Nem tevesztend? ossze a kovetkez?vel: Szemelyi szamitogep .

Szamitogep minden olyan berendezes, amely kepes bemen? adatok (input) fogadasara, ezeken kulonfele, el?re beprogramozott m?veletek ( programok ) vegrehajtasara, tovabba az eredmenyul kapott adatok kijelzesere, kivitelere (output), amelyek vagy kozvetlenul ertelmezhet?ek a felhasznalok reszere, vagy mas berendezesek vezerlesere hasznalhatoak. Fontos kriterium az, hogy ugyanazon bemen? adatok alapjan mindig ugyanazon kimen? adatokat allitsa el?, azaz, hogy a gep determinisztikusan m?kodjon, erre utal a ? gep ” szo. Az alapvet? kulonbseg a szamitogep es szamologep (vagy mas szamolaskonnyit? egyszer? eszkoz) kozott abban rejlik, hogy az el?bbi kepes el?re elkeszitett program emberi felugyelet nelkuli onallo vegrehajtasara, mig az utobbi csak egy ? de akar bonyolult ? m?veletet (peldaul szorzast) kepes emberi beavatkozas nelkul onalloan vegrehajtani.

Azaz: szamitogepnek nevezhetjuk a determinisztikus informaciofeldolgozo gepeket. Eszerint (tagabb ertelemben) a mai szamitogepek ?seinek a kulonboz? szamolast el?segit? eszkozoket lehet nevezni ? ilyen eszkoz az okori eredet? abakusz , amely a vilag egyes reszein ma is jelent?s szerepet tolt be. S?t, e tag ertelemben vegs?soron az el?lenyek is tekinthet?ek ?szamitogepeknek”, amennyiben determinisztikusak ? s ha arra gondolunk, hogy folynak kiserletek biomechanikus szamitogepek epitesere, akkor ez az ertelmezes sem t?nik olyan furcsanak.

Sz?kebb ertelemben a szamitogep olyan elektronikus informaciofeldolgozo gep, amely informaciok (adatok es programok) tarolasara alkalmas memoriaval rendelkezik, az adatok feldolgozasahoz program(ok)ra van szuksege es sajat tevekenyseget, m?kodeset vezerli (azaz programozott m?kodes?).

A szamitogep fizikai megjelenesenek elnevezese, elfogadott angol szoval a hardver (hardware) ; ide tartozik a gephaz, a tapegyseg , az alaplap , a processzor , a merevlemez , a monitor , a billenty?zet stb. Az el?irt feladatok vegrehajtasat a szoftver (software) teszi lehet?ve: ez a szamitogep nem megfoghato, utasitasokban, programokban , operacios rendszerben , eszkozmeghajtokban es egyeb utasitas-csomagokban megjelen? resze.

Tipusok [ szerkesztes ]

Ha a ?szamitogep” kifejezest tagabb ertelemben tekintjuk, akkor beszelhetunk bels?, illetve kuls? vezerles? informaciofeldolgozo automatakrol.

• A kuls? vezerles? automatak eseteben az inputnak resze a tevekenyseget iranyito program. Ez peldaul ugy valosulhat meg, hogy folyamatos emberi beavatkozassal iranyitjuk a gepet (pl. egy abakuszt, egy elektronikus zongorat stb.), vagy pedig a feldolgozando adatokkal egyetemben adjuk meg a feldolgozas modjat megado tevekenyseg leirasat (pl. igy m?kodtek regen egyes lyukkartyavezerles? gepek), igy a programot minden munkafazisban ujra es ujra le kell irni, a gepnek beadni.
• Ezzel szemben a bels? vezerles? automatak sajat maguk kepesek tarolni a tevekenyseguket iranyito programot, igy minden munkafazisban csak az adatok leirasara es a megfelel? program kivalasztasara van szukseg. A bels? program lehet ?fix”, azaz rezidens: ez nem valtoztathato az automata fizikai integritasanak megvaltoztatasa nelkul (fix programok peldaul a PC -k BIOS programjai, melyek hardveresen ?bele vannak egetve” a PC alaplapjaba, de a programozhato mosogepek programjai is), vagy lehet valtoztathato . A legtobb mai szamitogep mindket fajta programot tartalmaz. Mindennek a teteje pedig az, amikor a gep mar maga is kepes lenyegesen valtoztatni a sajat m?kodeset vezerl? programon.

Sz?kebb ertelemben a szamitogepek ket f? tipusa az analog es a digitalis szamitogep. Az analog szamitogepek fizikai jelensegek matematikai leirasaval szimulaljak a folyamatokat, be- es kimenetuk is valamilyen fizikai jellemz? (pl. elektromos feszultseg , h?merseklet , nyomas ). El?nyosen hasznalhatoak tobbek kozott biologiai , aramlastani stb. feladatok megoldasara. Pontossaguk es sebesseguk korlatozott. A digitalis szamitogepek diszkret ertekekre (szamjegyekre ? digit) bontjak, forditjak a feladatot, es ezeken hajtjak vegre az el?irt m?veleteket. A szamitasok alapegysege a bit , aminek neve az angol binary digit (kettes alapu, vagyis binaris szamrendszerbeli szamjegy) kifejezesb?l szarmazik. Letezik egy atmeneti tipus is, az ugynevezett analogikai szamitogepek csoportja, amelyek egyesitik a ket f? tipus el?nyeit. Ezeket els?sorban biologiai, aramlastani feladatok modellezesere, megoldasara hasznaljak.

M?kodesi elvuk szerint: [ szerkesztes ]

• mechanikus szamitogepek;
• elektronikus szamitogepek;
• optikai szamitogepek;
• a jov? szamitogep-tipusai: szerves szamitogepek es kvantumszamitogepek.

Felhasznalasuk szerint: [ szerkesztes ]

• nagyszamitogep ;
• szerver ;
• szemelyi szamitogep ;
• munkaallomas ;
• hordozhato szamitogep ;
• beagyazott szamitogep ;
• celszamitogep ;
• nettop .

Tortenelem [ szerkesztes ]

B?vebben: A szamitogep tortenete

A szamitastechnika tortenete soran az emberiseg az egyszer? mechanikus gepekt?l az igen osszetett elektronikus, digitalis vezerles? automatakig haladt. Egyreszt szembet?n? a mai gepek egyre nagyobb foku programozhatosaga (egyre onallobban tudnak komplex feladatokat is megoldani), az ennek kovetkezmenyekepp kialakulo nagyobb mertek? automatizmus, oniranyitottsag; masreszt ett?l nem fuggetlenul a feladatkorok kib?vulese, amely az egyszer?bb, konkretabb feladatok (pl. szoves, osszeadas, ajtonyitas stb.) ellatasara epitett celgepekt?l a komplex es sokfele tevekenysegre kepes altalanos celu univerzalis gepek megvalositasaig terjedt.

A modern ertelemben vett szamitogepek alkalmazasanak merfoldkovei [ szerkesztes ]

• 1847 -54: a George Boole altal kidolgozott, aramkorelmeletben is alkalmazhato logikai algebra a kes?bbi digitalis m?kodes? gepek tervezesenek alapjait jelentette.
• 1887 : Herman Hollerith nagy tomeg? adat statisztikai feldolgozasara alkalmas gepet epit. A kifejleszteset az tette szuksegszer?ve, hogy az USA-ban az 1890 -es nepszamlalas feldolgozasa hagyomanyos modszerekkel mintegy 3 evet (masok szerint 10 evet) vett (volna) igenybe, a vegul szuksegesnek bizonyult 6 het helyett. A gep papirbol keszitett lyukkartyakat tudott rendezni es szetvalogatni, mechanikus modon, t?k segitsegevel. A lyukkartyak egydollaros bankjegy nagysaguak voltak. Hollerith 1924 -ben alapitott cegeb?l fejl?dik ki a kes?bbi IBM -lyukkartya (1 lyuk ? 1 szam, 2 lyuk ? 1 bet?).
• 1937 ? 42 : John Vincent Atanasoff es asszisztense, Clifford Berry megterveznek egy csak elektronikus egysegekb?l allo gepet. Ez volt az els? elektronikus digitalis szamitogep, az Atanasoff?Berry Computer (ABC). Jelenleg ezt tartjuk az els? mai ertelemben vett (elektronikus) szamitogepnek ? erdekes, hogy ennek a tenynek 1973 -ban Amerikaban birosagi targyalas utjan kellett eld?lnie, kulonfele els?bbsegi jogvitak miatt. ^[1]

  

• 1938 ? 41 : Konrad Zuse megepiti az els? szabadon programozhato gepet, a Z3 -at. Felepitese hasonlo a mai gepekhez: processzort ( ALU ), vezerl?egyseget ( CU ), memoriat, bemeneti egyseget (szalag) es kimeneti egyseget tartalmazott. Az egytonnas gep nehany ezer elektromagneses releb?l allt, repul?k es raketak tervezesehez hasznaltak. Egy osszeadast atlagosan 0,7 mp, egy szorzast 3 mp alatt vegzett el, a tizes szamrendszerbeli szamokat pedig mar lebeg?pontos binaris abrazolas utjan kezelte. A gep 1944-ben egy bombazas soran elpusztult, de Zuse a 60-as evekben ujra megepitette. Rekonstrualt valtozata a muncheni Deutsches Museum ban lathato. Bar a gepet aritmetikai m?veletek vegzesere terveztek, Raul Rojas kes?bb bebizonyitotta, hogy alkalmas altalanos celu szamitogepnek is ( kepes tetsz?leges Turing-gep emulalasara ).
• 1943 : az angol titkosszolgalat megepitteti a Colossust , mely szinten reles es elektronikus alapon keszult, Alan Turing matematikus elmelete, illetve Max Newman matematikus es Tommy Flowers mernok tervei alapjan. Ez a masodik vilaghaborus nemet katonai rejtjelez?kod megfejteset segitette. A kodfejtes egyebkent kulonboz? matematikai, katonai, titkosszolgalati modszerek otvozesevel sikerult is. ^[3]
• 1944 : Howard H. Aiken ballisztikai szamitogepe, a Harvard Mark I lovedekpalya-tablazatokat szamol. E gep fel futballpalya meret? volt, 800 km kabelt, vezeteket es relet tartalmazott. Egy m?veletet 3-5 masodperc alatt vegzett el, kepes volt az osszes alapm?velet es komplex egyenletek megoldasara is.

Altalanos celu szamitogepek es elterjedesuk [ szerkesztes ]

• 1946 : megepul John Presper Eckert es John W. Mauchly tervei alapjan az els? digitalis elektronikus gep, az ENIAC , 18 000 vakuumcs?b?l, 70 000 ellenallasbol, 5 millio forrasztassal. Sulya 30 tonna, 160 kW-ot fogyaszt, 5000 osszeadast, 357 szorzast vagy 38 osztast tud vegezni masodpercenkent, 10 jegyig szamol, 20 regisztere van, 1000-szer gyorsabb, mint a Mark I MTBF : 40 masodperc. Kuls? programvezerlese huzalozassal m?kodik.
• 1949 : elkeszul a hasonlo EDVAC gep, Neumann Janos (1903?1957) vezetesevel. Ez mar kozponti vezerl?egyseget tartalmaz, van benne lehet?seg felteteles vezerlesatadasra, tovabba memoria tarolja a programokat es az adatokat is.
• 1951 : Megjelenik az els? kereskedelemben kaphato szamitogep, az UNIVAC I.
• 1953 : a Szovjetunioban megjelenik az els? m?szaki es tudomanyos szamitasok vegzesere alkalmas szamitogep, a BESZM 1.
• 1964 : megjelenik az els? altalanos celu kereskedelmi gep, az IBM 360 .

Neumann Janos (1903?1957) matematikai szemszogb?l kozeliti meg a szamitogepek m?kodesenek kerdeset es altalanos iranyelveket fogalmaz meg ? ezek az un. Neumann-elvek :

• a gep szempontjabol a programok es adatok egyarant bemen? adatkent kezelend?ek;
• bels? programvezerles;
• folyamatabra mint formalizmus bevezetese;
• gepi kodu programozas.

Az 1949 -ben epitett EDSAC es az 1952 -ben epitett EDVAC mar a Neumann-elveket koveti. 1951 -ben megepitik az els? sorozatgyartasra szant szamitogepet, az UNIVAC1-et.

Az elektroncsoveket tartalmazo, epp ezert koltseges uzem?, un. els? generacios gepek kb. 1958 -ig voltak forgalomban. A diszkret felvezet? -elemeket ( diodat , tranzisztort ) tartalmazo, nagyobb tarolokapacitasu, masodik generacios gepek az 1960-as evek els? feleig uraltak a piacot. Az 1960-as evekben inditja utjara az IBM a 360-as sorozatot (1964-ben a 360/40 az els? integralt aramkori elemeket tartalmazo), ezzel pedig a harmadik generacios gepek sorat is. A harmadik generacios gepek kora 1971 -ig tartott, ekkor jelent meg ugyanis az els? mikroprocesszor , s nehany ev mulva piacra kerultek az els? negyedik generacios szamitogepek. A mikroprocesszorok fejleszteseben nagy szerepet jatszottak az Intel (Intel 8080 processzor), a Motorola (Motorola 6800 processzor) es a Zilog (Z80 processzor) cegek. Az els? PC megjelenesenek eve: 1981 . A ma hasznalt IBM PC kompatibilis szamitogepek tobbsege Intel processzorokkal m?kodik, bar jelent?s szerep jut az AMD es a Cyrix processzorgyartok termekeinek is.

A Neumann-elv? gepek felepitese [ szerkesztes ]

B?vebben: Neumann-elvek

Az ilyen gepek tartalmazzak a szamitogep onvezerleset vegz? processzort ( CPU ), azaz kozponti feldolgozoegyseget, az adatokat es programokat a m?veletek vegzesenek idejere tarolo operativ memoriat, az egysegek kozti adatforgalmat lebonyolito vezetekek rendszeret (adatsin-rendszer), a felhasznalokkal torten? kommunikaciot vegz? I/O rendszert (ide soroljuk a hosszutavu adattarolast vegz? tarakat is), es tartalmazhatnak egyeb jarulekos egysegeket, melyek a m?kodes fizikai felteteleit biztositjak (h?t?rendszer, energiaellatas stb.).

Kapcsolodo szocikkek [ szerkesztes ]

• TOP500
• Szamitastechnika
• Szamitogep-halozat
• Internet
• A szamitogep tortenete
• Szemelyi szamitogep
• IBM-kompatibilis PC
• Alkatreszek: CPU , ALU , regiszterek , tarak , memoriaegyseg , hattertar , periferiak , buszrendszer , MMU

Forrasok [ szerkesztes ]

• The ENIAC I Computer ? J Presper Eckert and John Mauchly, Inventors of the modern computer Archivalva 2013. januar 2-i datummal az Archive.is -en

Tovabbi informaciok [ szerkesztes ]

A Wikimedia Commons tartalmaz Szamitogep temaju mediaallomanyokat.

A magyar Wikidezetben tovabbi idezetek talalhatoak Szamitogep temaban.

• Megfejtettek az ?sszamitogep titkat ( Index.hu , 2006. december 1.)
• Notebook.lap.hu - linkgy?jtemeny
• PC-szerviz.lap.hu - linkgy?jtemeny
• PC.lap.hu - linkgy?jtemeny
• Szamitogep.lap.hu - linkgy?jtemeny

Jegyzetek [ szerkesztes ]