正文 5、编程语言 操作系统

目录:一个奥斯汀荣誉市民的美国生活| 作者:毕胜福| 类别:都市言情

    5、计算机编程语言的演变

    在第一代计算机出现的时候,科学家们编写的程序就是在纸带上,根据数据把机器的二进制指令打孔,然后输入计算机,计算机用灯泡或者纸带输出结果。去看看小说网 w-W-w.7-K-aNKan.c-o-m。几百条二进制指令非常难记,这样的计算机只有科学家才会用,是非常高深的学问。不过这些指令之间是有规律的,可以用英文缩写帮助记忆,比如用LDA 指令表示取数据给A寄存器。写完之后,把这样的英文指令和数字的每个字符写成二进制的美国标准信息交换码打孔在纸带上读入计算机,再由计算机程序把这样的包含英文和数字的字符再翻译成二进制机器语言指令。这样,不仅利于设计程序,也利于维护程序,科学家们不需要死记硬背复杂的几百条指令了,而只需要记几十条助记符。这种计算机语言被称为汇编语言,它是和计算机的硬件相关的,不同的计算机可以有不同的指令,就有不同的汇编语言指令。

    1953年,JBackus向他在IBM的主管提出要设计一个更易于使用的计算机语言,用来科学计算,可以减轻程序设计人员的负担。1957年,他的团队提交了FortrIBM Mathematical Formula ranslating System) 编译器,Fortran诞生了。Fortran语言使用了直接的英文单词来实现程序员经常使用的功能,比如四则运算,条件转移,循环,文件输入输出等。以前程序员能用汇编语言做的事情,用Fortran写可以缩短设计时间为原来的二十分之一。Fortran编译器把程序翻译成机器语言,执行起来接近直接用汇编语言写的程序的效率,很快被众多的程序员接受。其他的计算机公司也开发了他们的Fortran编译器,到1963年,世界上出现了40多种Fortran编译器,使得Fortran语言成为跨越平台的计算机高级语言。高级语言的出现,极大地促进了后来的计算机的普及应用,因为它把人类编写程序的效率大为提高。先进的工具不愧就是先进的生产力的代表。

    同一时期也出现了适合商业计算的COBOL语言和用来描述计算机算法的ALGOL语言。BASIC语言在1964年在美国东海岸的达特茅斯学院出现,初衷是帮助外行或者初学者来尽快了解计算机。该语言适合人机交互,比如让人用键盘输入名字,然后用显示器输出一些结果。BASIC的发明人力保编译器免费,使得这个语言广泛传播起来。在DC公司的PDP小型机和P的P ime-Shared BASIC中则使用的是解释程序。解释程序和编译程序不同的是,在运行程序的时候,解释程序是读入一条程序的语句就执行一条,速度就比编译的慢多了。但是,这样的解释执行的方式可以方便初学者逐渐了解计算机编程。

    6、最初的操作系统

    还是那句话,人是制造和使用工具的动物,制造使用高级的工具会极大地提高生产效率。在计算机高级语言出现以后,程序员生产程序的效率大为提高,导致应用软件大量出现。商业用户购买计算机后,当然希望同一台计算机上可以运行不同的程序,这样,成本就大为降低。更换程序的时候,可以把原来的磁带取出,放入新的磁带,启动计算机,新的程序就运行了。

    在上个世纪50年代末60年代初,IBM使用了控制任务的程序,即最初的操作系统,来批量执行存储的软件,这样可以更加节省装卸软件的时间。当时的计算机单位时间费用很贵,节省时间是很重要的。操作系统的设计人员发现,软件很多时间在等待输入输出,什么也不干,很浪费时间,如果这个时候让别的软件可以计算,就充分利用了计算的资源。麻省理工学院的科技人员在1961年首先演示了可供三个用户使用的分时系统,获得了广泛的认可。从此,计算机工作者提交任务的周期从以前的一个星期缩减到可以随时提交任务,随时运行,有错误可以随时更正了。

    在激烈竞争的资本主义社会,时间就是金钱。IBM为了称霸计算机产业,也随后在60年代开发了它的多用户操作系统用于IBM-360主机。为这个开发过程,IBM付出了5亿美元科研经费的高昂代价,靠上千员工的参与,才推迟发布了这个充满漏洞的系统。这个开发过程,使得计算机产业界和学术界意识到,计算机软件的开发也要遵循一定的法则,代码要和硬件一样可靠,易于开发,可重复使用才有用。从此,计算机软件工程诞生了,专门研究和提高软件开发的可靠性,效率,重复使用性等问题。随后不使用跳转语句的计算机结构化编程方式得到了公认,语法严谨的PASCAL语言也诞生了,成为了大学本科生计算机教育的首选语言。

    1969年,贝尔实验室参与了麻省理工学院的操作系统的研制工作,后来由于目标太庞大就退出了。不过,贝尔实验室的科学家Ken hompson却“人在曹营心在汉”,在一台简陋的小型机上继续开发。他开发的操作系统命名为I。1973年,他的同事Dennis Ritchie专门设计了一个新的语言,C语言,用来重写I这个操作系统。这是第一次计算机操作系统使用了比汇编语言高级的语言编写的。贝尔实验室的母公司A&把I操作系统发给了大学,让他们使用,并把C语言源代码公开了。学术界热烈欢迎了这个操作系统,而且,大学毕业的学生更倾向于把这个操作系统带到他们后来的工作中去,使得I成为了计算机产业的标准操作系统。I和C语言是贝尔实验室对人类社会的又一极大贡献。