Podobne,
ako aj jeho predchodcovia aj Eniac vyžadoval od operátorov prevíjanie drôtov, nulo-
vanie prepínačov pre každú operáciu a tieto opravy zaberali operátorom celé
hodiny .
Elektronické počítače znamenajú kvalitatívne najvyšší stupeň v doterajšom rozvoji
matematických strojov. Vďaka princípu programového riadenia a veľkej operačnej
rýchlosti sa v ostatných rokoch úspešne používajú na riešenie rozsiahleho okruhu
matematických a logických úloh.
John von Neuman
Do ďalšieho vývoja počítačov zo stránky teoretickej zasiahol John von Neumann,
bol známy matematik a ENIAC ho fascinoval. Zaoberal logickým návrhom výpočto-
vých zariadení. Jeho matematická metóda používala dve čísa nula a jednotka, ktoré
reprezentovali všetky inštrukcie a dáta. Dvojhodnotový systém, známy pod názvom
binárny systém tvorí základ aj dnešných počítačov. Zaviedol pojem počítač s vlože-
ným programom. Operácie, ktoré počítač realizuje, sú uložené v pamäťových regis-
troch vo forme číselného kódu. Kódy pre danú postupnosť operácií sú v príslušnom
zásobníku registrov. Pri štarte počítač spracúva a vykonáva operácie podľa
označených kódov. Neumanov počítač s vloženým programom automaticky vy-
konáva uložený program inštrukcií vyberaných z miesta uloženia. Má veľké mož-
nosti, pretože môže modifikovať svoje vlastné inštrukcie. Inštrukcie sú uložené v re-
gistroch pamäti počítača ako údaje, možno ich presúvať, modifikovať. Princíp vlože-
ného programu využívajú všetky moderné výkonné počítacie stroje. Neumanova
práca bola dôležitá pre množstvo ďalších technických vynálezov.
Počítačové generácie
8
________________________________________________________________________________
História rannej výpočtovej techniky je dosť dlhá. Trvalo viac než 100 rokov, kým
Babbagove myšlienky boli vymenené počítačom Mark 1. Dnes sú zmeny vo výpoč-
tovej technike oveľa rýchlejšie. Nie je to neobvyklé, že väčšina zmien vo výpočtovej
technike sa nepočíta na roky, ale na mesiace.
Preto na lepšie pochopenie rozlíšenia podstatných zmien vo výpočtovej techike sa
používa pojem generácia. Podobne ako generácie ľudských bytostí, existuje mnoho
podobností v počítačoch v tej istej generácie. V počítačovej terminológii novou
generáciou sa označoval dôležitý vývoj hardwaru. Avšak, nový vývoj v elektronic-
kom inžinierstve umožnil tiež nové počítačové možnosti. Vývoj počítača prechádza
z jednej generácie do druhej čoraz rýchlejšie.
Prvá počítačová generácia
Spočiatku počítače boli vyvíjané školami alebo vynálezcami za podpory vlády a
bohatých patrónov. Vynálezci sami obsluhovali počítač. Iba tak ho mohli používať
ďalší vedci, inžinieri alebo vláda. Vstup počítačov do sveta komercie je jednou z
charakteristík prvej generácie počítačov.
Prvý počítač. ktorý našiel uplatnenie v obchode a priemysle bol univerzálny, auto-
matický počítač UNIVAC. Vyvinuli ho J. Presper Eckert a J. Mauchly, tvorcovia
ENIACU, rýchle našli komerčné využitie počítača. Títo dvaja vedci formovali a
sprivatizovali spoločnosť a navrhli výrobnú dielňu pre Univac. Avšak, pre nedos-
tatok finančných prostriedkov ju predali spoločnosti Remington-Rand Comporation.
Ako prvá začala využívať výhody Univacu vláda, no veľmi skoro sa našlo jeho vy-
užitie v obchode a priemysle.
Počítač nebol limitovaný na jeden účel. Môže počítať inventár, kalkulovať mzdovú
listinu, monitorovať príjmové účty a kontrolovať hlavnú účtovnú knihu. Napriek to-
mu, že niekoľko tuctov ľudí obsluhovalo počítač, UNIVAC a iné počítače prvej
generácie robili prácu za mnoho účtovníkov a účtovných revízorov. Teda spoločnosť
môže oceniť počiatočnú investíciu a zamerať sa na nákup počítačov a zakúpenie tuc-
tu špecializovaných programov, pre zvýšenie presnosti a rýchlosti práce a efektívnej-
šie využitie personálnych zdrojov. Účtovníci a účtoví revízori nemuseli celé dni a
hodiny kontrolovať účty. Ich novou úlohou bolo tlmočiť dáta vytvorené počítačom.
Teda použitie počítačov prvej generácie v biznise nemalo dôsledok zníženia veľkého
počtu zamestnancov, ale zmenu úlohy v zamestnaní.
Počítače prvej generácie používali elektrónky, zavedené Atanasoffom a Berrym.
Elektrónky sú elektrické spínače, ktoré pracujú oveľa rýchlejšie ako v počítači Mark
1 mechanické spínacie zariadenia. Stroje s elektrónkami môžu vykonávať tisíc indi-
viduálnych operácii za sekundu, pomalšie ako dnešný štandard, ale na svoju dobu
rýchlejšie. Bohužiaľ elektrónky sa prehrievali, čo zapríčinilo, že sa skoro vypálili.
To spôsobovalo časté poruchy a krátke elektrické výkyvy. Počítače prvej generácie
mali klimatizované vnútro. Vnútorné priestory mali veľmi veľké, pretože sa v nich
nachádzalo viacero elektrónok rôznych veľkostí. Typický počítač prvej generácie
mal veľkosť obývacej izby. So skorým príchodom počítačov prvej generácie, prišli i
dierne štítky podobné tým, ktoré sa používali pred rokom 1800. Ich počiatočné vý-
9
________________________________________________________________________________
znamy boli zamerané na vstup a výstup dát. Čítačky diernych štítkov, ktoré mohli
prečítať nepatrné dierky vyrazené do štítku, mohli spracovať až 130 znakov za
sekundu (opäť pomalšie ako dnešné počítače, ale prekvapujúco rýchlejšie ako po-
čítače v roku 1950). Počítače prvej generácie nemali pamäťové zariadenie, ktoré po-
známe u dnešných počítačov. Veľa skorých počítačov používalo magnetickú bub-
novú na uskladnenie a spracovanie údajov.
Software počítačov prvej generácie
Mal niekoľko nedostatkov závisiacich od rôznych typov úloh, ktoré mohli tieto po-
čítače vykonať. Najviac počítačov prvej generácie mohlo vykonávať jednoduchý
program limitovaný nastavením údajov. Na začiatku boli všetky programy v binár-
nom kóde. Programy, ktoré používali príkazy nuly a jednotky sa nazývali “počítačo-
vé jazyky”. Písanie programov v počítačových jazykoch boli extrémne náročné, veľa
času sa strávilo drobnou prácou a programy často obsahovali chyby.
V roku 1951 Dr. Grace Hopper, kolega Howarda Aikena, ktorý bol zamestnaný ako
námorný úradník, vyvinul nový počítačový jazyk, aby pomohol rozriešiť tento prob-
lém. Hopperove skladanie jazyka robilo reálnejším písanie krátkych správ alebo kó-
dov, ktoré úplne zmenilo série núl a jednotiek v počítačovom jazyku. Dr. Hopper vy-
vinul program nazývaný compiler (prekladajúci program), ktorý prekladal symbolic-
ký jazyk do binárneho jazyka počítača. Pomocou tohto objavu sa počítač mohol
programovať oveľa ľahšie. Napriek tomu písacie programy pre počítače prvej gene-
rácie zostali všeobecným problémom.
Charakteristika počítačov prvej generácie.
. Elektrónky
. Veľa operatórov na obsluhu počítača
. Magnetická bubnová pamäť
. Dierne štítky
. Strojový jazyk
. Assembler
ENIAC (1943-1946) vynikol na Pensylvánskej univerzite v USA prvý elektrónkový
počítač. Využili sa pri ňom nové technické prvky na výpočet balistických tabuliek
COLOSS (1943) používal sa na rozšifrovanie tajných nemeckých kódov.
UNIVAC (1950)Universal Automatic Computer prvý počítač, ktorý pracuje na zá-
klade programu, ktorý je uložený v pamäti počítača a nie na diernzch štítkoch alebo
na magnetickej páske
LEO (1951)Lyons' Electronic Office prvý komerčný počítač
Počítače druhej generácie
Druhá generácia, ktorá začala okolo roku 1959, až do polovice 1960, bola charakte-
rizovaná používaním tranzistorov namiesto elektrónok. Tranzistory robili tú istú
10
________________________________________________________________________________
prácu ako elektrónky, ale boli menšie a rýchlejšie, potrebovali menšiu elektrickú
energiu, boli viac hodnovernejšie a poskytovali oveľa väčšiu pamäť pre skladovanie
inštrukcií a počítanie. Počítače druhej generácie mohli vykonávať viac ako 230 000
operácii za sekundu. Oproti tomu počítače prvej generácie iba 3500 až 1700 operácii
za sekundu. Pretože tranzistory potrebujú menej energie ako elekrónky (asi 1/100
energie), druhá generácia počítačov bola nenej nákladná na obsluhu ako jej pred-
chodcovia..
Tak ako počítače prvej generácie, počítače druhej generácie boli obmedzované v ty-
poch a množstve úloh, ktoré mohli vykonávať. V tejto generácii počítačov boli v ob-
chode najpoužívanejšie hlavne účtovnícke programy. Vo väčšom obchode a v
priemysle boli to práce v dávkach - veľké skupiny dát sa spracovávali počas jednej
doby. Napríklad: spoločnosť zhromažďovala faktúry za dobu týždňa a uložila všetky
tieto dáta pre spracovanie na jeden deň. Tento typ spracovania dát sa nazýva dáv-
kové spracovanie (batch processing). Používalo sa na spracovanie mzdového listu,
inventáru, splatnej faktúry atď. Dôležité bolo používanie externej pamäti na uklada-
nie dát. Pamäťové bunky boli oveľa rýchlejšie a spoľahlivejšie ako tie, ktoré sa po-
užívali v prvej generácii. Jeden z prvých typov elektronického ukladania dát bol
založený na malom magnete okrúhleho tvaru, nazývaného ferit (core). Feritová pa-
mäť bola rýchlejšia a viac spoľahlivejšia ako bubnová pamäť používaná v počíta-
čoch prvej generácie. Počítače druhej generácie sa vyznačovali využívaním feritovej
pamäte.
Ďalší dôležitý rozdiel bol v zavedení nezávislých off-line zariadení. Nemali trvalú
komunikáciu s počítačom, ale boli k dispozícii, keď ich počítač potreboval. Naprí-
klad keď počítač potreboval dáta z čítača diernych štítkov, čítač bol aktivovaný, dáta
prečítal do počítača, a potom ostal v nečinnosti, až kým počítač nepotreboval opäť
dáta. Dáta mohli byť poslané do nezávislej tlačiarne, a počítač mohol opäť začať
spracúvať ďalšiu skupinu dát.
Druhá generácia počítačového softwaru
Počas druhej generácie počítačov sa začali vyvíjať programovacie jazyky. Prog-
ramovacie jazyky hovoria počítaču čo robiť v jazyku, ktorý sa veľmi podobá hovo-
renému jazyku. Programovacie jazyky majú vysvetľovať ľuďom, kým počítačový
jazyk má vysvetľovať len počítaču. Programovacie jazyky počítače prekladajú do
binárneho kódu cez špeciálne programy nazývané prekladače. Prekladač je program,
ktorý prekladá inštrukcie napísané v programovacom jazyku na príkazy priamo zro-
zumiteľné počítaču. Hlavné výhody programovacích jazykov sú, že programy sa
ľahšie píšu a tiež pomáhajú redukovať programovacie chyby. Počítačový jazyk,
ktorý je používaný v obchodnom styku, je často odlišný od počítačového jazyka po-
užívaného vedcami. Pre túto príčinu odlišné programovacie jazyky sú vhodné pre
špecifické typy užívateľov a aplikácií. Niektoré z programovacích jazykov sa vyvíja-
li počas tohto obdobia zahrňujúceho COBOL, obchodne orientovaného jazyka, a
FORTRAN, vyvíjaného firmou IBM pre vedcov a inžinierov.
11
________________________________________________________________________________
V vývojom vyšších programovacích jazykov úzko súvisí vývoj inštrukcií navrhova-
ných na kontrolu počítačových zdrojov. S vývojom off-line zariadení inštrukcie
museli byť vyvíjané tak, aby mohli posielať alebo prijímať informácie do týchto za-
riadení, keď boli on-line. Tieto inštrukcie sú nazývané operačné systémy. Prvé ope-
račné systémy boli primitívne. Modernejšie operačné systémy museli počkať na vý-
voj tretej generácie počítačov.
Charakteristika počítačov druhej generácie.
. Tranzistory
. Magnetické pásky
. Magnetická feritová pamäť
. Čítače diernych štítkov
. Tlačiarne
. Hromadné spracovanie dát
. Zavedenie programovacích jazykov vyššej úrovne
. Operačné systémy
TRADIS (1955) prvý tranzistorový počítač obsahoval 800 tranzistorov v Bell La-
boratories v spoločnosti Texas Instrument. John Bardeen, v 1956 ocenený Nobello-
vou cenou za fyziku za objav tranzistorového efektu
IBM 650 (1954) Firma IBM začala ako prvá masovú výrobu počítačov. Za 15 rokov
sa predalo 1500 takých počítačov.
Minipočítač PDP-8 (1965) vyvinutý firmou Digital Equipment, stál 20000 dolárov
Tretia generácia počítačov
Tretia generácia počítačov
Vývoj a používanie integrovaných obvodov znakom tretej generácie výpočtovej
techniky . Táto generácia trvala od roku 1964 až do roku 1970. Integrovaný obvod
pozostáva z tisícok obvodov vytlačených na malú silikónovú kartu nazývanú čip
(chip).
Výhoda čipov je tá, že jednoduchý čip môže nahradiť tisíce tranzistorov. Používaním
integrovaných obvodov počítače mohli vykonať viac ako 2.500.000 operácií za
sekundu. Integrované obvody sú viac spoľahlivé ako tranzistory, pretože používajú
menej elektriny a majú dlhšiu životnosť.
Ďalším dôležitým krokom vo vývoji tretej generácie počítačov bolo predstavenie
rodín počítačov (family computers). Najdôležitejší detail je, že rodiny používajú rov-
naké čipy a podieľajú sa na rovnakom operačnom systéme alebo metóde kontrolova-
nia počítača. Počas roku 1960 IBM vyvinulo jednu z prvých počítačových rodín, sé-
rie centrálnych počítačov nazývaných System/360. IBM System/360 alebo S/360 po-
zostával zo šiestich vzostupne kompatibilných počítačov. Vzostupne kompatibilný
znamená, že programy mohli fungovať na malých počítačoch 360 a tiež na väčších
počítačoch 360.
Pre túto kompatibilitu obchod mohol začať s malým počítačom a postúpil k väč-
šiemu počítaču bez nutnosti zmeniť software a preškoliť počítačových operátorov.
12
________________________________________________________________________________
Táto vlastnosť bola zvlášť atraktívna pre mnohých menších obchodníkov s menším
kapitálom ako veľké firmy. IBM predalo viac ako 30 000 týchto sérií počítačov typu
System/360.
Neskôr IBM vyvinulo novšiu sériu rodín počítačov 370. Tieto série 20 počítačov s
doplnkovým hardwarom a softwarom boli tiež vzájomne kompatibilné. Teraz opäť
firmy mohli začať s malými počítačmi a potom pokračovať s väčšími a výkonnejší-
mi počítačmi.
Dnes ďalšie firmy ponúkajú rodiny vzájomne kompatibilných centrálnych počítačov,
ale IBM bol prvý, kto to tak urobil. IBM vznikol z firmy nazývanej CTR (Compu-
ting-Tabulating-Recording Corporation) v roku 1924. Niekedy nazývaný “Big
Blue”.
So svojimi rodinami počítačov IBM si zabezpečili svoju pozíciu na čele počítačové-
ho priemyslu. Hoci veľa firiem kupovalo počítače, ďalšie stále neprestávali cítiť po-
trebu investovať do vlastných systémov. Ďalší vývoj tretej generácie diaľkových po-
čítačových terminálov umožňoval týmto firmám spájať sa do jednoduchých veľkých
centrálnych počítačov. Títo diaľkoví užívatelia, ako napríklad malé firmy, mali platiť
vlastníkovi veľkého počítača poplatok za dobu, počas ktorej používali centrálny po-
čítač. Malé firmy mohli napríklad používať diaľkový terminál na robenie svojich
faktúr, alebo malý školský obvod mohol používať diaľkový terminál na zoznam
miestností alebo študentov. .
Ďalšia dôležitá vlastnosť počítačov tretej generácie bolo zvýšené používanie magne-
tických diskových zariadení na ukladanie dát. Magnetický disk je vynikajúci pretože
umožňuje priamy prístup k dátam a nie, ako to bolo predtým sekvenčne. Priamy prí-
stup k dátam podstatne zvýšil rýchosť výpočtu.
Tretia generácia počítačov - Software
Počas tretej generácie počítačov boli vyvinuté nové programovacie jazyky ako
BASIC, ktorý sa dal ľahko naučiť a bol na všeobecné použitie. Ďalší bol PASCAL.
Pretože tieto programovacie jazyky sa dali ľahko naučiť a používať, veľa počítačo-
vých užívateľov si mohli vytvoriť taký program, ktorý potrebovali.
Dôležitá pre túto generáciu bola práca na skvalitnení operačných systémov, ktoré sa
objavili počas druhej generácie. Operačné systémy spracovajú dáta novým spôso-
bom. Prvá a druhá generácia počítačov spracovávala dáta dávkovým spôsobom a v
dannom čase vykonávali iba jednu úlohu. Rýchosť spracovania dát tiež ovlyvňovala
rýchosť vstuných a výstupných zariadení. Operačné systémy tretej generácie umož-
ňujú spracovávať na počítači niekoľko úloh súčasne, viacúlohový operačný systém
(multitasking) a s prideľovaním času (time sharing). Operačný systém tiež umožňuje
pristupovať viacerým užívateľom k tým istým dátam súčasne, napr. v knižniciach, na
letiskách.
13
________________________________________________________________________________
Charakteristika počítačov tretej generácie.
. Integrovaný obvod
. počítače s možnosťou rozšírenia (výmena alebo doplnenie ďalších komponentov)
. diskové mechaniky
. nižšia cena
. vylepšený operačný systém
. multitasking
. on-line prístup
. prideľovanie času
IBM 360 (1964)
Firma Burroughts (1968) vyvinula prvé počítače s integrovanými obvodmi V2500,
V3500
Počítače štvrtej generácie
Miniaturizácia integrovaných obvodov je charakteristická pre švtrtú generáciu. (od
1970 podnes). Mikročíp alebo mikroprocesor vykonáva milióny operácii za sekun-
du. Firma Ingel Corporation vyvinula prvý mikroprocesor, ktorý nazvala 4004, ne-
skôr to bol o rok neskôr 8008 Éru mikropočítačov zahájil mikroprocesor Intel 8080.
Vážil iba niekoľko gramov a zaberal niekoľko štvorcových centimetrov. V porov-
naní so skoršími počítačmi to bol obrovský prevrat.
Ďalšia dôležitá vlastnosť štvrtej generácie počítačov je ich neobyčajne rozsiahle vy-
užitie. Počítače môžeme nájsť skutočne v každej malej firme, v každej škole a v
miliónoch domácnostiach, pretože sú pomerne lacné. Štvrtá generácia počítačov dá-
va na výber aplikácie podľa účelov, nie len obmedzené aplikácie (ponúka napr. po-
čítanie potravinárskych účtov, automobilovým firmám pomáha starať sa o design
nových modelov, atď.). Mikropočítače sa používajú na úradoch, vo veľkoobcho-
doch, v rôznych servisoch a vo všetkých druhoch podnikania.
Rozvoj mikroprocesorov bol sprevádzaný rozvojom ďalšieho hardvéru. Čo sa týka
podstaty pamäte, moderné mikropočítače používajú pre vnútornú pamäť polovodiče
(metal-oxide semiconductor MOS). Je to špeciálny číp, ktorý zásobuje veľké množ-
stvo informácií na veľmi malé miesto. Obvody polovodičovej pamäte sú veľmi
podobné mikroprocesoru pripojenému k silikónovým čípom. Polovodiče sú veľmi
rýchle, avšak sú nestále, teda, pokiaľ je polovodič vypnutý, stráca všetko, čo je v
ňom uskladnené.
Všetky rozvojové stupne technológií sprevádza pokrok v používaní externej pamäte
a uskladnenie dát na disk. Mikropočítače používajú okrem disku malý “floppy disk”
ako formu prídavnej pamäť pre uskladnenie dát. S mikropočítačmi, počítačovými
programami muselo existovať aj pravidelné ukladanie do pamäte (v určitých interva-
loch), pretože pamäť môže dosiaľ neuložené dáta stratiť a to vtedy, ak sa predčasne
sám vypne. Dáta teda môžu byť uskladnené na disku pre neskoršie použitie.
Štvrtá generácia počítačov - software.
14
________________________________________________________________________________
Dôležitým softvérovým rozvojom štvrtej generácie počítačov sú databázové systé-
my. Databázové programy dovoľujú užívateľom počítačov zásobené dáta uložiť do
iných formátov. Fakulty a univerzity, napríklad,
používajú databázové programy na
zásobovanie informácií o študentoch a usmerniť dáta podľa rôznych ciest (napr. pod-
ľa mena, bezpečnostného čísla atď.)
BASIC a Pascal, rozvinuté v priebehu tretej generácie, sú ideálne pre domáceho
mikropočítačového programátora a používanie týchto programovacích jazykov je
prospešné pre rozvoj mikropočítačov.
Charakteristika počítačov štvrtej-generácie.
. miniaturizácia integrovaných obvodov
. mikroprocesor
. MOS pamäť
. dátové komunikácie
. modemy
. floppy disky
. hard disky
. mikropočítače
. rozličné programové aplikácie
. rozšírenie operačných systémov
1975 študenti Bill Gates a Paul Allen tvorcovia populárneho programovacieho jazy-
ka BASIC pre osobný počítač ALTAIR(Beginners All-Purpose Symbolic Instruction
Code)
Firma Commodor (1977) vyvinula svoj počítač PET Personal Electronic Translator
V tom istom roku sa začal vyrábať aj Apple 2
IBM PC (1981)
Piata generácia počítačov
Všetko to začalo na konci roku 1971, kedy firma Intel predstavila svoj prví mikro-
procesor 4004. Tento 4bitový procesor mal frekvenciu 108kHz a obsahoval 2300
tranzistorov. Po ním (v roku 1972) nasledoval rýchlejší 8bitový procesor 8008 s
frekvenciou 200kHz. Tieto procesory sa používali aj v kalkulačkách alebo pri riadení
svetelnej signalizácii. Prví procesor použitý v osobnom počítači Altair 8800 firmy
MITS (pre nich ,vtedy ešte mladý študenti Bill Gates a Paul Allen vyvinuli jazyk
Basic) bol označený 8080 a vyrobený v roku 1974. Dokázal pracovať na frekvencii
2Mhz, obsahoval 6000 tranzistorov. Jeho rýchlosť bola 10 krát väčšia než pred-
chodca. V roku 1978 nasledoval procesor 8086 s 29000 tranzistory a frekvenciou 8
a 10Mhz a v roku 1979 16bitový procesor 8088 (lačnejšia verzia procesoru 8086,
ktorý si možno pamätať ako IBM PC.
Frekvencia procesora bola 5 a 8Mhz. V roku 1982 bol uvedený na trh procesor
80286 s 134000 tranzistory a frekvenciou od 6 do 12Mhz. Rýchlosť procesora bola
15
________________________________________________________________________________
asi 3-6 násobná oproti procesoru 8086. V roku 1985 bol uvedený následník proceso-
ra 80286, a to 32bitový procesor Intel386 DX s frekvenciou od pôvodných 16Mhz
až po 33Mhz (33Mhz verzia bola uvedená na trh v roku 1989). Tento procesor bol už
schopný adresovať 4 GB pamäte, podporoval multitasking, obsahoval 275000 tran-
zistorov a bol asi 100x rýchlejší než povodní procesor 4004. Tento procesor bol uve-
dené aj v iných variantoch, lacnejsia varianta SX s 16bitovou externou zbernicou a
verzia SL (s frekvenciou 20 a 25Mhz), určená špeciálne pre prenosné počítače.
V roku 1989 uviedla firma Intel na trh procesor Intel486 DX, ktorý bol asi 50x rých-
lejší než procesor 8088 a obsahoval viac než milión tranzistorov a matematický kop-
rocesor (k 386 bolo možné koprocesor dokúpiť). S nástupom 486 sa presadil systém
Windows. Frekvencie procesoru 486 bola neskôr zvýšená z povodní ch 25Mhz až na
100Mhz.
Obr.8 software MS Windows a prvé IBM PC
Ceny počítačov boli v tej dobe velmi vysoké pre bežného človeka a preto bolo aj dô-
vodom vývoja novej technológie vyrobí hardware. Neskôr v rokoch 1990-1995 sa
začali počítače uplatňovať v domácnostiach. Počítače sa tak stali každodennou
súčasťou života človeka. Nadobudli rôzne funkcie od zábavy až po najnáročnejšie
operácie. Človek sa tak stáva zavislim na počítači, ktorí čiastočné riadi jeho život.
16
________________________________________________________________________________
Postupný vývoj počítačov.
3000 p.n.l abacus
1642 Blaise Pascal uviedol pascaline
1801 Joseph Jacquard vynašiel Jacquardov rám založený na základe sérií
bodov
1830 Charles Babbage začal prácu na diferenčnom stroji
1834 Charles Babbage začal prácu na analytických strojoch
1906 Lee De Forest vynašiel elektrónku
1924 CTR Corporation založila IBM
1939 počiatok práce na ABC začal s Johnom V.Atanasoffom a Cliffordom
Berrym
1944 uvedenie Mark I.
1944 Eckert a Mauchly vynašli pojem dáta a ukladanie informácií
1945 ENIAC
1946 John von Neumann začal používať sadu príkazov na ovládanie počítača
1947 vedci z Bell Labs vynašli tranzistor
1948 uvedenie do EDSAC
1951 uvedenie UNIVAC-u
1957 IBM uviedlo FORTRAN
1961 uvedenie operácií počítačov
1964 IBM uviedlo System/360.
1971 Intel vyvinul mikroprocesor
1975 V časopise Popular Electronic sa objavila správa o Altair
1977 Prvý Apple computer
1981 IBM predstavuje IBM-PC
17
Document Outline
Automaticky vygenerovaný textový náhľad. Pre plné formátovanie si stiahnite súbor.
nechodím na prednášky