1 / 43

F3 VT2007

F3 VT2007. Datorhistoria. Bernt Karlsson. Historiska Kalkylatorer 1. Wilhelm Schickard's Calculating Clock. Förstördes vid en brand, men 1950 hittades brev som beskrev konstruktionen. Schickard var Tysk Astronom och byggde kalkylatorn under 30- åriga kriget.

uttara
Download Presentation

F3 VT2007

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. F3 VT2007 Datorhistoria Bernt Karlsson DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  2. Historiska Kalkylatorer 1 • Wilhelm Schickard's Calculating Clock. Förstördes vid en brand, men 1950 hittades brev som beskrev konstruktionen Schickard var Tysk Astronom och byggde kalkylatorn under 30- åriga kriget Replica of the 1623 Calculating Clock reconstructed 1960 Javaversion på: http://www.gris.uni-tuebingen.de/projects/schickard/ • Blaise Pascal byggde en kalkylator för att hjälpa fadern, som var skatteindrivare. Kalkylatorn klarade addition och subtraktion, men var svår att använda. Matematiskt begåvad fransman The Pascaline calculator (1645) DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  3. Notes 1

  4. Historiska Kalkylatorer 2 • Leibnitz kalkylator 1673 klarade addition, subtraktion, multiplikation och division. Kunde även beräkna roten ur. Stepped Reckoner Cylinder med 9 kuggar av varierande längd. En glidande kugge på en axel roterade mot trumman Gottfried Wilhelm Leibnitz Tysk fysiker och ekonom Presenterade principerna för ett matematiskt logiskt språk baserat på binära talsystemet De arte combinatoria (1666). DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  5. KonstrueradavfranmannenChevalierChasXThomasdeColmar.Patenterad1820ochtillverkadesfortfarandeefter1900.Användesframtill1940.Klaradeaddition,subtraktion,multiplikationochdivision.SammatekniksomLeibnitzkalylator.KonstrueradavfranmannenChevalierChasXThomasdeColmar.Patenterad1820ochtillverkadesfortfarandeefter1900.Användesframtill1940.Klaradeaddition,subtraktion,multiplikationochdivision.SammatekniksomLeibnitzkalylator. Historiska Kalkylatorer 3 De Colmar's Arithmometer (1820) DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  6. 1805 Jacquard-vävstolen som styrdes med hålkort 1812 fanns det 11000 Jacquardväverieri Frankrike Automatiserad vävstol Joseph Marie Jacquard Fransk Vävare och uppfinnare DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  7. Notes 2 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  8. Koncept till Mekanisk dator • “Difference engine” (1822)Specialkalkylator för att räkna ut och trycka logaritmiska och trigonometriska tabeller. • “Analytical engine” (koncept 1837). (30mx10m). Program (‘assember’) med hålkort. Finansieringen upphörde innan idéerna kunde förverkligas. • Skrev de första datorprogrammen tillsammans med Ada Lovelace. Multiplar av PI Ada Lovelace matematiker Charles Babbage matematiker DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  9. Notes 3 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  10. Varför sitter bokstäverna så 1? QWERTY tangentbord Christopher Latham Sholes patent granted in 1878 Remington No. 2, 1878 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  11. Notes 4 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  12. Varför sitter bokstäverna så 2 ? August Dvorak och William Dealy (1930) DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  13. Statistikmaskinen 1884 en maskin som hanterade folkräkningen I USA 1890 och 1900. • Den första binära maskinen. • Arbetade med hålkort av en dollarsedels storlek med 288 hålpositioner. • Stansade och läste kort • Senare även utskrift av tabeller Herman Hollerith grundade CTR (Computing-Tabulating-Recording Company 1896) som år 1911 tillsammans med flera andra företag grundade IBM. DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  14. Vad är en dator ? • En dator är en maskin som kan: • acceptera indata • bearbeta information med hjälp av ett program • och skapa utdata Vad är en generell dator ? 1936 Allan Turing publicerade artikeln "On Computable Numbers, with an application to the Entscheidungs problem" (Grundläggande egenskaper för en enkel ‘generell’ dator (Turingmachine)). Turingmachine in Java: http://www.turing.org.uk/turing/scrapbook/tmjava.html (1950 publicerade Turing artikeln "Computing machinery and intelligence” kallad Turingtest) DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  15. Världens första datorer 1 Atanasoff-Berry Computer (ABC), electronic (280 st e-rör), digital, 1937-42, Löste upp till 2 simultana linjära ekvationer med max 29 variabler. Separerat minne och binär aritmetikenhet och vägde mer än 320 kg. Stort som ett skrivbord.En operation tog 15 sek. John Vincent Atanasoff Clifford Berry Designed in the basement of the physics building at Iowa State College USA http://www.scl.ameslab.gov/ABC/Video.html. DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  16. Notes 5 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  17. Världens första datorer 2 • Z1,frittprogrammerbarbinärdatorklar1938(heltmekanisk).Mekanisktkomplex(tusentalsmetallplattor,totalt20000delar).Instabilmedmångadriftproblem. Rekonstruktion av Z1 1989 Deutsche Technik Museum Berlin Konstruktör Konrad Zuse (1910 – 1995) DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  18. Världens första datorer 3 • Z3, fritt programmerbar, helautomatisk och byggd med reläer (2600 totalt, 1400 till minnet och 600 till aritmetiken). Klar 1941. En flyttalsmultiplikation tog 3 sek. Z3 in the Deutsche Museum in Muenchen Ett relä till Z3. 22 bitars dator DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  19. Notes 6 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  20. Världens första datorer 4 • Colossus digital, programmerbar och elektronisk (1500 elektronrör) klar 1944. Syftet var att dekryptera Nazitysklands Lorentzchiffer SZ 40 och SZ 42. Colossus konstruerades av Thomas H Flowers vid Bletchley Park England Colossus mark II (2400 Vacuumtubs) Colossus skrotades 1960 och dess existens hölls hemligt till 1970. En rekonstruktion av Colossus kan beskådas på Bletchley Park Museum, Milton Keynes, Buckinghamshire England. DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  21. Lorentzchiffer SZ 40 och SZ 42. Världens första datorer 5 John Tiltman was able to recover both the plaintext and the keystream groups of five pseudorandom bits to be XORed with the plaintext SZ40 reconstructed by William T. Tutte. 1942 at Bletchley Park England 12 hjul och 501 stift DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  22. Världens första datorer 6 • HarvardMark1(ASCC)AutomaticSequenceControlledCalculator.Klar1944.FörstastorskaligaautomatiskadigitalacomputeriUSA.750,000components(mestreläerochomkopplare). Bestod av många beräkningsenheter som arbetade på delar av samma problem under överinseende av en enda styrenhet. Konstruerad av Howard H Aiken med hjälp av IBM och Grace Hopper 1944 Beräknade tal som var 23 tecken breda – en addition eller subtraction tog 0.3 sec. En multiplikation 4 sek. och en division 10 sek. DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  23. Notes 7 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  24. Notes 8 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  25. Världens första datorer 7 ENIAC = Electronic Numerical Integrator And Computer • 5.6 timmars felfri drift • Vägde 30 ton • 150 m2 golvyta • Ett project för US armen. Genomfördes på 30 månader. Klart 1946 • Banan för en projektil beräknades på 30 sec. Med bordskalkylator tog det 20 timmar. • Decimalmaskin (basen 10) • Pulstågskommunikation (ex. Siffran 9=9 pulser på linan). • Ett monster med 19000 elektronrör U.S. Army's Ballistics Research Laboratory by the University of Pennsylvania. Huvudpersoner: John W. Mauchly och J. Presper Eckert Simulator: http://page.mi.fu-berlin.de/~zoppke/D DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  26. Notes 9 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  27. Världens första datorer Historiens fem första datorers egenskaper DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  28. Von Neuman dator • En beräkningsmaskin där styrinstruktioner ligger i samma minne som data till beräkningar. Instruktionerna utförs sekventiellt. Draft rapport på en ‘general purpose stored-program’ dator (EDVAC). 1945 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  29. Datorer med programminne • SSEM(Small-ScaleExperimentalMachine)(baby)1948(rördator).Univ.ofManchester,England • IBMSSECwasastored-programelectromechanicalcomputer1948 • EDSAC(ElectronicDelayStorageAutomaticCalculator).1949(rördator)Univ.ofCambridge,England • BINAC,theBinaryAutomaticComputer,bytheEckert-MauchlyComputerCorporationin1949. • CSIRMk1"CouncilforScientificandIndustrialResearchAustralia,1949 • SEACStandardsElectronicAutomaticComputer,NationalBureauofStandards1950byggdepåEDVAC • PilotACE/SWAC/Whirlind/ERAAtlas(UNIVAC1101)1950 • EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticCalculator)1951,UniversityofPennsylvania • ORDVACOrdnanceDiscreteVariableAutomaticComputer1951,UniversityofIllionois DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  30. Notes 10 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  31. Generation 1 (-51 till -59) • ELEKTRONRÖR (vakuumrör) • UNIVAC - Universal Automatic Computer • Remington Rand och International Business Machines (IBM) DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  32. Matematikmaskin (elektronhjärna) Matematikmaskinnämnden 1945 - 1963 Datamaskin Dator DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  33. Sverige • BARK (binär automatisk reläkalkylator) 1950, 32 bitars maskin med 8000 reläer, byggd av stipendiater återkomna från USA. Kostnad 400 kkr. • BESK (binär elektronisk sekvenskalkylator) 1953. användes till: • Väderdata SMHI • Statistik Televerket • Vingprofiler SAAB-Lansen • Vägprofiler Vägverket 32 bitar kan adressera 4 GB BARK och BESK utvecklades av matematikmaskinnämnden DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  34. Generation 2 (-59 till -64) • Transistorn (Utvecklades på Bell Lab’s 1947) • Revolutionerande för datorerna • Mindre än elektronrören • ingen uppvärmningstid • drog mindre energi • genererade mindre värme • var snabbare • och mer pålitliga • (Maskininstruktion (10110000 01100001)) assemblerinstruktion (mov al, 061h) Processor x86/IA-32 mnemonic DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  35. Tidiga 3’e generationens (3GL) programmeringsspråk -57till -64) • Fortran (FORmula TRANslator, 1957) • LISP (LISt Processing, 1958) • COBOL (COmmon Business Oriented Language, 1959) • Algol (ALGOrithmic Language 1958, 1960, 1968) • APL (A Programming Language, 1964) • Simula (SIMUlation Language, 1957) • BASIC (Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code, 1963) • PL/I (Programming Language One, 1960 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  36. Generation 3 (-64 till -70 • Den integrerade kretsen; chipet • Small-scale integration (SSI) • Medium-Scale Integration" (MSI) • 1965 började kiselchip ersätta transistorer, dvs 3:e generationens datorer • IBM 360 - blå skal (Big BLue) 1964 (med mikrokod) • Digital Equipments PDP 15 som lanserades 1969, rymdes i ett litet skåp. DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  37. Notes 11 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  38. Generation 4 (1971 till nu) • Mikroprocessorn • Large scale integration (LSI) • Very large scale integration (VLSI) • Gordon Moores lag 1965: • Antalet transistorer på ett chip dubbleras vartannat år ? LSI (1971) VLSI (2000) Intel Pentium IV, 42 x 106 transistorer 1,3 – 3,8 GHz, 400 – 1066 MT/s Intel 4004, 2300 transistorer 740 khz. DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  39. Processorutvecklingen Antalet transistorer dubbleras varje 24 månad DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  40. Stora genombrott i datoranvändning - teknik • Transistorn uppfanns 1947, i dator 1956 • Grafiskt gränssnitt i Apple 1981 • Välja i stället för att komma ihåg • Känna igen ikon i st f att skriva ord • Verkligheten ”flyttar in” i datorn via metaforer. ”Klicka och dra”. • World Wide Web lanserades 1990 DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  41. Summering • Mekaniska kalkylatorer (1620 – 1920) • Wílhelm Schickard’s calculating Clock 1623 • Blaise Pascal’s Pascaline 1645 • Gottfried wilhelm Leibnitz’s Stepped Reckoner 1673 • Charles Xavier Thomas de Colmar’s Arithmometer 1820 • Charles Babbage’s Difference engine 1822 • Hålkortsstyrda maskiner (1805 – 1980) • Joseph-Marie Jacquard’s Jacquard-stolen 1805 • Charles Babbage’s Analytical engine 1837 • Herman Hollerith’s statistikmaskin 1884 • Mekaniska datorer (1822 – 1938) • Konrad Zuse’s Z1 1938 • Elektromekaniska datorer (reläer) (1941 – 1944) • Konrad Zuse’s Z3 1941 • Howard H Aiken’s Harvard Mark1 (ASCC) 1944 • BARK i Sverige DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  42. Summering • Elektroniska datorer (elektronrör) (1939 – 1960) • Atanosoff-Berry ABC 1939 • Konrad Zuse’s Z3 1941 • Thomas H Flower’s Colossus 1944 • Mauchly-Eckert’s ENIAC 1946 • BESK i Sverige • Datorkoncept (1837 – 1945) • Charles Babbage & Ada Lovelace Analytical engine och assemblerprogram 1837 • Allan Turing’s Turingmaskin 1936 (och Turingtest 1950) • John von Neumann’s Von Neumandator 1945 • (Moores lag 1965) DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

  43. Intressanta webbsidor Datorhistoria: • http://biphome.spray.se/magnus.78/Datorns_historia.htm • http://web.telia.com/~u40304960/dator.htm • http://www.e.kth.se/~e99_aha/tekinfo.html Turings artikel om generell dator • http://www.abelard.org/turpap2/tp2-ie.asp Om John von Neuman • http://ei.cs.vt.edu/~history/VonNeumann.html DSV/ITP/Bernt Karlsson Rev. 2B

More Related