UNIVAC I được phong cách thiết kế như một máy tính giải quyết và xử lý tài liệu thương mại, nhằm mục đích thay thế sửa chữa những máy kế toán thẻ đục lỗ thời nay. Nó hoàn toàn có thể đọc 7.200 chữ số thập phân mỗi giây ( nó không sử dụng số nhị phân ), khiến nó trở thành cỗ máy kinh doanh thương mại nhanh nhất được sản xuất cho đến nay. Việc sử dụng những đường trễ thủy ngân của Eckert đã làm giảm đáng kể số lượng ống chân không thiết yếu ( xuống còn 5.000 ), do đó được cho phép bộ giải quyết và xử lý chính chiếm “ chỉ ” 14,5 x 7,5 x 9 feet ( khoảng chừng 4,4 x 2,3 x 2,7 mét ). Đó là một cỗ máy kinh doanh thương mại thực sự, báo hiệu sự quy tụ của nghiên cứu và điều tra giám sát hàn lâm với xu thế tự động hóa văn phòng cuối thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20. Như vậy, nó đã mở ra kỷ nguyên “ Big Iron ” – hay thiết bị máy tính lớn được sản xuất hàng loạt .Sau khi rời trường Moore, Eckert và Mauchly đã phải vật lộn để có được vốn để thiết kế xây dựng phong cách thiết kế mới nhất của họ, một chiếc máy tính mà họ gọi là Máy tính Tự động Đa năng, hay UNIVAC. ( Trong khi đó, họ ký hợp đồng với Northrop Corporation để thiết kế xây dựng Máy tính tự động hóa nhị phân, hoặc BINAC, khi triển khai xong vào năm 1949, đã trở thành máy tính chương trình tàng trữ tiên phong của Mỹ. ) Các đối tác chiến lược đã giao chiếc UNIVAC tiên phong cho Cục tìm hiểu dân số Hoa Kỳ vào tháng 3 năm 1951, mặc dầu công ty của họ, bằng bản quyền sáng tạo của họ và Các kĩ năng đã được Remington Rand, Inc., mua lại vào năm 1950. Mặc dù nó có một chút ít gì đó để thưởng thức với ENIAC, nhưng ngay từ đầu UNIVAC đã được kiến thiết xây dựng như một máy tính chương trình tàng trữ, vì thế nó thực sự độc lạ về mặt kiến trúc. Nó sử dụng bàn phím điều khiển và tinh chỉnh và máy đánh chữ console cho nguồn vào và băng từ cho toàn bộ những nguồn vào và đầu ra khác. Đầu ra đã in được ghi trên băng và sau đó được in bằng máy in băng riêng không liên quan gì đến nhau .
Tuổi của Sắt lớn
Ảnh chụp nhanh về sự tăng trưởng của máy tính vào đầu những năm 1950 sẽ cho thấy 1 số ít công ty và phòng thí nghiệm đang cạnh tranh đối đầu — cạnh tranh đối đầu về công nghệ tiên tiến và cạnh tranh đối đầu kinh doanh thương mại ngày càng nghiêm túc — để sản xuất một số ít máy tính sau đó được nhu yếu cho điều tra và nghiên cứu khoa học. Một số dự án Bất Động Sản sản xuất máy tính đã được khởi động ngay sau khi Thế chiến II kết thúc vào năm 1945, hầu hết ở Hoa Kỳ và Anh. Những dự án Bất Động Sản này hầu hết được lấy cảm hứng từ một tài liệu năm 1946, “ Thảo luận sơ bộ về phong cách thiết kế logic của một thiết bị máy tính kỹ thuật số điện tử, ” được thực thi bởi một nhóm thao tác dưới sự chỉ huy của nhà toán học John von Neumann của Viện Nghiên cứu Cao cấp tại Đại học Princeton. Bài báo của IAS, với tư cách là tài liệu của von Neumann, đã nêu rõ khái niệm về chương trình được tàng trữ – một khái niệm được gọi là sự thay đổi lớn nhất trong lịch sử dân tộc của máy tính. ( Các nguyên tắc của Von Neumann được diễn đạt trước đó, trong phần Hướng tới máy tính cổ xưa. ) Hầu hết những máy tính được sản xuất trong những năm sau bản phân phối của tờ báo đều được phong cách thiết kế theo kế hoạch của nó, nhưng đến năm 1950 vẫn chỉ có một số ít ít máy tính chương trình tàng trữ hoạt động giải trí .
Hệ thống máy tính IBM 650Tương đối rẻ, nhỏ gọn và dễ quản lý và vận hành, IBM 650 nhanh gọn trở thành máy tính được sử dụng thoáng rộng nhất cho những ứng dụng kinh doanh thương mại .
Kho lưu trữ IBM Việc sử dụng kinh doanh thương mại tại thời gian này là không thuận tiện vì máy móc rất khó sử dụng. Mặc dù những đơn vị sản xuất máy tính như Remington Rand, Burroughs Add Machine Company và IBM đã mở màn sản xuất máy theo những thông số kỹ thuật kỹ thuật của IAS, mãi đến năm 1954, thị trường thực sự cho máy tính doanh nghiệp mới khởi đầu Open. Các IBM 650, được cung ứng vào cuối năm 1954 cho những trường cao đẳng và doanh nghiệp, là một bản tiến hành theo kiểu thập phân của phong cách thiết kế IAS. Với chiếc máy tính trống từ giá rẻ này, được bán với giá khoảng chừng 200.000 USD / chiếc ( so với khoảng chừng một triệu USD cho mẫu máy tính khoa học, IBM 701 ), IBM đã thành công xuất sắc, sau cuối bán được khoảng chừng 1.800 chiếc. Ngoài ra, bằng cách cung ứng cho những trường ĐH giảng dạy những khóa học về khoa học máy tính xung quanh IBM 650 một chương trình giảm giá học tập ( với mức giảm giá lên đến 60 % ), IBM đã thiết lập một đội ngũ kỹ sư và lập trình viên cho máy của họ. ( Apple sau đó đã sử dụng một kế hoạch giảm giá tựa như ở những trường học cấp 1 của Mỹ để chiếm một hầu hết thị trường máy tính vi mô bắt đầu. )
Một bức ảnh chụp nhanh của thời đại cũng sẽ phải cho thấy cái hoàn toàn có thể được gọi là xã hội học của máy tính. Việc sử dụng máy tính trên thực tiễn bị số lượng giới hạn trong một nhóm nhỏ những chuyên viên được đào tạo và giảng dạy và có quan điểm phản đối quan điểm rằng nhóm này nên được lan rộng ra bằng cách làm cho máy móc dễ sử dụng hơn. Thời gian của máy móc rất đắt, đắt hơn thời hạn của những nhà toán học và nhà khoa học cần sử dụng máy móc, và máy tính chỉ hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý một yếu tố tại một thời gian. Kết quả là, máy móc được coi trọng hơn những nhà khoa học. Nếu một trách nhiệm hoàn toàn có thể được thực thi bởi một người, người ta cho rằng không nên tiêu tốn lãng phí thời hạn của cỗ máy với nó. Nhận thức của công chúng về máy tính cũng không tích cực. Nếu hình ảnh hoạt động của thời hạn hoàn toàn có thể được sử dụng như một hướng dẫn, thì hình ảnh thông dụng là một bộ não lấp đầy phòng với sự tham gia của những kỹ thuật viên phủ lớp trắng ,
Tuy nhiên, máy móc của những năm đầu 1950 không có năng lực hơn nhiều so với Máy nghiên cứu và phân tích của Charles Babbage của những năm 1830 ( mặc dầu chúng nhanh hơn nhiều ). Mặc dù về nguyên tắc, đây là những máy tính đa năng, chúng vẫn bị hạn chế phần đông trong việc giải những bài toán hóc búa. Họ thường thiếu phương tiện đi lại để triển khai những phép toán logic và họ có ít năng lực giải quyết và xử lý văn bản — ví dụ, những vần âm viết thường thậm chí còn không hề trình diễn được trong máy, ngay cả khi có thiết bị có năng lực in chúng .
Những cỗ máy này chỉ hoàn toàn có thể được quản lý và vận hành bởi những chuyên viên và việc sẵn sàng chuẩn bị một yếu tố cho việc đo lường và thống kê ( cái mà thời nay gọi là lập trình ) mất nhiều thời hạn. Mỗi lần chỉ có một người hoàn toàn có thể sử dụng máy móc, những nút thắt lớn đã được tạo ra. Các yếu tố được sắp xếp giống như những thí nghiệm chờ đón một cyclotron hoặc tàu con thoi. Phần lớn thời hạn quý báu của máy đã bị tiêu tốn lãng phí vì giao thức sử dụng một lần này .
In sum, the machines were expensive and the market was still small. To be useful in a broader business market or even in a broader scientific market, computers would need application programs : word processors, database programs, and so on. Thes e applications in turn would require programming languages in which to write them and operating systems to manage them .
Programming languages
Early computer language development
Machine language
One implication of the stored-program Model was that programs could read and operate on other programs as data ; that is, they would be capable of self-modification. Konrad Zuse had looked upon this possibility as “ making a contract with the Devil ” because of the potential for abuse, and he had chosen not to implement it in his machines. But self-modification was essential for achieving a true general-purpose machine .
One of the very first employments of self-modification was for computer language translation, “ language ” here referring to the instructions that make the machine work. Although the earliest machines worked by flipping switches, the stored-program machines were driven by stored coded instructions, and the conventions for encoding these instructions were referred to as the machine’s language .
Viết chương trình cho máy tính bắt đầu có nghĩa là sử dụng ngôn từ của máy. Hình thức ngôn từ của một máy đơn cử được pháp luật bởi cấu trúc vật lý và logic của nó. Ví dụ, nếu máy sử dụng những thanh ghi để tàng trữ những hiệu quả trung gian của những phép tính, thì phải có hướng dẫn vận động và di chuyển tài liệu giữa những thanh ghi đó .
Từ vựng và những quy tắc cú pháp của ngôn từ máy có xu thế rất cụ thể và rất xa so với ngôn từ tự nhiên hoặc toán học mà những yếu tố được kiến thiết xây dựng thường thì. Mong muốn tự động hóa việc dịch những yếu tố sang ngôn từ máy ngay lập tức hiển nhiên so với người dùng, những người phải trở thành chuyên viên máy tính và lập trình viên để sử dụng máy hoặc phải dựa vào những chuyên viên và lập trình viên, những người hoàn toàn có thể không hiểu hết những yếu tố mà họ gặp phải. phiên dịch .
Automatic translation from pure mathematics or some other “ high-level language ” to machine language was therefore necessary before computers would be useful to a broader class of users. As early as the 1830 s, Charles Babbage and Lady Lovelace had recognized that such translation could be done by machine ( see the earlier section Lady Lovelace, the first programmer ), but they made no attempt to follow up on this idea and simply wrote their programs in machine language .
Howard Aiken, working in the 1930 s, also saw the virtue of automated translation from a high-level language to machine language. Aiken proposed a coding machine that would be dedicated to this task, accepting high-level programs and producing the actual machine-language instructions that the computer would process .
But a separate machine was not actually necessary. The IAS model guaranteed that the stored-program computer would have the power to serve as its own coding machine. The translator program, written in machine language and running on the computer, would be fed the target program as data, and it would output machine-language instructions. This plan was altogether feasible, but the cost of the machines was so great that it was not seen as cost-effective to use them for anything that a human could do — including program translation .
Two forces, in fact, argued against the early development of high-level computer languages. One was skepticism that anyone outside the “ priesthood ” of computer operators could or would use computers directly. Consequently, early computer makers saw no need to make them more accessible to people who would not use them anyway. A second reason was efficiency. Any translation process would necessarily add to the computing time necessary to solve a problem, and mathematicians and operators were far cheaper by the hour than computers .
Programmers did, though, come up with specialized high-level languages, or HLLs, for computer instruction — even without automatic translators to turn their programs into machine language. They simply did the translation by hand. They did this because casting problems in an intermediate programming language, somewhere between mathematics and the highly detailed language of the machine, had the advantage of making it easier to understand the program’s logical structure and to correct, or debug, any defects in the program .
The early HLLs thus were all paper-and-pencil methods of recasting problems in an intermediate form that made it easier to write code for a machine. Herman Goldstine, with contributions from his wife, Adele Goldstine, and from John von Neumann, created a graphical representation of this process : flow diagrams. Although the diagrams were only a notational device, they were widely circulated and had great influence, evolving into what are known today as flowcharts .
Zuse’s Plankalkül
Konrad Zuse developed the first real programming language, Plankalkül ( “ Plan Calculus ” ), in 1944 – 45. Zuse’s language allowed for the creation of procedures ( also called routines or subroutines ; stored chunks of code that could be invoked repeatedly to perform routine operations such as taking a square root ) and structured data ( such as a record in a database, with a mixture of alphabetic and numeric data representing, for instance, name, address, and birth date ). In addition, it provided conditional statements that could modify program execution, as well as repeat, or loop, statements that would cause a marked block of statements or a subroutine to be repeated a specified number of times or for as long as some condition held .
Zuse knew that computers could do more than arithmetic, but he was aware of the propensity of anyone introduced to them to view them as nothing more than calculators. So he took pains to demonstrate nonnumeric solutions with Plankalkül. He wrote programs to check the syntactical correctness of Boolean expressions ( an application in logic and text handling ) and even to check chess moves .
Unlike flowcharts, Zuse’s program was no intermediate language intended for pencil-and-paper translation by mathematicians. It was deliberately intended for machine translation, and Zuse did some work toward implementing a translator for Plankalkül. He did not get very far, however ; he had to disassemble his machine near the end of the war and was not able to put it back together and work on it for several years. Unfortunately, his language and his work, which were roughly a dozen years ahead of their time, were not generally known outside Germany .
Interpreters
HLL coding was attempted right from the start of the stored-program era in the late 1940 s. Shortcode, or short-order code, was the first such language actually implemented. Suggested by John Mauchly in 1949, it was implemented by William Schmitt for the BINAC computer in that year and for UNIVAC in 1950. Shortcode went through multiple steps : first it converted the alphabetic statements of the language to numeric codes, and then it translated these numeric codes into machine language. It was an interpreter, meaning that it translated HLL statements and executed, or performed, them one at a time — a slow process. Because of their slow execution, interpreters are now rarely used outside of program development, where they may help a programmer to locate errors quickly .
Compilers
An alternative to this approach is what is now known as compilation. In compilation, the entire HLL program is converted to machine language and stored for later execution. Although translation may take many hours or even days, once the translated program is stored, it can be recalled anytime in the form of a fast-executing machine-language program .
In 1952 Heinz Rutishauser, who had worked with Zuse on his computers after the war, wrote an influential paper, “ Automatische Rechenplanfertigung bei programmgesteuerten Rechenmaschinen ” ( loosely translatable as “ Computer Automated Conversion of Code to Machine Language ” ), in which he laid down the foundations of compiler construction and described two proposed compilers. Rutishauser was later involved in creating one of the most carefully defined programming languages of this early era, ALGOL. ( See next section, FORTRAN, COBOL, and ALGOL. )
Then, in September 1952, Alick Glennie, a student at the University of Manchester, England, created the first of several programs called Autocode for the Manchester Mark I. Autocode was the first compiler actually to be implemented. ( The language that it compiled was called by the same name. ) Glennie’s compiler had little influence, however. When J. Halcombe Laning created a compiler for the Whirlwind computer at the Massachusetts Institute of Technology ( MIT ) two years later, he met with similar lack of interest. Both compilers had the fatal drawback of producing code that ran slower ( 10 times slower, in the case of Laning’s ) than code handwritten in machine language .
FORTRAN, COBOL, and ALGOL
Grace Murray Hopper
While the high cost of computer resources placed a premium on fast hand-coded machine-language programs, one individual worked tirelessly to promote high-level programming languages and their associated compilers. Grace Murray Hopper taught mathematics at Vassar College, Poughkeepsie, New York, from 1931 to 1943 before joining the U.S. Naval Reserve. In 1944 she was assigned to the Bureau of Ordnance Computation Project at Harvard University, where she programmed the Mark I under the direction of Howard Aiken. After World War II she joined J. Presper Eckert, Jr., and John Mauchly at their new company and, among other things, wrote compiler softwarecho hệ thống BINAC và UNIVAC. Trong suốt những năm 1950, Hopper đã vận động một cách nghiêm túc cho các ngôn ngữ cấp cao trên khắp Hoa Kỳ, và thông qua những lần xuất hiện trước công chúng, cô ấy đã giúp loại bỏ sự phản đối ý tưởng này. Sự thúc giục đó đã tìm thấy một khán giả dễ tiếp nhận tại IBM, nơi ban lãnh đạo muốn thêm máy tính vào dòng máy kinh doanh thành công của công ty.
