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Computadora de programa almacenado

Una computadora de programa almacenado es una computadora que lee las instrucciones del programa que está ejecutando directamente desde un almacenamiento electrónico rápido. [ 1...

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Una computadora de programa almacenado es una computadora que lee las instrucciones del programa que está ejecutando directamente desde un almacenamiento electrónico rápido. [ 1 ] Este enfoque elimina los costos de configuración que consumen mucho tiempo asociados con las computadoras basadas en placas de conexiones y elimina el cuello de botella de velocidad impuesto por el uso de lectores mecánicos como tarjetas perforadas o cinta perforada . [ 2 ]

La definición suele ampliarse con el requisito de que el tratamiento de los programas y los datos en la memoria sea intercambiable o uniforme. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]

Descripción

Aunque tanto las instrucciones como los datos se almacenan en el mismo sistema de memoria, las rutas de acceso a ellos pueden ser diferentes. La arquitectura von Neumann utiliza la misma ruta de acceso para instrucciones y datos, mientras que la arquitectura Harvard tiene rutas de acceso separadas para instrucciones y datos. [ 6 ] [ 7 ] Sin embargo, el término computadora de programa almacenado se usa a veces como sinónimo de la arquitectura von Neumann. [ 8 ] [ 9 ] Hennessy y Patterson escribieron que las primeras máquinas Harvard fueron consideradas "reaccionarias por los defensores de las computadoras de programa almacenado". [ 10 ]

Historia

El concepto de computadora de programa almacenado se remonta al concepto teórico de 1936 de una máquina de Turing universal . [ 11 ] Von Neumann conocía este artículo y se lo hizo notar a sus colaboradores. [ 12 ]

Muchas de las primeras computadoras, como la Atanasoff-Berry , no eran reprogramables. Ejecutaban un único programa preprogramado. Al no haber instrucciones de programa, no era necesario almacenarlo. Otras computadoras, aunque programables, almacenaban sus programas en cinta perforada , que se introducía físicamente en el sistema según se necesitaba, como en el caso de la Zuse Z3 y la Harvard Mark I , o solo eran programables mediante la manipulación física de interruptores y conectores, como en el caso de la computadora Colossus .

En 1936, Konrad Zuse anticipó en dos solicitudes de patente que las instrucciones de las máquinas podrían almacenarse en el mismo almacenamiento utilizado para los datos. [ 13 ]

En 1948, ENIAC , originalmente programado mediante la conexión eléctrica de subsistemas con cables, fue modificado para ejecutar programas almacenados en formato digital en sus tablas de funciones. Ejecutó su primer programa almacenado de esta manera el 12 de abril de 1948. [ 14 ]

En 1948, el Manchester Baby , construido en la Universidad de Manchester , [ 15 ] es generalmente reconocido como el primer ordenador electrónico del mundo que ejecutó un programa almacenado, un evento que tuvo lugar el 21 de junio de 1948. [ 16 ] [ 17 ] Sin embargo, el Baby no fue considerado un ordenador completo, sino más bien una prueba de concepto predecesor del ordenador Manchester Mark 1 , que se puso en marcha para trabajos de investigación en abril de 1949. El 6 de mayo de 1949, el EDSAC de la Universidad de Cambridge ejecutó su primer programa, convirtiéndose así en otro ordenador electrónico digital de programa almacenado. [ 18 ] A veces se afirma que el IBM SSEC , operativo en enero de 1948, fue el primer ordenador de programa almacenado; [ 19 ] esta afirmación es controvertida, sobre todo debido al sistema de memoria jerárquica del SSEC y porque algunos aspectos de sus operaciones, como el acceso a relés o unidades de cinta, se determinaban mediante conexión. [ 20 ] La primera computadora de programa almacenado que se construyó en Europa continental fue la MESM , completada en la Unión Soviética en 1950. [ 21 ]

Las primeras computadoras con programas almacenados

Dependiendo de los criterios, varias computadoras podrían considerarse las primeras computadoras con programa almacenado. [ 4 ]

  • IBM SSEC fue diseñado a finales de 1944 y entró en funcionamiento en enero de 1948, pero era electromecánico [ 22 ].
  • En abril de 1948, se completaron las modificaciones a ENIAC para que funcionara como una computadora de programa almacenado, cuyo programa se guardaba ajustando diales en sus tablas de funciones, las cuales podían almacenar 3600 dígitos decimales para las instrucciones. Ejecutó su primer programa almacenado el 12 de abril de 1948 y su primer programa de producción el 17 de abril. [ 23 ] [ 24 ] Algunos historiadores de la informática no la consideran una computadora de programa almacenado. [ 25 ]
  • ARC2 , una máquina de relés desarrollada por Andrew Booth y Kathleen Booth en Birkbeck, Universidad de Londres , entró oficialmente en funcionamiento el 12 de mayo de 1948. [ 26 ] Contaba con el primer dispositivo de almacenamiento de tambor giratorio . [ 27 ] [ 28 ]
  • El Manchester Baby , un ordenador experimental totalmente electrónico, ejecutó con éxito un programa almacenado el 21 de junio de 1948. Posteriormente, se desarrolló hasta convertirse en el Manchester Mark 1 , que ejecutó su primer programa a principios de abril de 1949.
  • La Calculadora Automática de Almacenamiento con Retardo Electrónico (EDSAC, por sus siglas en inglés), que ejecutó sus primeros programas el 6 de mayo de 1949, se convirtió en una computadora operativa a gran escala que prestó servicio a una comunidad de usuarios más allá de sus desarrolladores.
  • El EDVAC , concebido en junio de 1945 en el primer borrador de un informe sobre el EDVAC , no se entregó hasta agosto de 1949. Comenzó a operar realmente (de forma limitada) en 1951.
  • BINAC , entregado a un cliente el 22 de agosto de 1949. Funcionó en la fábrica, pero existe controversia sobre si funcionó satisfactoriamente tras su entrega. Si se hubiera terminado en el plazo previsto, habría sido el primer ordenador de programa almacenado del mundo. Fue el primer ordenador de programa almacenado en EE. UU. [ 29 ]
  • En 1951, el Ferranti Mark 1 , una versión mejorada del Manchester Mark 1, se convirtió en el primer ordenador digital electrónico disponible comercialmente.
  • El Bull Gamma 3 (1952) y el IBM 650 (1953) fueron los primeros ordenadores comerciales producidos en masa, vendiéndose respectivamente unas 1200 y 2000 unidades.
  • La computadora de transistores de la Universidad de Manchester , generalmente considerada como la primera computadora de programa almacenado basada en transistores, que entró en funcionamiento en noviembre de 1953. [ 30 ] [ 31 ]

Telecomunicación

El concepto de utilizar una computadora de programa almacenado para la conmutación de circuitos de telecomunicaciones se llama control de programa almacenado (SPC). Fue fundamental para el desarrollo de los primeros sistemas de conmutación electrónica de American Telephone and Telegraph (AT&T) en el Bell System , [ 32 ] un desarrollo que comenzó en serio alrededor de 1954 con los diseños conceptuales iniciales de Erna Schneider Hoover en Bell Labs . El primero de dichos sistemas se instaló a modo de prueba en Morris, Illinois en 1960. [ 33 ] El medio de almacenamiento para las instrucciones del programa era el almacenamiento de punto móvil , una placa fotográfica leída por un escáner óptico que tenía una velocidad de aproximadamente un tiempo de acceso de un microsegundo. [ 34 ] Para los datos temporales, el sistema utilizaba un tubo de almacenamiento electrostático de rejilla de barrera .

Véase también

Referencias

  1. ↑ Haigh, Thomas; Mark Priestley; Crispin Rope (2014), "Reconsiderando el concepto de programa almacenado" (PDF) , IEEE Annals of the History of Computing , 36 (1): 4-17
  2. ↑ Gear, C. William (1980), Organización y programación de computadoras (3.ª ed.), págs. 4-5  
  3. ↑ William F. Gilreath; Phillip A. Laplante (2003). Arquitectura de computadoras: una perspectiva minimalista . Springer. pág. 24. ISBN  978-1-4020-7416-5.
  4. 1 2 Edwin D. Reilly (2003). Hitos en informática y tecnología de la información . Greenwood Publishing Group. pág . 245. ISBN  978-1-57356-521-9.
  5. ↑ Murdocca, Miles J.; Vincent P. Heuring (2000). Principios de arquitectura de computadoras . Prentice-Hall. pág. 5. ISBN  0-201-43664-7.
  6. ↑ Daniel Page (2009). Introducción práctica a la arquitectura de computadoras . Springer. pág. 148. ISBN  978-1-84882-255-9.
  7. ↑ Mark Balch (2003). Diseño digital completo: una guía integral de electrónica digital y arquitectura de sistemas informáticos . McGraw-Hill Professional. pág. 149. ISBN  978-0-07-140927-8Consultado el 18 de mayo de 2011 .
  8. ↑ Daniel Page (2009). Introducción práctica a la arquitectura de computadoras . Springer. pág. 153. ISBN  978-1-84882-255-9.
  9. ↑ Ivor Grattan-Guinness (2003). Enciclopedia complementaria de la historia y la filosofía de las ciencias matemáticas . JHU Press. pág. 705. ISBN  978-0-8018-7396-6.
  10. ↑ John L. Hennessy ; David A. Patterson ; David Goldberg (2003). Arquitectura de computadoras: un enfoque cuantitativo . Morgan Kaufmann. pág . 68. ISBN  978-1-55860-724-8.
  11. ↑ B. Jack Copeland (2006). Colossus: los secretos de los ordenadores descifradores de códigos de Bletchley Park . Oxford University Press. pág. 104. ISBN  978-0-19-284055-4.
  12. ↑ Christof Teuscher (2004). Alan Turing: vida y legado de un gran pensador . Saltador. pag. 321 – 322. ISBN  978-3-540-20020-8.
  13. ^ Faber, Susanne (2000), Konrad Zuses Bemühungen um die Patentanmeldung der Z3 (en alemán)
  14. ↑ Haigh, Thomas; Priestley, Mark; Rope, Charles (2016). ENIAC en acción: Creando y rehaciendo la computadora moderna . MIT Press. pág. 162. ISBN  9780262033985.
  15. ↑ Williams, Frederic ; Kilburn, Tom (1948). "Computadoras digitales electrónicas" . Nature . 162 (4117): 487. Bibcode : 1948Natur.162..487W . doi : 10.1038/162487a0 . S2CID 4110351 . 
  16. ↑ Rául Rojas; Ulf Hashagen (2002). Los primeros ordenadores: historia y arquitecturas . MIT Press. pág. 379. ISBN  978-0-262-68137-7.
  17. ↑ Daniel Page (2009). Introducción práctica a la arquitectura de computadoras . Springer. pág. 158. ISBN  978-1-84882-255-9.
  18. ↑ Mike Hally (2005). Cerebros electrónicos: historias desde los albores de la era informática . National Academies Press. pág. 96. ISBN  978-0-309-09630-0.
  19. ↑ Emerson W. Pugh (1995). Building IBM: shaping an industry and its technology . MIT Press. p. 136. ISBN  978-0-262-16147-3.
  20. ↑ Olley, A. (2010). "La existencia precede a la esencia: significado del concepto de programa almacenado" (PDF) . Historia de la computación. Aprendiendo del pasado . Conferencia internacional IFIP WG 9.7, HC 2010. Avances de IFIP en tecnología de la información y la comunicación. Vol. 325. págs. 169–178 . doi : 10.1007/978-3-642-15199-6_17 . ISBN   978-3-642-15198-9.
  21. ↑ Graham, Loren R. (1993). La ciencia en Rusia y la Unión Soviética: una breve historia . Cambridge University Press. pág. 256. ISBN  9780521287890.
  22. ↑ Emerson W. Pugh; Lyle R. Johnson; John H. Palmer (1991).Sistemas 360 y 370 de IBMMIT Press. pág . 15. ISBN  978-0-262-51720-1.
  23. ↑ Thomas Haigh; Mark Priestley; Crispen Rope (2016). ENIAC en acción: Creando y reinventando la computadora moderna . MIT Press. págs. 153, 157, 164, 174, 194. ISBN  978-0-262-03398-5.
  24. ↑ Haigh, Thomas (2014). Ingeniería "El milagro del ENIAC": Implementación del paradigma de código moderno (PDF) .
  25. ↑ Bruderer, Herbert (4 de enero de 2021). Hitos en la computación analógica y digital . Springer. ISBN 9783030409746.
  26. ↑ Campbell-Kelly, Martin (abril de 1982). "El desarrollo de la programación informática en Gran Bretaña (1945 a 1955)". IEEE Annals of the History of Computing . 4 (2): 121– 139. doi : 10.1109/MAHC.1982.10016 . S2CID 14861159 . 
  27. ↑ Lavington, Simon, ed. (2012). Alan Turing y sus contemporáneos: Construyendo las primeras computadoras del mundo . Londres: British Computer Society. pág. 61. ISBN  9781906124908.
  28. ↑ Johnson, Roger (abril de 2008). "Escuela de Ciencias de la Computación y Sistemas de Información: una breve historia" (PDF) . Birkbeck College . Universidad de Londres . Consultado el 23 de julio de 2017 .
  29. ↑ Hally, Mike (2005). Cerebros electrónicos (Primera ed.). Granta . págs. 40–41 . ISBN   978-1862076631.
  30. ↑ Kilburn, T ; Grimsdale, RL ; Webb, DC (abril de 1956). "Una computadora digital de transistores con almacenamiento de tambor magnético". Actas del IEE - Parte B: Radio e Ingeniería Electrónica . 103 (35). Cambridge University Press : 390–406 . doi : 10.1049/pi-b-1.1956.0079 . ISSN 2054-0434 . 
  31. ↑ Grimsdale, RL (otoño de 1995). "La transición de las válvulas a las computadoras" . Resurrección (13). Sociedad para la Conservación de Computadoras. ISSN 0958-7403 . 
  32. ↑ Carbaugh, DH; Marselos, NL (1983). "Software de sistemas de conmutación". En McDonald, JC (ed.). Fundamentos de sistemas de conmutación digital . Plenum Press . ISBN 0-306-41224-1.
  33. ↑ Joel, AE (octubre de 1958). "Un sistema experimental de conmutación electrónica" (PDF) . Bell Laboratories Record . 36 ( 10): 359–363 . Recuperado el 13 de octubre de 2022 .
  34. ↑ "Oficina Central Electrónica" . Líneas Largas . Vol. 40, n.º 5. Diciembre de 1960. pág. 16.   
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