Računar je uređaj koji može pohraniti i vratiti informacije koje obrađujemo kad god želimo. Današnji računari sposobni su za praćenje generaliziranih skupova procesa koji se nazivaju programi. Ovi programi omogućavaju računarima da obavljaju širok spektar zadataka. Kompletni računar koji sadrži hardver, operativni sistem (glavni softver) i perifernu opremu potrebni i koji se koriste za "puni" rad možemo nazvati računarskim sistemom. Ovaj se izraz može koristiti i za grupu računara povezanih i koji rade zajedno, posebno računarsku mrežu ili skup računara. Prvo električno računalo je ENIAC.
Kompjuteri su se pojavljivali u mnogo različitih oblika kroz istoriju. Prvi računari sredinom 20. veka bili su veličine velike prostorije i trošili su stotine puta više energije od današnjih računara. Do početka 21. vijeka, kompjuteri mogu stati u ručni sat i raditi na maloj bateriji. Glavni razlog zašto se mogu proizvoditi tako mali je taj što se 1969. godine mogu napraviti kola koja se mogu spakovati u vrlo male prostore od poluvodiča. Računari koje danas koristimo dobili su zamah nakon Intelovog 4004, prvog procesorskog naslova računara. Naše društvo je prepoznalo personalni računar i njegov prenosivi ekvivalent, laptop računar, kao simbole informatičkog doba i poistovetilo ga sa konceptom računara. Danas se široko koriste. Osnovni princip rada računara je binarni sistem brojeva, odnosno kodiranja koja se sastoje samo od 0 i 1.
Sposobnost spremanja željenog softvera i pokretanja u bilo kojem trenutku glavna je karakteristika koja računare čini svestranim i razlikuje ih od kalkulatora. Church-Turingova teza matematički je izraz ove svestranosti i podvlači da bilo koje računalo može izvršavati zadatke drugog. Dakle, bez obzira na njihovu složenost, od džepnih računara do superračunara, svi oni mogu raditi iste zadatke bez memorije i vremenskih ograničenja.
Istorija računara
Mnogi uređaji poznati kao "računari" u prošlosti ne zaslužuju ovu definiciju prema današnjim kriterijima. Računar pri pokretanju sözcüBilo je to ime dato objektima koji su olakšavali proces računanja. Kompjuterski primjeri ovog ranog razdoblja uključuju zrnca brojeva (abakus) i Antikitera Machine (150 pne - 100 pne). Stoljećima kasnije, u svjetlu novih naučnih otkrića krajem srednjeg vijeka, prvi od niza mehaničkih računarskih uređaja koje su razvili evropski inženjeri bio je Wilhelm Schickard (1623).
Međutim, nijedan od ovih uređaja ne ispunjava današnju definiciju računara, jer nisu softverski sposobni (ili se mogu instalirati). Izbušene kartice koje je Joseph Marie Jacquard proizveo 1801. godine za automatizaciju procesa na tkalskom razboju smatraju se jednim od prvih tragova softvera (instalacije) u procesu razvoja računara, iako ograničenih. Zahvaljujući ovim karticama koje je pružio korisnik, razboj za tkanje mogao je prilagoditi svoj rad crtežu opisanom s rupama na kartici.
1837. godine Charles Babbage konceptualizirao je i dizajnirao prvo potpuno programabilno mehaničko računalo, koje je nazvao Analytical Engine (analitički motor). Međutim, ovaj stroj nije mogao razviti iz financijskih razloga i nemogućnosti da dovrši svoj posao na njemu.
Prva velika upotreba bušotina bio je kalkulator koji je dizajnirao Herman Hollerith 1890. godine za upotrebu u računovodstvenim transakcijama. Posao kojem je Hollerith tada bio povezan bio je IBM, koji će u narednim godinama postati globalni računalni gigant. Krajem 19. vijeka počele su se pojavljivati aplikacije (tehnologije) koje će uvelike pridonijeti razvoju računarskog hardvera i teorija u godinama koje dolaze: bušilice, logička algebra, svemirske cijevi i teletipski uređaji.
U prvoj polovini 20. veka mnogi naučni zahtevi su zadovoljeni sa sve složenijim analognim računarima. Međutim, još uvijek su bili daleko od nepogrešivosti današnjih računara.
Tijekom 1930-ih i 1940-ih, računalna se aplikacija nastavila poboljšavati, a pojava digitalnog elektroničkog računara dogodila se tek nakon izuma elektroničkih sklopova (1937). Značajnija djela ovog razdoblja uključuju sljedeće:
- "Z mašine" Konrada Zusea. Z3 (1941) je prva mašina koja može raditi na temelju binarnih brojeva i raditi sa stvarnim brojevima. 1998. godine pokazalo se da je Z3 kompatibilan s Turingom i tako stekao titulu prvog računara.
- Atanasoff-Berry Computer (1941) zasnovan je na odstojnim cijevima i imao je binarnu bazu brojeva kao i memorijski hardver zasnovan na kondenzatoru.
- Računar Colossus engleske proizvodnje (1944) pokazao je da upotreba hiljada cijevi, uprkos ograničenom firmware-u (instalabilnosti), može biti dovoljno pouzdana. II. Korišten je u Drugom svjetskom ratu za analizu tajnih komunikacija njemačkih oružanih snaga.
- Harvard Mark I (1944), računalo s ograničenom konfigurabilnošću.
- Razvijen od strane američke vojske, ENIAC (1946) zasnovan je na bazi decimala i prvo je elektroničko računalo opće namjene.
Utvrdivši nedostatke ENIAC-a, programeri su radili na fleksibilnijem i elegantnijem rješenju i predložili ono što je danas poznato kao skrivena softverska arhitektura ili češće poznata kao von Neumannova arhitektura. Nakon prvog spominjanja ovog dizajna u publikaciji Johna von Neumanna (1945), prvi od računara razvijenih na osnovu ove arhitekture završen je u Ujedinjenom Kraljevstvu (SSEM). ENIAC, koji je istu arhitekturu stekao godinu dana kasnije, nazvan je EDVAC.
Sa gotovo svim današnjim računarima koji se prilagođavaju ovoj arhitekturi, računari sözcüTakođe se koristi kao definicija dana. Prema tome, prema ovoj definiciji, iako se uređaji iz prošlosti ne računaju kao računari, oni se u povijesnom kontekstu i dalje nazivaju onim. Iako je implementacija računara pretrpjela radikalne promjene od 1940-ih, većina je ostala vjerna von Neumannovoj arhitekturi.
Nakon što su računari bazirani na svemirskim cijevima bili u upotrebi tokom 1950-ih, brži i jeftiniji računari zasnovani na tranzistorima postali su uobičajeni u 1960-im. Kao rezultat ovih faktora, kompjuteri su pušteni u masovnu proizvodnju na neviđenom nivou. Do 1970-ih ponovo je došlo do ogromnog povećanja performansi i pouzdanosti, kao i smanjenja troškova, zahvaljujući implementaciji integrisanih kola i razvoju mikroprocesora kao što je Intel 4004. U 1980-im, kompjuteri su počeli da zauzimaju svoje mjesto u kontrolnoj opremi mnogih mašinskih uređaja u svakodnevnom životu, kao što su mašine za pranje veša. U istom periodu, personalni računari postaju sve popularniji. Konačno, razvojem interneta 1990-ih, kompjuteri su postali rutinski uređaji poput televizora i telefona.
Prema von Neumannovoj arhitekturi, računari se sastoje od četiri glavne komponente.Računalo ima aritmetičku logiku.
memorija
Memorija računara može se smatrati skupom ćelija koje sadrže brojeve. Može se upisati u svaku ćeliju i pročitati njegov sadržaj. Svaka ćelija ima jedinstvenu adresu. Jedna naredba bi bila, na primjer, sumiranje sadržaja ćelije broj 34 sa brojem ćelije 5.689 i njegovo smještanje u ćeliju 78. Brojevi koje sadrže mogu biti bilo što, broj, naredba, adresa, slovo itd. Samo softver koji ga koristi određuje prirodu njegovog sadržaja. Većina današnjih računara koristi binarne brojeve za spremanje podataka, a svaka ćelija može sadržavati 8 bitova (tj. Jedan bajt).
Dakle, bajt može predstavljati 255 različitih brojeva, ali oni mogu biti samo od 0 do 255 ili od -128 do +127. Kada se koristi više bajtova poredanih jedan do drugog (obično 2, 4 ili 8), moguće je zabilježiti mnogo veće brojeve. Memorija modernih računara sadrži milijarde bajtova.
Računari imaju tri vrste memorije. Registri u procesoru su izuzetno brzi, ali imaju vrlo ograničen kapacitet. Koriste se za zadovoljavanje potrebe procesora za pristup mnogo sporijoj glavnoj memoriji. Glavna memorija podijeljena je na memoriju slučajnog pristupa (REB ili RAM, memorija slučajnog pristupa) i memorija samo za čitanje (SOB ili ROM, memorija samo za čitanje). Može se zapisati u RAM u bilo kojem trenutku, a sadržaj se čuva samo dok se održava napajanje. Sadrži informacije koje se mogu pročitati i unaprijed učitati u ROM. Očuva ovaj sadržaj bez obzira na snagu. Na primjer, dok se bilo koji podatak ili naredba nalazi u RAM-u, nalazi se u BIOS ROM-u, koji regulira računarski hardver.
Završni podtip memorije je predmemorija. Nalazi se u procesoru i brži je od glavne memorije, kao i veći kapacitet od registara.
Ulaz / izlaz je alat koji računar koristi za razmjenu podataka iz vanjskog svijeta. Uobičajene jedinice za unos uključuju tastaturu i miša, a za izlaz ekran (ili prikazivač, monitor), zvučnik i štampač. Fiksni i optički diskovi, s druge strane, preuzimaju oba zadatka.
Računarske mreže
Računari se koriste od 1950-ih za koordinaciju informacija u više okruženja. Sistem američke vojske (SAGE) bio je prvi sveobuhvatan primjer takvih sistema i bio je pionir mnogih komercijalnih sistema posebne namjene kao što je (Sabre). Sedamdesetih godina prošlog vijeka američki inženjeri su međusobno povezivali računare (ARPANET) u okviru projekta koji je izveden u okviru vojske i postavili temelje onoga što je danas poznato kao kompjuterska mreža. Vremenom, ova računarska mreža nije bila ograničena na vojne i akademske jedinice, već se proširila i danas su stvoreni milioni računara unutar Bilgisunara (Internet ili Opšta mreža). Do 1970-ih, kompjuterske mreže su postale široko rasprostranjene, s protokolima nazvanim Globalna mreža (World Wide Web, WWW) razvijenim u istraživačkom centru CERN-a u Švicarskoj, aplikacijama poput e-pošte i jeftinim hardverskim rješenjima kao što je eternet.
hardver
Pojam hardver pokriva sve taktilne komponente računara.
| Periferne jedinice (ulaz / izlaz) | Giriş | Miš, tastatura, džojstik, pregledač |
| izlaz | Monitor, pisač, zvučnik | |
| Oboje | Disketni pogon, tvrdi disk, optički disk | |
| Jedinice veze | Kratki domet | RS-232, SCSI, PCI, USB |
| Veliki domet (računarske mreže) | Ethernet, bankomat, FDDI |
Ulazno / izlazne jedinice
Ulaz / izlaz omogućava komunikaciju između različitih funkcionalnih jedinica (podsistema) sistema za obradu podataka ili za slanje informacijskih signala direktno na ta sučelja.
Ulazi su signali iz različitih jedinica. Izlazi su signali koji se šalju ovim jedinicama. Korisnik (ili drugi sistem) koristi I / O uređaje za povezivanje s računarom. Na primjer, tastatura i miš su računarski ulazni uređaji. Zaslon, zvučnik i štampač su izlazni uređaji računara. Različiti uređaji koriste ulazne i izlazne signale za povezivanje s računarom. Primeri mogu biti modem i kartice za povezivanje.
Tastatura i miš uzimaju fizičke pokrete korisnika kao ulaz i dovode te fizičke pokrete na nivo koji računari mogu razumjeti. Izlazne jedinice (poput pisača, zvučnika, ekrana) uzimaju izlazne signale koje proizvodi računar kao ulazni signal i pretvaraju ih u izlaze koje korisnici mogu vidjeti i pročitati.
U računarskoj arhitekturi centralna procesna jedinica (CPU) i glavna memorija čine srce računara. Budući da memorija može izravno čitati podatke iz središnje procesorske jedinice sa svojim vlastitim uputama i upisivati podatke izravno u centralnu procesnu jedinicu. Kao primjer, disketni pogon uzima u obzir I / O signale. Pružanje I / O metoda centralne procesorske jedinice pomaže u kompletiranju upravljačkih programa uređaja u programiranju na niskom nivou.
Operativni sistemi na visokom nivou i programiranje na visokom nivou omogućavaju rad razlikovanjem idealnih I / O koncepata i osnovnih elemenata. Na primjer, programski jezik C sadrži funkcije za organiziranje I / O-a softvera. Ove funkcije omogućavaju čitanje podataka iz datoteka i podataka zapisanih u te datoteke.
softver
Koncept softvera opisuje sve nematerijalne komponente u računaru: softver, protokoli i podaci su svi softver.
| OS | Unix / BSD | UNIX V, AIX, HP-UX, Solaris (SunOS), FreeBSD, NetBSD, IRIX |
| GNU / Linux | Linux distribucije | |
| 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 | |
| Ugrađeni operativni sistemi u realnom vremenu | Ugrađeni operativni sistemi | |
| Biblioteke | Multimedija | DirectX, OpenGL, OpenAL |
| Biblioteka softvera | C biblioteka | |
| Podaci | Pravilo komunikacije | TCP / IP, Kermit, FTP, HTTP, SMTP, NNTP |
| Formati dokumenata | HTML, XML, JPEG, MPEG, PNG | |
| korisnički interfejs | Grafičko korisničko sučelje (WIMP) | Microsoft Windows, GNOME, KDE, QNX Photon, CDE, GEM |
| Tekstualno korisničko sučelje | Komandna linija, Shell | |
| drugi | ||
| aplikacija | Office | Procesor teksta, Stolno izdavaštvo, Prezentacijski softver, Sistem za upravljanje bazama podataka, Tabela, Računovodstveni softver |
| Pristup računaru | Skener, klijent e-pošte, globalni web server, softver za trenutne poruke | |
| dizajn | Računalno potpomognuti dizajn, Računarski potpomognuta proizvodnja | |
| Charts | Uređivač ćelijske grafike, Uređivač grafičkog uređivača, 3D modelar, Uređivač animacije, 3D računarska grafika, Uređivanje video zapisa, Obrada slika | |
| Numerički zvuk | Digitalni editor zvuka, Audio uređaj | |
| Softverski inženjering | Prevoditelj, Prevoditelj, Tumač, Program za ispravljanje pogrešaka, Uređivač teksta, Integrirano razvojno okruženje, Pregled performansi, Kontrola promjena, Upravljanje konfiguracijom softvera | |
| Igre | Strategija, avantura, puzzle, simulacija, igranje uloga, interaktivna fantastika | |
| Ek | Artificial +, Antivirusni softver, Upravitelj dokumenata |
Budite prvi koji će komentirati