Краткая история ЭВМ и языки программирования

История современных ЭВМ начинается с 1946 года. Вторая мировая война очень сильно подстегнула научно-технический прогресс вообще и развитие средств вычислений в частности. Потребность в точных и, главное, быстрых расчетах связана в основном с созданием новых артиллерийских и ракетных вооружений, атомной бомбы. Заметим, что создание первой в мире «настоящей» ЭВМ велось одновременно с работами по «Манхэттенскому проекту» (атомное оружие).

Итак, 1945-46 г.г. США. Группой инженеров под руководством Маушли и Эккерта по заказу министерства обороны Соединенных Штатов создан ЭНИАК (ENIAC – Electronic Numerical Integrator And Calculator – электронный числовой интегратор и калькулятор). Для информации: его вес составлял около 30 тонн, нем использовалось примерно 18 тысяч электронных ламп, и потреблял он 200 кВт электроэнергии.

С 1945 года до нынешнего времени в эволюции ЭВМ прослеживается пять поколений. Поколения ЭВМ различают по элементной базе, то есть по тому, из каких деталей состоят компьютеры, и по принципу внутренней организации работы компьютеров.

Первое поколение (1945-57 г.г.) – это поколение машин, родственных в некотором отношении ЭНИАКу. Строились эти машины на электронных лампах.

Второе поколение (1958-63 г.). Для производства этих машин использовались транзисторы. Один транзистор выполнял те же функции, что и одна лампа, но был меньше по размерам и расходовал меньше электроэнергии.

Третье поколение (1963-70 г.). Произошла миниатюризация компонентов с помощью применения изобретенных к тому времени интегральных съем. Интегральная схема – это небольшая кремниевая пластинка, содержащая до нескольких сотен «микротранзисторов».

Четвертое поколение (1970 - …). Произошла дальнейшая миниатюризация компонентов, тог есть теперь на одной интегральной схеме стали размещаться сотни тысяч «микротранзисторов». Такие микросхемы получили название БИС (большие интегральные схемы) и СБИС (сверхбольшие интегральные схемы).

В это же время (1975-76 г.г.) был создан первый персональный компьютер, положивший начало эре микро информатики. Его создатели – Стив Джобс и Стив Возняк – основали фирму «Apple Computer», которая до сих пор достаточно уверенно конкурирует на рынке ПЭВМ.

Отсчетом для пятого поколения компьютеров служит 1985 год. В это время стал давать первые результаты японский проект создания ЭВМ нового поколения. Аналогичные работы активно ведутся в США и Европе.

Одновременно с эволюцией ЭВМ шла эволюция базовых программных средств для них. В первую очередь это относится к языкам программирования, с помощью которых люди кодируют задачи для решения их на ЭВМ.

Первое поколение - Вплоть до конца 50-х годов программирование сводилось к детальному кодированию длинных последовательностей команд двоичными, восьмиричными или шестнадцатеричными числами. Эта деятельность называлась кодированием в отличие от программирования, к которому относилась более трудная задача - конструирования алгоритмов.

Второе поколение – это языки Ассемблера, с ним было работать несколько легче, чем с машинными языками. В них уже используется определенная мнемоника для команд

С появлением более быстрых вычислительных машин с большим объемом памяти трудности кодирования настолько возросли, что стало очевидно, не эффективность выполнения этой работы человеком.

Необходимость учета аппаратной организации каждой конкретной машины, то есть необходимость перекодировки программ при переносе с одной машины на другую. Более того, зачастую непереносимость алгоритмов разработанных для одних машин на другие.

Практически не представлялась возможным понять принципы построения чужой программы.

Написанные на машинных кодах программы, содержали минимум избыточной информации, которая бы позволяла обнаружить формальные ошибки кодирования. В результате технические ошибки при набивке программы могли приводить к обескураживающим последствиям, а обнаружить такие ошибки было очень сложно. Будучи студентом, сам неделями пытался отыскать причину, почему не работает вроде бы правильно написанная программа.

Эти трудности привели к созданию так называемых языков программирования «высокого уровня».

Третье поколение – самое «обширное» поколение языков. Начало оно ведет с 1955 года с появлением языка ФОРТРАН (FORmula TRANslator – переводчик формул). Использование этого языка продолжается до сегодняшнего дня.

В 1960 году появился АЛГОЛ (ALGOritmic Language – алгоритмический язык). Он также долгое время пользовался определенной популярностью в программистских кругах.

В 1965 году был создан один из наиболее популярных и поныне языков программирования – БЕЙСИК (BASIC – Beginner’s Allpurpose Symbolic Instrucions Code – дословно: «многоцелевой код символических инструкций для начинающих»). Широкое распространение БЕЙСИК получил на персональных компьютерах. На нынешний день существует несколько достаточно мощных версий этого языка.

В 1970 году Никлаус Вирт создал язык PASCAL (Паскаль), названный так в честь Блеза Паскаля. Этот язык обладает весьма развитыми средствами, особенно те его версии, которые используются в настоящее время.

В 1980 году появился язык ADA (Ада) – один из самых мощных языков программирования. Он принят в качестве основного языка на вычислительных центрах министерства обороны США.

В настоящее время используется еще один мощный язык программирования – С (Си).

Четвертое поколение языков – это языки управления программным обеспечением, или, как их еще называют «генераторы программ». Для примера можно привести такие языки, как Clipper, dBase, SuperCalk..

Все названные языки являются процедурными, в противоположность языкам Пятого поколения, которые являются декларативными. Основные языки этого поколения - LISP - язык обработки списков /ЛИСП/ и (PROLOG - программирование в терминах логики) /ПРОЛОГ/.

ЛИСП появился в 1961 году (США, Массачусетский университет), а ПРОЛОГ – в 1973 году (Франция, университет Люмини). При решении задач на этих языках от программиста требуется описать, ЧТО надо сделать, а не КАК это следует делать. Об этом заботится сама система (ЛИСП или ПРОЛОГ).

Таким образом, все языки программирования можно разделить на три категории: языки НИЗКОГО уровня - машинные языки и язык Ассемблера, то есть языки первого и второго поколения; ВЫСОКОГО уровня - все процедурные языки, то есть языки третьего и четвертого поколений и СВЕРХВЫСОКОГО уровня - языки пятого поколения.

Сам язык программирования (любой) является программой, написанной на каком-либо другом языке программирования. Эта программа является, по сути, программой-переводчиком на машинный язык. Поэтому такие конкретные программы-переводчики называют ТРАНСЛЯТОРАМИ. Английское слово “ ” означает «переводчик». Трансляторы, в свою очередь, подразделяются на ИНТЕРПРЕТАТОРЫ и КОМПИЛЯТОРЫ. Выполнение может осуществляться двумя способами. Можно просматривать текст программы и непосредственно исполнять операторы: это называется интерпретацией. С другой стороны можно получить эквивалентную программу на другом языке, например в машинных кодах, такую программу можно выполнить. Этот процесс называется компиляцией. Как правило, интерпретация медленнее и менее эффективна, чем компиляция, так как не тратится время на перевод циклически повторяющихся команд. То есть, если сравнивать трансляторы с переводчиками с иностранного языка, то интерпретаторы можно уподобить переводчикам-синхронистам, а компиляторы – переводчикам книг.

Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 881; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!