计算机速成课 第十集 早期的编程方式

1. 需求最开始的出现

• 给机器编程的需求，在计算出现之前就已经存在了
• 最著名的例子来自纺织业，例如在一块布上，不想要纯色，而是有图案的布，例如条纹或者方格
• 约瑟夫·玛丽·雅卡尔 发明了可编程纺织机，1801 年首次亮相
• 很多人认为雅卡尔织布机是最早的编程

2. 穿孔纸卡

• 便宜、可靠、易懂
• 用于 1890 年美国人口普查
• 早期汇总机不算计算机，因为它们只做一件事：汇总数据。操作是固定的，不能编程。
• 穿孔纸卡存的是数据，不是程序
• 用纸卡的最大型程序是美国空军的 SAGE 防空系统，于 1955 年完成

3. 纸带

• 穿孔纸卡的亲戚
• 基本是一回事，只不过更连续，不是一张张卡

4. 插线板

• 正确执行不同计算
• 面板有很多小插孔，程序员可以插电线，让机器的不同部分，互相传递数据和信号
• 但是，这也意味着运行不同程序要重新接线
• 到了 1920 年，控制面板编程了可拔插，让编程更加方便，可以给机器插入不同程序
• 世界上第一台通用电子计算机，ENIAC，完成于 1946 年，用了一大堆插线板，给 ENIAC 连线，最多可能花三个星期
• 早期计算机非常昂贵，停机几个星期只为换程序，完全无法接受，人们急需更快、更灵活的新方式来编程

5. 面板编程

• 与其插一堆线到插线板，可以用一大堆开关和按钮，做到一样的效果
• 面板上有指示灯，代表各种函数的状态和内存中的值
• 50和60年代的计算机，一般都有这样巨大的控制台

6. 内存

• 1940 年代晚期，1950 年代初，内存变得可行。价格下降，容量上升
• 与其把程序存在插线板，存在内存变得可行，程序易于修改，方便 CPU 快速读取，这类机器叫「存储程序计算机」
• 程序和数据都存在一个地方，叫「冯诺依曼结构」
• 冯诺依曼计算机的标志：一个处理器（有算数逻辑单元）+ 数据存储器 + 指令寄存器 + 指令地址寄存器 + 内存（存数据和指令）
• 第一台冯诺依曼架构的「存储程序计算机」由曼彻斯特大学于 1948 年建造完成，绰号 "Baby"

7. 家用

• 第一款取得商业成功的家用计算机是 Altair 8800
• 两种版本
  • 预先装好的整机
  • 需要组装的组件