Základy IT Tomáš Sládek 2.9.2010

Dějiny počítačů Abakus Mechanické kalkulátory Děrné štítky Před 5000 lety Mechanické kalkulátory Blaise Pascal – 1642 Děrné štítky Basile Bouchon - 1725

Nultá generace První programovatelné počítače Elektromechanické počítače využívající většinou relé. (100Hz) Zuse Z1 až Z4 (Conrad Zuse 1941) Mark I (Howard Aiken 1944) Počítač byl dodán v roce 1944 Harvardské Univerzitě v Cambridge. Patnáct metrů dlouhé monstrum bylo poháněno elektromotorem o výkonu 3,7 kW, který byl napojen na dlouhou hřídel zprostředkovávající pohon jednotlivých částí počítače, který obsahoval 765 000 elektromechanických prvků. Program nesla děrná páska, jejíchž 24 stop bylo rozděleno do tří skupin po osmi (2 adresy + kód operace). Počítač pracoval v desítkové soustavě s pevnou čárkou. Paměť měla dvě části - statickou, do které bylo možno před zahájením výpočtu vložit až 60 dvacetičtyřmístných čísel, a dynamickou (operační) paměť tvořenou elektromechanicky ovládanými kolečky. Do této paměti si mohl počítač zaznamenat a zpětně přečíst dalších 72 čísel (23 místných). Zároveň zde probíhaly aritmetické operace sčítání a odčítání. Mark I dovedl sečíst dvě čísla za 0,3 s, vynásobit je za 6 s a vypočítat např. hodnotu sinus daného úhlu během jedné minuty. Americké námořnictvo ho využívalo k výpočtu balistických tabulek. Pravděpodobně použit k výpočtům pro atomovou bombu.

První generace Použití elektronek 1945 – 1951 ENIAC (300 násobení nebo 30 dělení za vteřinu ) (Eletronic Numerical Integrator And Calculator) Obsahoval 17 468 elektronek, 7200 krystalových diod, 1500 relé, 70 000 odporů, 10 000 kondenzátorů, okolo 5 miliónů ručně pájených spojů, vážil 27 tun, zabíral 63 m² (2,6 m × 0,9 m × 26 m), spotřebovával 150 kW elektrické energie a jeho vývoj stál 500 000 dolarů. Byl poměrně poruchový a k závadám na elektronkách docházelo nejčastěji při zapínání nebo vypínání počítače. Tento problém byl jednoduše (i když nákladně) vyřešen nepřetržitým provozem. Poté se závada na elektronkách vyskytla jednou za dva dny, přičemž k jejímu nalezení stačilo 15 minut. Vstup i výstup obstarávaly děrné štítky a tisk se prováděl na specializovaném stroj (pravděpodobně IBM 405).

Druhá generace (1951 - 1965) Použití polovodičové elektroniky (tranzistory) Operační systémy, symbolické adresy První programovací jazyky (COBOL, FORTRAN) UNIVAC 1951

Třetí generace (1965 - 1980) Integrované obvody První podpora multitaskingu Odezva v reálném čase První mini počítače Cray-1 (1976)

Čtvrtá generace (1980 - ?) Mikroprocesory Osobní počítače jak je známe dnes Grafické uživatelské rozhraní (DOS, Windows,…) Počítačové sítě Internet

Hardware počítače Fyzické vybavení počítače Můžeme si na něj sáhnout Software – programové vybavení počítače Nehmotné vybavení – programy, OS,…

Základní jednotky 1 bit 1 nebo 0 1 byte (B) 8 bitů 1 kilobyte (kB) 1 megabyte (MB) 1024 kilobytů 1 gigabyte (GB) 1024 megabytů 1 terabyte (TB) 1024 gigabytů Disketa 3,5“ 1,44 MB CD 700 MB DVD 4,2 GB Blue-ray 25 – 50 GB Harddisk 2 TB RAM 4GB

Rozdělení podle CASE Desktop Minitower PDA Miditower Tablet PC Bigtower Notebook Netbook PDA Tablet PC Konvertibilní tablet PC Smartphone

Rozdělení podle „CASE“ Sálové počítače Super počítače Používají se pro složité výpočetní úlohy, např. výzkum genomu, fyzikální modelování (např. modelování jaderných výbuchů, předpovídání počasí), kryptoanalýzu apod.

Základní části počítače Procesor (CPU – central processing unit) Základní deska (motherboard) Operační pamět – RAM (random access memory) Pevný disk (HDD – hard drive disc) Grafická karta Zdroj Ostatní běžne používané součásti Zvuková karta Síťová karta Optické mechaniky – CD (compact disc), DVD (digital versatile disc, BD (blue-ray disc)

Von neumannovo schéma

Von neumannovo schéma ALU-> aritmeticko logická jednotka-> procesor Provádí aritmetické a logické operace – obsahuje sčítačky, násobičky, komparátory (porovnávání),… Operační paměť pro uložení aktivního programu, výsledků, dat,… Řadič Řídí činnost všech částí PC, tak aby byly vzájemně synchronizovány. Vstupní zařízení – slouží k nahrání programů a dat Výstupní zařízení – výstup dat