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第六百八十章 彙編語言之母Kathleen Booth(1 / 2)

kathleenhyldavaleriebooth教授是英國早期的計算機先驅之一。

想象一下,必須通過重新布線來對計算機進行編程。是不是很不可思議?

在1940年代中期,第一台通用電子計算機就是以這種方式工作的。

像eniac這樣的計算機,最初並沒有用於代碼的內部存儲。如果我們想要用它編程,就要操縱數千個開關和電纜,而這些開關和電纜所在的位置,就是程序。

所有帶旋轉開關的單元都是需要大量編程的地方。

此時的編程,必須手動更改數千根電纜和開關,或者在卡片上打孔,然後將卡片送入計算機,這可能需要數天時間,而且極易出錯。

在kathleenbooth開始研究計算機的那個年代,有那麼一小群人,開始產生了將程序存儲在計算機內部的想法。而她也是最早研究「軟件」這一新概念的人之一,她從中看到了需求,發明了彙編語言,使計算機編程更加人性化。

andrebooth在與x射線晶體學家jdbernal教授(伯納爾球的發明者)合作期間,使用x射線衍射數據來研究晶體結構。他發現手動計算非常繁瑣,於是造了一台模擬計算機,來自動化部分步驟。

1946年,他在伯貝克擔任納菲爾德研究員。但由於學院沒有空間,而且由於

pra為其資金,所以他的工作是在

pra的設施上完成的。

就在那時,他遇到了kathleen。同年,kathleen和andre在伯貝克學院合作發明了一台早期的數字計算機——自動中繼計算機(arc)。arc使用紙帶進行輸入,實際上是一台用作傅立葉合成器的專用計算機。

在此期間,他們一同創建了如今的伯貝克計算機科學與信息係統係。

1945年,約翰·馮·諾依曼(johnvonneuann)撰寫了一份名為「edvac報告初稿」的文件,在這份文件中,他描述了後來被稱為計算機的馮·諾依曼架構。

在這個架構中,他定義了計算機的各個部分,特彆是存儲在計算機內存中的程序。出於這個原因,它也被稱為存儲程序計算機。

在經典的馮·諾依曼計算機架構中,地址空間大部分用於指向內存,其餘部分用於指向外部設備內存並不關心裡麵存儲的是什麼。

1947年,andre和kathleen在普林斯頓大學與馮諾依曼和ias機器合作時,編寫了一個程序,用於在電子計算機上實現翻譯詞典,前提是必要的存儲容量。這是史上最早的機器翻譯奠基工作。

在這一年,bernal幫助kathleen和andre從洛克菲勒基金會申請到了訪問普林斯頓高等研究院的資金。在此期間,andre和kathleen與馮諾依曼一起共事了6個月。

根據andre的說法,在訪問期間,隻有bernal的朋友約翰·馮·諾伊曼在任何時間都會接待他們。

一個簡化的內存管理係統——cpu中的程序計數器不再直接指向內存,而是產生一個進入u的虛擬地址,重定位常量添加到虛擬地址,以在內存中創建物理地址。

就是這次訪問,讓他們第一次聽說了馮諾依曼架構。受到啟發,他們重新設計了arc,僅用了2個月就設計了機器的繼電器部分,並且提出了關於arc2的構想。

還是在1947年,kathleen和他還寫了兩份關於它的報告《通用電子數字計算機設計中的一般考慮因素》和《arc編碼》。其中第一份報告廣為流傳。在其中,他們詳細介紹了馮諾依曼架構機器,並介紹了內存的不同選項。

此外,這份報告還描述了她發明「彙編語言」的前身,她在報告中將其命名為ntractednotation。這是對計算機編程進行抽象思考的第一步,無需編寫顯式的1和0或機器代碼指令。

在這份報告中,kathleen的編程能力大放異彩。並且,她設想了同步與異步操作的可能性,這可是在1947年!在此之後,我們唯一能夠找到的異步描述來自1980年代中期。

同步與異步操作將允許程序中的多條指令並行執行。因此,在執行下一條指令之前,程序不會被阻止等待當前指令的結果。這將有效地改善程序執行時間,即處理所有指令所需的時間。

摘自《通用電子數字計算機設計中的一般考慮因素》

第二份報告「dgforarc」,於1947年9月出版。在這份報告裡,kathleen首次詳細介紹了arc2「彙編語言」。

在該報告中,kathleen還解釋了orders(現在稱為指令structions)是如何由加載到某種存儲中的0和1表示的。

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通過彙編語言,我們不必再記住機器代碼作為指令,隻需記住並輸入彙編語言助記符ov作為指令。

不過,目前已無法找到這份報告的數字副本。

在1948年,andre和kathleen將研究方向轉向簡單電子計算機(sec),然後是通用電子x射線計算機或exc。現在,我們可以在ss模擬器中試用exc。

hollerith電子計算機(hec)是世界上現存最早的電子計算機之一。

他們最著名的機器ec(通用電子計算機)是在1949年設計出來的。

1951年,bt使用其硬件電路作為hec1計算機設計的基礎,這種計算機在1950年代末直接成為最暢銷的英國計算機,安裝了近100台。

andre發明了一種並行乘法器算法,該算法仍然構成現代計算機芯片(布斯乘法器)中乘法電路的基礎。

他們還一起發明了旋轉存儲設備。在1940年代後期,他們試圖製造可工作的光盤,但失敗了,不過,他們成功地建造了世界上第一個磁鼓存儲器,該存儲在1950年代被廣泛用於主存儲器和後備存儲。

在磁鼓存儲器中,信息存儲在滾筒上的可磁化條上,數字信息存儲為二進製磁性圖案

1950年,kathleen和andre結婚,就在同年,kathleen從倫敦大學獲得了應用數學博士學位。

為了爭取更多資金,兩夫婦再次前往洛克菲勒基金會。基金會提出的條件必須讓ecx既可以用人類語言,也可以用數學語言。這也就是我們所熟知的自然語言處理。

他們做到了,在1955年11月,他們展示了機器翻譯的過程。

他們的目標是實現準確的技術翻譯,而不是追求文學質量。



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