En computer er en enhed, der kan gemme og returnere de oplysninger, vi behandler til den, når vi vil. Nutidens computere er i stand til at spore generaliserede sæt af operationer kaldet programmer. Disse programmer gør det muligt for computere at udføre en lang række opgaver. En komplet computer, som omfatter hardware, operativsystem (hovedsoftware) og perifert udstyr, der kræves og bruges til "fuld" drift, kan betegnes som et computersystem. Udtrykket kan også bruges om en gruppe af computere, der er forbundet og arbejder sammen, især et computernetværk eller en klynge af computere. Den første elektriske computer er ENIAC.
Computere er opstået i mange forskellige former gennem historien. De første computere i midten af det 20. århundrede var på størrelse med et stort rum og forbrugte hundredvis af gange mere strøm end nutidens computere. I begyndelsen af det 21. århundrede kan computere passe i et armbåndsur og køre på et lille batteri. Hovedårsagen til, at de kan fremstilles så små, er, at man i 1969 kunne lave kredsløb, der kan pakkes ind i meget små rum, med halvledere. De computere, vi bruger i dag, har taget fart efter Intels 4004, computerens første processortitel. Vores samfund anerkendte den personlige computer og dens bærbare ækvivalent, den bærbare computer, som symboler på informationsalderen og identificerede den med begrebet computer. De er meget brugt i dag. Det grundlæggende arbejdsprincip for computeren er det binære talsystem, det vil sige, at kodningerne kun består af 0 og 1.
Evnen til at optage den ønskede software og køre den til enhver tid er den vigtigste funktion, der gør computere alsidige og adskiller dem fra lommeregnere. Church-Turing-afhandlingen er det matematiske udtryk for denne alsidighed og understreger, at enhver computer kan udføre en anden computers opgaver. Så uanset deres kompleksitet, fra lommecomputere til supercomputere, kan de alle udføre de samme opgaver, hvis der ikke er nogen hukommelse og tidsbegrænsning.
Computerens historie
Mange enheder, der tidligere var kendt som 'computere', fortjener ikke denne definition efter nutidens standarder. computer ved opstart sözcüDet var et navn givet til objekter, der lettede beregningsprocessen. Eksempler på computere fra denne tidlige periode omfatter talperlen (kulram) og Antikythera-maskinen (150 f.Kr.-100 f.Kr.). Århundreder senere, i lyset af nye videnskabelige opdagelser i slutningen af middelalderen, var Wilhelm Schickard (1623) den første af en række maskinelle computerenheder udviklet af europæiske ingeniører.
Ingen af disse enheder passer dog til nutidens definition af en computer, fordi de ikke er softwarebare (eller kan installeres). Hulkort produceret af Joseph Marie Jacquard i 1801 for at automatisere processen på vævevævet anses på den anden side for at være et af de første, omend begrænsede, spor af at kunne programmeres (installeres) i udviklingsprocessen af computere. Takket være disse kort leveret af brugeren, kunne væven tilpasse sin funktion til tegningen beskrevet af hullerne på kortet.
I 1837 konceptualiserede og designede Charles Babbage den første fuldt programmerbare maskincomputer, som han kaldte Analytical Engine. Han kunne dog ikke udvikle denne maskine på grund af økonomiske årsager, og hans arbejde på den kunne ikke afsluttes.
Den første storstilede brug af hulkort var lommeregneren designet af Herman Hollerith i 1890 til brug i regnskabstransaktioner. Forretningen, som Hollerith på det tidspunkt var tilknyttet, var IBM, som i de følgende år vil blive til en global computergigant. I slutningen af det 19. århundrede begyndte applikationer (teknologier) at dukke op, som i høj grad ville bidrage til udviklingen af computerhardware og teorier i de kommende år: hulkort, boolsk algebra, rumrør og teletype-enheder.
I første halvdel af det 20. århundrede blev mange videnskabelige krav opfyldt med stadig mere komplekse analoge computere. De var dog stadig langt fra ufejlbarhedsniveauet i nutidens computere.
Igennem 1930'erne og 1940'erne fortsatte computerapplikationer med at blomstre, og den digitale elektroniske computer dukkede først op efter opfindelsen af elektroniske kredsløb (1937). Blandt de vigtige værker i denne periode er følgende:
- "Z-maskiner" af Konrad Zuse. Z3 (1941) er den første maskine, der kan arbejde på en binær numerisk base og kan arbejde med reelle tal. I 1998 blev Z3 bevist at være Turing-kompatibel og fik dermed titlen som den første computer.
- Atanasoff-Berry Computer (1941) var baseret på hulrumsrør og havde kondensatorbaseret hukommelseshardware samt binær radix.
- Den britisk-byggede Colossus-computer (1944) viste, at tusindvis af rør kunne give et tilstrækkeligt pålideligt resultat på trods af dens begrænsede software (installerbarhed). II. Det blev brugt til at tyde hemmelige kommunikationer fra de tyske væbnede styrker under Anden Verdenskrig.
- Harvard Mark I (1944), en computer med begrænset installerbarhed.
- ENIAC (1946), udviklet af den amerikanske hær, er baseret på decimaltal og er den første almindelige elektroniske computer.
For at identificere ulemperne arbejdede ENIACs udviklere på en mere fleksibel og elegant løsning og foreslog, hvad der nu er kendt som den skjulte softwarearkitektur eller mere almindeligt von Neumann-arkitekturen. Efter først at have nævnt dette design i en publikation i John von Neumann (1945), blev den første af de computere, der blev udviklet baseret på denne arkitektur, færdiggjort i Det Forenede Kongerige (SSEM). ENIAC, som havde samme arkitektur et år senere, fik navnet EDVAC.
Med næsten alle nutidens computere bliver kompatible med denne arkitektur, computer sözcüDet bruges også som en definition af Derfor, ifølge denne definition, omtales enheder i fortiden ikke som computere, men de omtales stadig som det i den historiske sammenhæng. Selvom computerimplementering har gennemgået radikale ændringer siden 1940'erne, er flertallet forblevet tro mod von Neumann-arkitekturen.
Efter rumrørsbaserede computere var i brug gennem 1950'erne, blev hurtigere og billigere transistorbaserede computere almindelige i 1960'erne. Som et resultat af disse faktorer blev computere sat i masseproduktion på et hidtil uset niveau. I 1970'erne var der igen en enorm stigning i ydeevne og pålidelighed, såvel som omkostningsreduktion, takket være implementeringen af integrerede kredsløb og udviklingen af mikroprocessorer som Intel 4004. I 1980'erne begyndte computere at indtage deres plads i kontroludstyret på mange maskinelle enheder i dagligdagen, såsom vaskemaskiner. I samme periode vandt personlige computere popularitet. Endelig, med udviklingen af internettet i 1990'erne, er computere blevet rutinemæssige enheder som fjernsyn og telefoner.
Ifølge von Neumann-arkitekturen består computere af fire hovedkomponenter, og der er aritmetisk logik i computeren.
hukommelse
En computers hukommelse kan opfattes som en samling af celler, der indeholder tal. Hver celle kan skrives og dens indhold læses. Hver celle har sin egen unikke adresse. En kommando ville for eksempel være at summere indholdet af celle 34 med celle 5.689 og placere det i celle 78. De tal, de indeholder, kan være hvad som helst, det være sig tal, kommandoer, adresser, bogstaver osv. Kun den software, der bruger den, bestemmer arten af dens indhold. De fleste af nutidens computere bruger binære tal til at gemme data, og hver celle kan indeholde 8 bits (dvs. en byte).
Så en byte kan repræsentere 255 forskellige tal, men de kan være fra 0 til 255 eller fra -128 til +127. Når du bruger flere bytes placeret side om side (normalt 2, 4 eller 8), er det muligt at gemme meget større tal. Hukommelsen på moderne computere indeholder milliarder af bytes.
Der er tre typer hukommelse i computere. Registre i processoren er ekstremt hurtige, men har meget begrænset kapacitet. De bruges til at imødekomme processorens behov for at få adgang til den meget langsommere hovedhukommelse. Hovedhukommelsen er opdelt i Random Access Memory (REB eller RAM, Random Access Memory) og Read Only Memory (SOB eller ROM, Read Only Memory). RAM kan til enhver tid skrives til, og dets indhold bevares kun, så længe der er strøm. ROM indeholder skrivebeskyttet og forudindlejret information. Dette beskytter indholdet uanset magt. For eksempel ligger enhver data eller kommando i RAM, mens BIOS, som regulerer computerhardware, ligger i ROM.
En sidste undertype af hukommelse er cachehukommelse. Det er placeret i processoren og er hurtigere end hovedhukommelsen samt har en større kapacitet end registre.
Input/Output er det værktøj en computer bruger til at udveksle data fra omverdenen. Almindeligt brugte inputenheder omfatter tastatur og mus og outputskærme (eller skærm, skærm), højttaler og printer. Harddiske og optiske diske gør begge dele.
Computernetværk
Computere er blevet brugt siden 1950'erne til at koordinere information på tværs af flere miljøer. Det amerikanske militærs (SAGE) system var det første omfattende eksempel på sådanne systemer og var banebrydende for mange kommercielle systemer til særlige formål, såsom (Sabre). I 1970'erne forbandt amerikanske ingeniører computere med hinanden (ARPANET) inden for rammerne af et projekt udført inden for militæret, og lagde grunden til det, der nu er kendt som computernetværket. Over tid blev dette computernetværk ikke begrænset til militære og akademiske enheder, men udvidet, og i dag blev millioner af computere inde i Bilgisunar (internet eller generelt netværk) skabt. I 1990'erne blev computernetværk udbredt, med protokoller kaldet Global Network (World Wide Web, WWW) udviklet på CERN forskningscenter i Schweiz, applikationer som e-mail og billige hardwareløsninger som ethernet.
hardware
Begrebet hardware omfatter alle de taktile komponenter i en computer.
| Perifere enheder (Input/output) | Input | Mus, tastatur, joystick, browser |
| frakørsel | Skærm, printer, højttaler | |
| Begge to | Diskettedrev, Harddisk, Optisk disk | |
| stik | Kort rækkevidde | RS-232, SCSI, PCI, USB |
| Lang rækkevidde (computernetværk) | Ethernet, ATM, FDDI |
Input/output enheder
Input/output muliggør kommunikation mellem forskellige funktionelle enheder (undersystemer) i computersystemet eller sender informationssignaler direkte til disse grænseflader.
Input er signaler modtaget fra forskellige enheder. Udgange er signaler, der sendes til disse enheder. I/O-enheder bruges af en bruger (eller andre systemer) til at etablere en forbindelse med computeren. For eksempel er tastaturet og musen computerens inputenheder. Skærm, højttaler og printer er computerens outputenheder. Forskellige enheder bruger input- og outputsignaler til at forbinde med computeren. Modem og tilslutningskort kan være et eksempel.
Tastaturet og musen tager brugernes fysiske bevægelser som input og gør disse fysiske bevægelser til et niveau, som computere kan forstå. Outputenheder (såsom printer, højttaler, skærm) tager de udgangssignaler, der produceres af computeren, som inputsignaler og konverterer disse signaler til output, som brugerne kan se og læse.
I computerarkitektur udgør den centrale behandlingsenhed (CPU) og hovedhukommelsen computerens hjerte. Fordi hukommelsen direkte kan læse dataene i centralenheden med sine egne instruktioner og skrive data direkte til centralenheden. Som et eksempel tager et diskettedrev I/O-signaler i betragtning. Centralenhedens I/O-metoder hjælper med at fuldføre enhedsdrivere i computerprogrammering på lavt niveau.
Avancerede operativsystemer og programmering på højt niveau gør det muligt at operere ved at skelne mellem de ideelle I/O-koncepter og grundlæggende elementer. For eksempel indeholder programmeringssproget C funktioner til at organisere softwarens I/O'er. Disse funktioner gør det muligt at læse data fra filer og skrive data ind i disse filer.
software
Konceptet software beskriver alle de immaterielle komponenter i en computer: software, protokoller og data er alle software.
| 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 | |
| Embedded og Real-time operativsystemer | Indlejrede operativsystemer bibliotek | |
| Biblioteker | Multimedier | DirectX, OpenGL, OpenAL |
| software bibliotek | C bibliotek | |
| Data | protokol | TCP/IP, Kermit, FTP, HTTP, SMTP, NNTP |
| Dokumentformater | HTML, XML, JPEG, MPEG, PNG | |
| brugergrænseflade | Grafisk brugergrænseflade (WIMP) | Microsoft Windows, GNOME, KDE, QNX Photon, CDE, GEM |
| Tekstuel brugergrænseflade | Kommandolinje, Shell | |
| Diger | ||
| ansøgning | kontor | Tekstbehandling, Desktop publishing, Præsentationssoftware, Databasestyringssystem, Regneark, Regnskabssoftware |
| Computeradgang | Browser, E-mail-klient, Global webserver, Instant messaging-software | |
| design | Computerstøttet design, Computerstøttet produktion | |
| Diagrammer | Cellulær grafikeditor, Retningsbestemt grafikeditor, 3D-modeller, Animationseditor, 3D computergrafik, Videoredigering, Billedmanipulation | |
| digital lyd | Digital lydeditor, lydafspiller | |
| Software engineering | Kompiler, Konverter, Tolk, Debugger, Teksteditor, Integreret udviklingsmiljø, Ydelsesgennemgang, Ændringskontrol, Softwarekonfigurationsstyring | |
| Spil | Strategi, Eventyr, Puslespil, Simulering, Rollespil, Interaktiv fiktion | |
| Ek | Artificial+, Antivirussoftware, Dokumenthåndtering |
Vær den første til at kommentere