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编码 隐匿在计算机软硬件背后的语言 · 第 258 页

PDF 物理页索引 274 · 编码隐匿在计算机软硬件背后的语言

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编码 隐匿在计算机软硬件背后的语言
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编码隐匿在计算机软硬件背后的语言
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下面按时间顺序进行介绍,第一台继电式计算机由康拉德·楚泽(Conrad Zuse,1910-1995)制造,1935年还是工科学生的他在其父母位于柏林的家中制造了这台机器。这台机器中使用了二进制数,但其早期的版本中使用的是机械存储器而非继电器。楚泽使用老式35毫米电影胶片进行穿孔,然后在上面编制程序。

1937年,贝尔电话实验室(Bell Telephone Laboratories)的乔治·史提必兹(GeorgeStibitz,1904-1995)将一对电话继电器带回了家中,并在他厨房的桌子上连接了一个1位加法器,后来他妻子将其称之为K机器(K是厨房“kitchen”的头一个字母),这个实验促使1939年贝尔实验室中复数计算机的诞生。

同一时期,哈佛大学研究生霍华德·艾肯(Howard Aiken,1900-1973)要寻找做大量的重复计算的方法,而正是他的这一需求促使哈佛大学与IBM合作,并最终在1943年创造出一台自动连续可控计算机(Automated Sequence Controlled Calculator,ASCC),也就是闻名于世的HarvardMarkI。这是第一台可以打印表格的数字计算机,它最终将查尔斯·巴贝芝的梦想付诸于现实。MarkⅡ是最大的继电式计算机,使用了13,000个继电器。哈佛大学计算机实验室当时的主任是艾肯,也正是他讲授了计算机科学的第一次课。

对于构造计算机来说,继电器不是最完美的设备,因为它们是机械性的,利用金属片的弯曲和伸直状态进行工作,而频繁的工作可能导致其断裂,另外如果接触点之间有污垢或者卡住纸屑,也会导致继电器失效。1947年发生了一件著名的事故,人们从MarkⅡ计算机的一个继电器中发现了一只飞蛾。格蕾丝·莫瑞·赫柏(Grace Murray Hopper,1906-1992)于1944加入了艾肯的团队,日后成为了计算机编程语言领域非常著名的人物。他将上面提到的那只飞蛾用带子绑在计算机日志(logbook)上,并在其边上注明“第一个被发现的有生命的bug”。

真空管(vacuum tube)是一种可以替代继电器的元件,它是由约翰·安布罗斯·弗莱明(John Ambrose Fleming,1849-1945)和李·德·福雷斯特(Lee de Forest,1873-1961)在进行无线电通信连接研究时开发出来的。到20世纪40年代,真空管已经被广泛应用于放大电话信号,实际上,那时几乎每一个家庭都拥有一台带有发光二极管可控收音机,它们能放大无线信号,并且把它们变成还原为人们能听见的声音。真空管同样可以通过连接成与门、或门、与非门,以及与或门这一点很像继电器。

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