История вычислительной техники началась с попыток автоматизировать расчетные операции с помощью механических приспособлений. Полагают, что первыми «вычислительными» машинами были русские счеты (XVI-XVII вв.) и суммирующая машина французского ученого Блеза Паскаля (XVII в.). В XIX веке усилиями ученых разных стран (П.Л. Чебышева в России, Ч. Беббиджа в Англии и других) были созданы механические арифмометры и первые машины с программным управлением. Интересно, что первым программистом мира стала графиня Ада Лавлейс, дочь поэта Дж. Байрона (в честь которой назван знаменитый язык программирования Ada).
Эра электронных вычислительных машин началась в 30-х годах XX века с теоретических разработок А. Тьюринга (Англия) и Э. Поста (США). Основные принципы построения цифровых вычислительных машин (ЦВМ) были разработаны американскими учеными Дж. фон Нейманом, Г. Голдстайном и А. Берксом, а первые ЦВМ на ламповых схемах появились в США в 1946 – 1948 годах.
Развитие электронной вычислительной техники в СССР тесно связано с именем академика С.А. Лебедева, под руководством которого были созданы первые отечественные ЭВМ: в 1951 г. в Киеве – МЭСМ (малая электронная счетная машина) и в 1952 г. в Москве – БЭСМ (большая электронная счетная машина).
Лебедев руководил и созданием БЭСМ-6 – лучшей в мире ЭВМ второго поколения, уровень которой, по мнению экспертов, на несколько лет опередил уровень зарубежных аналогов. Обладая высоким быстродействием (около 1 миллиона операций в секунду), она по своей архитектуре (принципам построения) была ближе к ЭВМ третьего поколения и выпускалась серийно до 1981 года. БЭСМ-6 являлась самой распространенной ЭВМ для научных расчетов. Она широко использовалась при разработке и реализации отечественных космических программ.
Первые ЭВМ были слишком дорогими, громоздкими и потому не имели массового применения: они, использовались только в крупных научных центрах, в космосе, обороне, в метеорологии.
В начале 60-х годов ХХ в. в советских организациях появились первые универсальные ламповые ЭВМ – «Минск» и «Урал». Для ввода и программ, и данных применялась бумажная перфолента, которую готовили на телеграфных аппаратах, изобретенных еще в конце XIX века. Ввод перфоленты отнимал много сил и нервов у программистов: при перемотке на большой скорости лента часто рвалась, ее приходилось склеивать и пробивать недостающие отверстия ручным дыроколом.
В качестве устройства управления использовался исключительно инженерный пульт, а единственным устройством вывода был так называемый типовой быстропечатающий механизм (ТБПМ), который позволял печатать на узком рулончике бумаги только неформатированные числа (например, вместо обыкновенного числа «6» печатались мантисса и порядок: +6000000+01).
В машинах второго поколения («Минск-2», «Минск-22», «Минск-32»), работавших на полупроводниковых схемах, появилось замечательное изобретение: алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ). Это был громоздкий, шумный, но довольно надежный агрегат, который позволял печатать на перфорированной рулонной или вальцованной бумаге более или менее форматированный текст (правда, только прописными буквами и строками одинаковой длины – 128 символов). АЦПУ оказалось наибо
лее живучим из всех «древних» устройств: на больших машинах его активно используют и сейчас (например, для печати счетов за телефонные разговоры).
Кроме того, на машинах второго поколения для ввода информации, кроме перфоленты, стали применяться бумажные перфокарты, а для запоминания информации – магнитные ленты.
В первой половине 70-х годов ХХ в. самой распространенной машиной в СССР стала «Минск-32», которая, хотя и относилась к машинам второго поколения, была значительным шагом вперед по сравнению с «Минск-22». Она имела неплохую операционную систему, довольно мощные системы программирования, пишущую машинку в качестве устройства управления и т.п.
В конце 60-х годов ХХ в. появились ЭВМ третьего поколения, работавшие на малых интегральных схемах. В этих машинах в качестве средства общения с ЭВМ стали использовать видеотерминальные устройства – дисплеи. Прямой доступ к машине получили основные пользователи информации: ученые, инженеры, экономисты, школьники и т.д.
Наиболее типичные представители машин третьего поколения – IBM-360 и IBM-370 (США). В нашей стране созданы аналоги этих ЭВМ – машины единой системы (ЕС ЭВМ), которые выпускались как семейство машин различной производительности: ЕС-1022, ЕС-1035, ЕС-1066 и т.п.
Новые технологии создания интегральных схем (большие интегральные схемы – БИС) позволили разработать в конце 70-х – начале 80-х годов ХХ в. ЭВМ четвертого поколения, к которым относятся различного рода микро- и мини-ЭВМ.
Одним из революционных достижений в области вычислительной техники явилось создание персональных ЭВМ, которые можно отнести к отдельному классу машин четвертого поколения. Именно с этого момента в нашем языке вместо «ЭВМ» утвердился термин «персональный компьютер» (ПК).
Согласно легенде, современный ПК появился на свет в ничем не примечательном гараже Силиконовой долины (США). Именно здесь, в долине Санта-Клара, Стив Джобс и Стив Возняк построили свой первый компьютер «Apple». В качестве начального капитала они использовали выручку от продажи автомобиля Джобса – старенького «Фольксвагена». На рынке первые ПК фирмы Apple появились в 1977 г. Однако в 1981 г. фирме IBM удалось выпустить более удачную модель персонального компьютера, которая на ближайшее десятилетие стала эталоном ПК и завоевала рынки на всех континентах земного шара.
Появление ПК справедливо считают грандиозной научно-технической революцией, сравнимой по масштабам с изобретением радио. Почему? Ведь вычислительная техника к моменту рождения ПК уже существовала четверть века! Дело в том, что старые ЭВМ были отделены от массового пользователя, с ними работали только специалисты (электронщики, программисты, операторы). Правда, появились и терминалы – для конечного пользователя, но они не делали погоды.
Рождение ПК сделало ЭВМ массовым инструментом (как часы, как холодильник, как телевизор). Персональный компьютер радикально изменил методы рутинной и творческой работы почти во всех сферах жизни и деятельности человека – именно об этом и пойдет речь в этом пособии.
В настоящее время в мире используются сотни миллионов компьютеров, как на производстве, так и в повседневной жизни. История вычислительной техники уникальна, прежде всего, фантастическими темпами развития аппаратных и программных средств. Так в среднем один раз в полтора года удваиваются основные технические параметры аппаратных средств, один раз в два-три года меняются поколения программного обеспечения, и один раз в пять-семь лет меняется база стандартов, интерфейсов и протоколов.