Разработки, применяющиеся в персональных компьютерах
Одной из разработок, которая применяется в персональных компьютерах, является двоичная система счисления. А ведь это заслуга Лейбница!
Что же это за система такая? Это позиционная система счисления с основанием 2. Только представьте себе, натуральные числа можно записать с помощью всего лишь двух символов. Как правило, в их роли выступают числа 1 и 0.
Как бы цифровые устройства обошлись без двоичной системы не ясно! Ведь она довольно проста. Кроме того, простыми являются таблицы сложения и умножения.
А на основе двоичной системы счисления в XIX веке была разработана булевая алгебра, которую, кстати сказать, используют в логике.
Еще одной математической разработкой является теория информации, которая определяет что такое информация, каковы ее свойства и т.д. «Отец» этой теории К. Шеннон.
В середине XX века появились так называемые машины фон Неймана, в памяти которых хранились как программы, так и данные. В этом случае уже идет отделение процессора от устройств хранения программ и данных! Широко известны стали принципы фон Неймана:
- Принцип использования двоичной системы счисления для представления данных и команд.
- Принцип программного управления. То есть программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором друг за другом.
- Принцип однородности памяти. И программы, и данные хранятся в одной памяти. И над теми, и над другими можно выполнять одни и те же действия.
- Принцип адресуемости памяти. Пронумерованные ячейки — вот, из чего состоит память! Процессору доступна любая из них.
- Принцип последовательного программного управления. Все команды хранит память, а выполняются они в строгой последовательности.
- Принцип условного перехода.
В 1957 году был создан Фортран — язык программирования высокого уровня.
Между прочим…
название Fortran является аббревиатурой от FORmula TRANslator, то есть, переводчик формул.
В 1964 году Американской Ассоциацией Стандартов был принят новый 7-битовый стандарт для обмена информации ASCII. Это была не просто 7-битная кодировка для представления десятичных цифр, но и латинского и национального алфавитов, знаков препинания и управляющих символов.
В 1964 году был разработан язык для обучения программированию — BASIC. Он был спроектирован так, чтобы студентам было легко писать программы. Существует несколько принципов проектирования языка:
- Он должен быть простым в использовании для начинающих.
- Он должен быть языком программирования общего назначения.
- Он должен предоставлять возможность опытным программистам расширять функциональность.
- Он должен быть интерактивным.
- Он должен предоставлять сообщения об ошибках.
- Он должен быстро работать на небольших программах.
- Он не должен требовать понимания работы аппаратного обеспечения.
- Он должен защищать пользователя от операционной системы.
Как только BASIC появился на микрокомпьютере Altair 8800, началось его настоящее распространение. Тем более другие языки программирования были чересчур большими, чтобы поместиться в небольшую память, которую могли себе позволить пользователи таких машин.
В 1973 году был разработан компьютер Xerox Alto. Невероятно! — это был первый в мире компьютер, в котором имело место понятие «рабочий стол» и графический пользовательский интерфейс. Это был первый полностью персональный компьютер в современном понимании! 128 КБ оперативной памяти, которая расширялась до 512 КБ, жесткий диск со сменным картриджем на 2,5 МБ — все это размещалось в блоке размером с холодильник. Графическая информация выводилась на монохромный монитор. Трехкнопочная мышь, клавиатура и сетевая карта — все это непременно присутствовало!
Между прочим…
кнопки на первых мышах были расположены друг над другом, а не друг рядом с другом, как сейчас.
На языке программирования BCPL были написаны первые программы для Alto. После этого использовался язык Mesa, который широкого распространения не получил, зато оказал влияние, к примеру, на язык программирования Modula. Объем памяти компьютера был небольшой, однако для него были разработаны и использовались программы с графическим меню, пиктограммами и т.д., которые стали привычными с появлением операционных систем Mac OS и Microsoft Windows.