Datorhistoria. Källor:

Transkript

1 Datorhistoria Källor: Inledning Den första räknemaskinen var en abacus (kulram), ett gammalt räknehjälpmedel som består av en ram med stavar där kulor kan skjutas fram och tillbaka. Den användes särskilt under antiken och i många utomeuropeiska kulturer. Kulramar används fortfarande ibland i till exempel Kina. Vägen mot dagens datorer fortsatte någon gång på talet då en av våra största matematiker någonsin, Muhammad ibn Musa Al'Khowarizmi, utvecklade nya principer för att lösa matematiska problem. Här föddes algoritnen, vårt sätt att ställa upp t.ex. en multiplikaton. 1612: John Napier blir den förste att i skrift använda decimeltecken. Han upptäckte logarioterna och byggde flera maskiner för multiplikation. 1622: William Oughtred skapade den första räknestickan. Denna skulle bli matmematikernas främsta instrument ända in på 1960-talet. 1642: Blaise Pascal skapar en fungerande additionsmaskin (se bilden till höger) Fransmannen Joseph-Marie Jacquard uppfinner ett system där hålkort i trä styr mönstret i en vävmaskin (till vävarnas stora massnöje!). 1822: Engelsmannen Charles Babbage börjar göra ritningar till en generell mekanisk räknare driven av en ångmaskin, the difference engine. Denna blev dock aldrig klar på grund av tekniska svårigheter. Av sin samtid ansågs hans idéer vara smått galna och de blev tyvärr dåligt dokumenterade, men vi kan nog ändå se honom som "datorns fader" byggde Science Museum i Kensington, England, en maskin enligt gamla ritningar och fann att den faktiskt var funktionsduglig.

2 1842 Grevinnan Ada Augusta King, senare Lovelace, intresserar sig för Babbages arbete och deltar i arbetet att skriva "program". Hon blir därmed den första programmeraren och långt senare skall ett programmeringsspråk uppkallas efter henne Inför den amerikanska folkräkningen vinner Herman Hollerith en tävling där det gällde att konstruera maskiner som kunde sköta sammanräkningen. Hans bolag, Hollerith Tabulating Company, utvecklas och byter 1924 namn till IBM, International Business Machines. Under 1920-talet byggs flera mekaniska maskiner för räkneändamål. På 1930-talet börjar man fundera över om inte de nya elektriska komponenterna skulle kunna användas. Först ute är Konrad Zuse, som under åren bygger en maskin baserad på reläer i sina föräldrars vardagsrum. Den tyska försvaret är lyckligtvis tämligen ointresserade. Zuses arbeten sögs senare upp av det stora tyska bolaget Siemens. Den första riktiga datorn Under 1930 talets slut byggdes ett antal specialiserade elektriska räknemaskiner, oftast för att lösa något specifikt matematiskt problem och så småningom också med radiorör som räknare. Ungefär samtidigt utvecklade engelsmannen Alan Turing idén om en universalmaskin och lade grunden för hur en sådan, en riktig dator, skulle kunna fungera. Senare var Turing engagerad i de brittiska försöken att knäcka tyskarnas hemliga koder under det andra världskriget. I Bletchley Park, halvvägs mellan Oxford och Cambridge, byggdes en serie maskiner som 1943 kulminerade med Colossus, den första egentliga datorn. Maskinen offentliggjordes emellertid först 1970 och de matematiska formlerna är fortfarande hemliga. Eftersom Colossus så länge var topphemlig blev det istället amerikanska ENIAC som fick äran av att vara den första riktiga datorn. Under ledning av John Mauchly och J. Presper Eckert drog US Army 1943 igång ett projekt med målet att få en maskin som kunde räkna på projektilbanor. Det andra världskriget stod vid den här tiden stod i full blom och de viktiga tabellerna gjordes för hand av mängder av matematikutbildade kvinnor med mekaniska räknemaskiner. Detta var problematiskt nog med tanke på att det ständigt kom ut nya pjäser som krävde nya tabeller och när de allierade landsteg i Nordafrika blev läget ohållbart - den annorlunda terrängen gjorde att

3 samtliga tabeller fick räknas om! Militären sökte desperat efter ett snabbare sätt att beräkna tabellerna. Detta gjorde att projekt "Electronic Numerical Integrator And Computer", som annars skulle ansetts som alltför dyrt och komplicerat, godkändes. Eniac stod efter många svårigheter färdig i början av Den bestod av radiorör, vägde över 30 ton och tog upp 200 m 2 golvyta. Eftersom Eniac blev färdig först efter krigsslutet användes den aldrig till att beräkna projektiltabeller, däremot använde militären den när de konstruerade den första vätebomben. Eniac skiljde sig på många punkter från en modern dator. Den kanske viktigaste skillnaden låg i att Eniac inte hade sitt program i minnet. När program skulle bytas fick man löda om ett antal programmoduler. Detta var mycket omständigt och kunde ta flera dagar. Det faktum att datorn var uppbyggd av radiorör medförde också att datorn slutade fungera så fort ett rör gick sönder, vilket inte var allt för sällsynt. Jämfört med många av sina efterföljare uppbyggda av rör var dock Eniacs pålitlighet god - få av dem kunde matcha Eniacs rekord på 12 timmars felfritt arbete. Den första buggen Grace Murray Hopper, som 1945 arbetade med en av de tidiga räknemaskinerna, fann den första datorbuggen, en insekt som hade fastnat i ett relä och fått maskinen att stoppa. Hon limmade in buggen i loggboken där den finns bevarad i National Museum of American History of the Smithsonian Institution. Den kommersiella datorn Den första kommersiella datorn kallades Mark I och levererades av ett engelskt företag vid namn Ferranti. De hade fått i uppdrag av den engelska regeringen att tillverka en kommersiell variant av den dator med samma namn som konstruerats på Manchester University. Den kanske största nyheten i Mark I var det faktum att den hade sitt program i minnet, det vill säga att den kunde programmeras om utan man måste koppla om inuti datorn. En annan mycket viktig detalj var det magnetiska trumminnet som uppfunnits av G.E. Thomas. Detta var en slags föregångare till hårddisken som datorn använde för att lagra stora dator-mängder. Mark I var också den första datorn som försetts med möjligheten att ansluta kringutrustning som t.ex. skrivare. Amerikanska IBM följde 1953, mitt under Koreakriget, efter med sin första dator, "Type 701 EDPM". Amerikanarnas maskin hade en stor fördel. Den var förhållandevis

4 enkel att programmera och med 700-serien kom IBM att dominera världsmasrknaden under det närmaste årtiondet. Det programspråk som användes fick namnet Fortran och används faktiskt fortfarande. I Sverige hade Matematikmaskinnämden konstruerat BARK, en lyckad relämaskin där SAAB gjorde många beräkningar för bl.a. attackflygplanet Lansen. Nu fortsatte man bygga en elektronisk datamaskin BESK. I november 1953 var BESK färdig-byggd. BESK innehöll 2400 radiorör och 400 germanium-dioder och var vid den tiden världens snabbaste dator. Så snabb att regeringen beslutade att man nöjde sig med en maskin, den borde räcka för Sveriges behov en lång tid framåt. Synd, där kunde vi haft en bra datorindustri (Facit och SAAB gjorde en del försök att bygga maskiner, men de var för sent ute). Transistoriseringen Redan 1947 hade William Shockley, John Bardeen och Walter Brattain uppfunnit transistorn. Tio år senare var transistorn kommersiellt användbar och fick en enorm beydelse för elektronikutvecklingen i allt från små radioapparater till datorer. IBM:s modell 1401 var en av de första transistordatorerna. Den lanserades 1960 och kom också med en annan stor nyhet, nämligen kärnminnet. Detta är minne där varje bit representeras genom magnetisering i en liten järnkärna. Visserligen behövs det en kärna för varje bit, men kärnminnet byggs upp i form av mattor där varje bit nås av en specifik rad/kolumn kombi-nation. Detta ledde till att minnet kunde packas mycket tätare än tidigare minnestekniker och dessutom var minnet otroligt mycket snabbare än alla andra tidigare varianter. Transistoriseringen i början av 1960-talet ledde till att datorerna dels blev otroligt mycket mindre och pålitligare än tidigare konstruktionerna med radiorör men kanske ännu viktigare var, att de blev billigare. Det var ej längre förbehållet de multinationella jätteföretagen att ha en dator utan även medelstora företag kunde skaffa eller hyra en egen. Sammantaget gjorde detta IBM 1401 till en mycket populär maskin, över tolv tusen exemplar tillverkades. Under sextiotalet ökande antalet datorer snabbt också i Sverige fanns 35 stycken datorer fanns det 120 st. Integrerade kretsar I slutet av femtiotalet hade Robert Noyce vid Fairchild Semiconductor och Jack Kilby vid Texas Instruments oberoende av varandra uppfunnit den integrerade kretsen där en enda krets innehöll flera transistorer. Till en början var tekniken för oprövad och dyr för att vara av någon egentlig betydelse för elektronikindustrin, men rymd-

5 kapplöpningen ledde i mitten av 1960 talet till ett stort behov av miniatyriserad och pålitlig elektronik. Detta var något som den integrerade kretsen passade utmärkt för. De enorma resurser som rymdprogrammet förfogade över ledde till en mycket snabb utveckling av pålitliga och strömsnåla kretsar inom industrin. En handfull transistorer i en dator kunde nu ersättas av en enda integrerad krets och dessutom bli både pålitligare och strömsnålare. Ett bra exempel på de integrerade kretsarnas datorer är Digital Equipments PDP 15 som lanserades För första gången var datorn nu så liten att den, komplett med tillbehör rymdes i ett skåp. PDP 15 fick stor spridning inom industrin som styrdator, en tillämpning som tidigare varit i princip otänkbar på grund av de tidigare datorernas höga kostnad. Mikroprocessorn Utvecklingen av integrerade kretsar har hela tiden gått mot att få in fler och fler komponenter på en liten yta. Efter de integrerade kretsarnas genombrott i slutet på 1960 talet var det egentligen bara en tidsfråga innan den första kompletta datorn, processorn, kunde byggas på ett enda chip. Detta gjordes för första gången av det nystartade företaget Intel Chippet kallades 4004 och bestod av 2300 transistorer. Kompletterat med ett minne (vilket nu tillverkades av Intel på ett enda chip på samma sätt som andra integrerade kretsar) så utgjorde 4004 en komplett dator - inte speciellt kraftfull efter dagens mått men otroligt mycket mindre än allt som skådats tidigare. Från början var kretsen avsedd för det japanska företaget Busicom som arbetade med en av de första miniräknarna. Men kretsen var mer användbar än så. Hembyggare fick tag i den och en mängd mer eller mindre märkliga konstruktioner såg dagens ljus var det dags för den första persondatorn, MITS Altair Priset låg på 375 dollar med 256 bytes internminne (men utan tangentbord eller bildskärm). Succén var ändå given och det dröjde inte länge innan studenterna Bill Gates and Paul Allen skrev det första dataprogram-met för Altair, en BASIC-kompilator (jodå, det var just den Bill Gates som året därpå, 1976, grundade sitt företag Microsoft.). Samma år, 1976, presenterade Steve Jobs and Steve Wozniak sin persondator, Apple II. Den här maskinen var färdigbyggd med tangentbord och bildskärm och blev en ännu större

6 succé för Apple Corporations. Succén växte än mera när de första riktigt kommersiellt programmen tagits fram, kalkylprogrammet Visicalc 1978 och ordbehandlaren Wordstar kom den första hårddisken för persondatorer och nu kunde inte IBM vänta längre gick de in på området med sin IBM PC, en unik "öppen" lösning som andra firmor kunde kopiera (mot licensavgift förstås). Bill Gates och Microsoft skrev operativsystemet MS-DOS. Seriösa konkurrenter som Osborne 1, Commodore VIC-20 och svenska Luxors ABC 80 respektive ABC 800 höll ut en tid, men PC:n tog snart över markanden (även om det inte så ofta stod IBM på den utan HP, Dell eller rent av Eriksson). Det största hotet mot de nya PC-datorerna kom från kopieringsföretaget Xerox som tog fram en dator, Alto, som för första gången använde både mus och grafiskt gränssnitt. På något sätt lyckades emellertid företagsledningen shabbla bort de goda ideérna. Steve Jobs från Apple såg emellertid vad som var på gång, tog över idén och lanserade sin Macintosh som än idag har 10% av markanden - särskilt när det gäller grafiska tillämpningar. (Jef Raskin, en av nyckelpersonerna i projektet, var förtjust i den kanadensiska äppelsorten McIntosch och valde därför namnet). Microsoft var inte sena att hänga på och efter att Intel släppt sitt 386- chip hade PC:n kapacitet att också köra grafik. Microsoft följde efter med en sitt Windows där version 3.0 från 1990 började bli användbar. I och med introduktionen av Windows XP i oktober 2001 kunde man rent av konkurrera på allvar med Macintosh och idag har PCdatorerna 90% av persondatormarkanden och utvecklingen fortsätter. RAn