Если коротко, то новые языки программирования и другие инструменты создаются на основе уже существующих. Полная аналогия с другими областями техники, где новые станки и материалы позволяют создавать всё более совершенные станки и материалы. Как все станки начались с палки-копалки и кремниевого рубила, так и языки программирования начались с перфокарт и нечитаемого двоичного кода.
Центральный процессор вашего компьютера понимает только программы, написанные на языке ноликов и единичек. Например, команда «прибавить константу 5 к числу, записанному в регистре AL» записывается так:
0000 0100 0000 0101
Здесь 0000 0100 - код операции «прибавить число к регистру AL», а 0000 0101 - двоичное представление числа 5.
На заре индустрии для ввода программы в компьютер нужно было либо перещёлкнуть сотни тумблеров на специальной панели (тумблер ВЫКЛ - нолик, тумблер ВКЛ - единичка), либо пробить дырочки в специальной перфокарте. Ошиблись в одной ячейке из тысячи - программа будет работать неправильно, будьте добры сами найти ошибку методом пристального взгляда.
Ясно, что такой способ программирования жутко неудобен и подвержен ошибкам. Чтобы не тратить время на это занудство, ленивые программисты начали думать, как переложить неблагодарную работу на машину.
Можно один раз хорошенько помучиться и написать на языке ноликов и единичек вспомогательную программу, которая называется ассемблер («сборщик»). Этот волшебный ассемблер принимает на вход человеко-читаемый текст и преобразует его в нолики и единички. Например, та же самая команда «прибавить константу 5 к числу, записанному в регистре AL» записывается на языке ассемблера x86 так:
Думаю, вы согласитесь, что это всё-таки более читаемо, чем 0000 0100 0000 0101. Здесь хотя бы понятно, что речь идёт о сложении (ADD) и числе 5. Теперь уже дело ассемблера преобразовать эту строчку в 0000 0100 0000 0101. На языке ассемблера сложно писать большие программы, процессоры разных производителей могут требовать разных ассемблеров, но всё равно это был большой шаг вперёд.
Дальше инженерную мысль было не остановить. Нужно один раз помучиться, чтобы написать на ассемблере компилятор языка программирования, например Фортрана. Потом ещё немного помучиться, чтобы написать на Фортране компилятор Алгола. Затем передохнуть, помучиться и написать на Алголе компилятор языка CPL. Ещё немного мучений, и можно на основе CPL написать компилятор языка C. Дальше можно уже не мучиться и в свое удовольствие писать на C компиляторы C++, Java, C# и других современных языков. Впрочем, никто не запретит использовать Java чтобы написать ассемблер x86 и замкнуть рекурсию.
Когда появились первые компьютеры? Дать ответ на этот вопрос не так просто, поскольку нет одной единственно правильной классификации электронно-вычислительных машин, а также формулировок, что можно к ним относить, а что - нет.
Первое упоминание
Само слово "компьютер" было впервые документировано в 1613 году и означало человека, который выполняет расчеты. Но в XIX веке люди поняли, что машина никогда не устает работать, и она может выполнять работу гораздо быстрее и точнее.
Чтобы начать отсчет эры вычислительных машин, чаще всего берут 1822 год. Первый компьютер изобрел английский математик Чарльз Бэббидж. Он создал концепцию и приступил к изготовлению разностной машины, которая считается первым автоматическим устройством для вычислений. Она была способна подсчитывать несколько наборов чисел и делать распечатку результатов. Но, к сожалению, из-за проблем с финансированием Бэббидж так и не смог завершить ее полноценную версию.
Но математик не сдавался, и в 1837 году он представил первый механический компьютер, названный аналитической машиной. Это был самый первый компьютер общего назначения. В это же время началось его сотрудничество с Адой Лавлейс. Она переводила и дополняла его труды, а также сделала первые программы для его изобретения.
Аналитическая машина состояла из таких частей: арифметико-логического устройство, блок интегрированной памяти и устройство для контроля движения данных. Из-за денежных трудностей она также не был завершена при жизни ученого. Но схемы и разработки Бэббиджа помогли другим ученым, которые создавали первые компьютеры.
Спустя почти 100 лет
Как ни странно, за целый век вычислительные машины почти не продвинулись в своем развитии. В 1936-1938 годах немецкий ученый Конрад Цузе создал Z1 - это первый электромеханический программируемый двоичный компьютер. Тогда же, в 1936 году, Алан Тьюринг построил машину Тьюринга.
Она стала основой для дальнейших теорий о компьютерах. Машина эмулировала действия человека, следующего списку логических указаний, и печатала результат работы на бумажной ленте. Аппараты Цузе и Тьюринга — это первые компьютеры в современном понимании, без которых не появились бы компьютеры, к которым мы привыкли сегодня.
Все для фронта
Вторая мировая война повлияла и на развитие ЭВМ. В декабре 1943 году компания Tommy Flowers представила засекреченную машину под названием «Коллос», которая помогала британским агентам взламывать шифры немецких сообщений. Это был первый полностью электрический программируемый компьютер. О его существовании широкая общественность узнала лишь в 70-х годах. С тех пор ЭВМ привлекли внимание не только ученых, но и министерств обороны, которые активно поддерживали и финансировали их разработку.
Насчет того, какой цифровой компьютер считать первым, идут споры. В 1937-1942 годах профессор Айовского университета Джон Винсент Атанасов и Клифф Берри (аспирант) разрабатывали свой компьютер ABC. А в 1943-1946 Дж. Преспер Эккерт и Д. Мокли, ученые Пенсильванского университета, построили мощнейший ENIAC весом в 50 тонн. Таким образом, Атанасов и Берри создали свою машину раньше, но поскольку она так никогда и не была полностью функционирующей, то часто звание «самый первый компьютер» достается ENIAC.
Первые коммерческие образцы
С огромными габаритами и сложностью конструкции компьютеры были доступны только военным ведомствам и крупным университетам, которые собирали их самостоятельно. Но уже в 1942 г. К. Цузе начал работу над четвертой версией своего детища - Z4, и в июле 1950 года продал его шведскому математику Эдуарду Стиефелю.
А первые компьютеры, которые начали выпускаться массово, это модели с лаконичным названием 701, произведенные IBM 7 апреля 1953 года. Всего их было продано 19701 штук. Конечно же, это все еще были машины, предназначенные только для крупных учреждений. Для того чтобы стать действительно массовыми, им нужно было еще несколько важных совершенствований.
Так, в 1955 году 8 марта заработал «Вихрь» — компьютер, который был изначально задуман во времена Второй мировой войны в качестве тренажера для пилотов, но к моменту своего создания подоспевший к началу Холодной войны. Тогда он стал основой для разработки SAGE - подсистемы противовоздушной обороны, разработанной для автоматического наведения на цель самолетов-перехватчиков. Ключевыми особенностями «Вихря» стали наличие оперативной памяти объемом 512 байт и вывод графической информации на экран в режиме реального времени.
Технику в массы
Компьютер TX-O, представленный в 1956 году в Массачусетском технологическом институте, был первым, в котором использовались транзисторы. Это позволило сильно уменьшить стоимость и габариты техники.
Затем команда ученых, которые занимались разработкой TX-O, покинула институт, основала компанию Digital Equipment Corporation и в 1960 году представила компьютер PDP-1, начавший эру миникомпьютеров. Их размер был не больше одной комнаты или даже шкафа, и они были предназначены для более широкого круга клиентов.
Ну а первые компьютеры-десктопы стала выпускать компания Hewlett Packard в 1968 году.
Программист - сравнительно молодая профессия, появившаяся, по разным данным, около 70 лет назад. За это время она успела проделать огромный путь, и деятельность современных программистов мало чем напоминает труд специалистов в этой области около полувека назад.
— сравнительно молодая профессия, появившаяся, по разным данным, около 70 лет назад. За это время она успела проделать огромный путь, и деятельность современных программистов мало чем напоминает труд специалистов в этой области около полувека назад. В этой статье мы расскажем, с как возникла эта профессия, и о самых известных первопроходцах в этой сфере.
«Суть и предназначение машины изменятся от того, какую информацию мы в нее вложим. Машина сможет писать музыку, рисовать картины и покажет науке такие пути, которые мы никогда и нигде не видели».
Ада Лавлейс
Это может оказаться сюрпризом, однако первым программистом была... женщина. Дочь знаменитого поэта-романтика Гордона Байрона появилась на свет в Лондоне, в 1815 году. Впрочем, брак лорда Байрона с матерью девочки, Анной Изабеллой Милбенк распался, когда ребенку было лишь 5 недель, и с того времени она ни разу не видела своего отца.
Ада провела свое детство в окружении многочисленных гувернанток, получив прекрасное разностороннее образование, больше всего ее интересовала математика и иные точные науки. В свои 12 лет девочка создавала чертежи оригинального летательного аппарата, работающего при помощи парового двигателя!»
В 1824 году Ада впервые познакомилась с математиком Чарльзом Бэббиджем, и эта встреча стала для нее знаковой. Ученый продемонстрировал Лавлейс модель своей разностной машины, сконструированной для автоматического подсчета логарифмов и тригонометрических функций, инструкции для которой предлагалось вводить при помощи перфокарт.
Лавлейс очень заинтересовалась проектом Бэббиджа, потратив немалое время на его изучение. Вскоре исследователь стал ее другом и наставником в области математической науки, и их сотрудничество было плодотворным и продолжалось на протяжении многих лет.
Хотя разностная машина ввиду ряда причин (сложности с технической реализацией, ограниченность бюджета) так и не была создана, этот проект вдохновил Чарльза на создание своего следующего проекта - аналитической машины. По сути, этот аппарат считается прародителем первого компьютера, хотят работающий прототип этой машины был создан спустя значительное время после смерти ученого.
По приглашению итальянских математиков, исследователь прочитал курс лекций о своем устройстве в Турине.
На основе этих материалов Луиджи Менабреа в 1842 году опубликовал статью об аналитической машине на французском языке.
Чарльз попросил Аду сделать ее перевод на английский, и она с вдохновением взялась за работу, сочтя это большой честью.
Однако Лавлейс не только перевела научный текст, но и расширила ее многочисленными емкими комментариями, включавшими в себя размышления по поводу особенностей конструкции устройства. В результате статья увеличилась в размерах более чем в три раза!
Особенно интересно, что в своих примечаниях Лавлейс описывала разработку плана операций для аналитической машины (программный алгоритм). Именно он считается первой программой, созданной непосредственно для компьютера. И несмотря на то, что она так и не была применена на практике, именно эту женщину называют первым программистом.
Далеко опередив свое время, Ада предположила, что вычислительная машина способна справиться с задачами, которые не под силу человеку.
Заметки Лавлейс легли в основу современного программирования. Ада ввела понятие цикла, определив его как набор команд, повторяющийся более одного раза. Такое нововведение позволило значительно сократить объем программного алгоритма. Без такой оптимизации применение машины было бы затруднительным, поскольку передача команд осуществлялась с использованием перфокарт, имеющих ограниченный размер.
По имени этой потрясающей девушки получил свое название язык программирования АДА, использующийся в военных силах США и НАСА. Помимо этого, в США в ее честь названы два маленьких городка и колледж.
«Я точно помню тот самый момент, когда я понял, что большая часть моей жизни теперь будет состоять в поиске ошибок в моих собственных программах».
Этот известный ученый появился на свет в 1913 году в Великобритании. Исследователь прошел обучение в Кембриджском университете, выбрав специальность радиофизика. После завершения учебы, он стал помощником профессора в математической лаборатории.
После окончания Второй мировой войны (ученый принимал участие в боевых действиях) Уилкс возглавил лабораторию и занимал этот пост на протяжении многих лет.
В 1946 году в руки исследователя попал доклад известного математика Джона фон Неймана о создании ЭВМ под названием EDVAC, стартовавшем в США.
Уилкса очень заинтересовали идеи, касающиеся записи и хранения программного кода в памяти электронных устройств. Вдохновленный докладом своего коллеги, Уилкс записывается на цикл лекций, посвященный теории и методам конструирования электронных цифровых компьютеров, в Электротехнической школе Мура. Позднее он скажет, что эти лекции стали одним из решающих событий в его жизни.
Вернувшись домой, исследователь приступает к созданию своей собственной машины. По сути, этот проект был копией машины фон Ноймана, однако Морис Уилкс внес ряд существенных изменений в его программную часть.
Для сокращения объема двоичного кода, использующегося при создании программ, он разработал первую в мире мнемоническую систему обозначения компьютерных команд, получившую название ассемблер. Так, действие вычитания кодировалось латинской S, передача информации в память - буквой T и т.д.
Еще одним нововведением была библиотека подпрограмм. В то время ученые вынуждены были записывать часто использующиеся программы в блокнот, чтобы не создавать их каждый раз заново. Однако, в соответствии с тем, как размещались эти алгоритмы в памяти устройства, код каждый раз видоизменялся, что делало его применение неудобным и отнимало много времени.
Морис оптимизировал этот процесс, создав единую библиотеку подпрограмм и алгоритм, автоматически размещающий их в памяти компьютера, активировавшийся короткой командой.
Позднее Морис со своей командой приступил к разработке следующей версии машины - EDVAC-2. Здесь ему удалось реализовать принцип микропрограммирования. Иными словами, он создал программу, которая осуществляет функцию управлению компьютером за счет команд, написанных в виде машинного кода.
Соответственно, разработка управляющей системы из конструирования непосредственно аппаратной части компьютера превращалось в задачу создания программного обеспечения. Кроме того, этот принцип позволял вносить изменения в работу компьютера, не создавая с нуля техническое оборудование.
Изобретатель родился в столице Германии в 1910 году. Примечательно, что еще будучи школьником, Конрад создал действующую модель аппарата, разменивающего деньги.
Цузе выучился на инженера в Высшей технической школе и позднее устроился на работу в авиакомпанию. Очень скоро он столкнулся с необходимостью производить огромное количество однообразных скучных расчетов для проектирования самолетов. Решив подойти к этому творчески, молодой инженер задался целью сконструировать вычислительный прибор, используя вместо мастерской дом своих родителей.
В его планы входило создание ряда устройств, задуманных как вспомогательный инструмент для работы инженеров и проектировщиков. Первый прототип этого компьютера (V-1) был полностью автоматическим и располагался на площади размером 4 м2.
Во время войны он находился в составе действующей армии, однако сумел убедить свое командование в пользе своих разработок и вскоре был отправлен в авиационный исследовательский институт в Берлине для проведения исследований.
Разработки Цузе - это история научной работы и открытий одиночки: в военное время у него не было никакого доступа к исследованиям своих коллег, равно как и возможностей для сотрудничества. Ввиду недостатка финанфирования, исследователь был вынужден перейти от конструирования приборов к теоретической работе.
Ученый изобрел первый язык программирования высокого уровня, названный Планкалкюль. Он задумывался как система управления для одной из его машин (V-4), однако мог успешно применяться для схожих с ним устройств.
Инженер считал, что в основе языка должна лежать система числовых и символьных обозначений, основанная на принципах логики, иными словами - набор поэтапных шагов в решении задачи.
Цузе подчеркивал, что его язык подходит для реализации самых разных задач, в том числе математических операций и сортировки чисел.
Увлекшись шахматами, инженер также разработал множество фрагментов кода, позволяющих машине оценивать шахматные позиции.
Изобретатель никогда не надеялся, что его язык будет применен на практике. Он всегда говорил о том, что Планкалкюль возник как плод теоретических изысканий, безотносительно того, возникнут ли в ближайшее время устройства, которые позволят его реализовать.
Рабочая версия этого языка впервые была создана в Свободном университете Берлина только в 2000 году.
Научные труды ученого были изданы в полном объеме лишь в 1972 году. Кто знает, как мог повлиять Планкалкюль на развитие программирования, если бы исследователи в этой области смогли познакомиться с работами инженера намного раньше?
Самые первые вирусы были безобидными. Это были эксперименты – типа одного из первых вирусов “Creeper”, который просто выводил сообщение “I’M A CREEPER: CATCH ME IF YOU CAN”. Их распространение ограничивалось домашними сетями (Creeper существовал на TENEX ОС). Это было в 1971 году.
Сейчас существуют миллионы вирусов, распространяющихся через интернет всякими путями – файловые раздачи, e-mail, сайты. Когда всё связано со всем, вирусы распространяются быстро. Защита от вирусов – прибыльный бизнес .
Начиналось это довольно медленно и гораздо раньше, чем можно было предположить. Первые вирусы распространялись через оффлайн – они работали с дискетами и переносились на них между компьютерами. Кто же изобрёл вирус?
Первый вирус для Mac был написан в качестве подростковой шутки. Первый вирус для PC был сделан для борьбы с пиратством.
Elk Cloner
Я шутил над сверстниками, меняя копии пиратских игр, чтобы они самоуничтожались через определённое количество запусков. Я раздавал игры, на них подсаживались, а затем она вдруг переставала работать и выдавала какой-нибудь смешной комментарий на экран (чувство юмора девятиклассника).
В итоге друзья перестали подпускать Скренту к своим дискетам. Ему перестали одалживать игры, все перестали играть в его игрушки, и т.п. Но он не угомонился. Он начал штудировать инструкции и описания, пытаясь отыскать дыру в безопасности Apple II. И он придумал способ выполнять код, не притрагиваясь к дискетам.
«Я придумал оставлять определённый след в ОС на работающем школьном компьютере. Если следующий пользователь не перезагружал комп со своего диска, его диск подвергался воздействию моего кода».
Написал он код на ассемблере , и назвал его Elk Cloner. Он стал тем, что впоследствии назвали «вирусом для загрузочного сектора». Когда неинфицированный диск вставляли в дисковод инфицированного компьютера, тот заражал диск, записывая на него копию вируса в загрузочный сектор. Этот код автоматически выполнялся при загрузке. Принося заражённый диск на другой компьютер, и загружаясь с него, человек заражал и этот компьютер копией вируса.
Вирус немного мешал работе компьютера, а на 50-й запуск вместо запуска программы выводил целую поэму на экран:
Elk Cloner: программа, обладающая личностью
Пролезет на ваши диски
Проникнет на ваши чипы
Да, это Клонер!
Прилипнет, словно клей
Оперативку вашу подправит
Пришлите Клонера скорей.
Из-за отсрочки появления программу сразу нельзя было заметить, что улучшало шансы на распространение. Эпидемия продолжалась несколько недель.
Программа добралась и до компьютера учителя Скренты , обвинившего его в проникновении к нему в кабинет. Вирус подхватили и родственники Скренты из Балтимора (сам он жил в Питсбурге), а через много лет он услышал про случай заражения компьютера, принадлежавшего какому-то моряку.
Brain
Для IBM PC стал вирус Brain. Он тоже селился в загрузочном секторе. Он был написан братьями Базитом и Амжадом Фарук Альви из Пакистана в 1986 году. Им было 17 и 24 года.
У братьев была компьютерная фирма Brain Computer Services, и вирус они написали, чтобы отслеживать пиратские копии их медицинского софта. Пиратская программа отжирала оперативку, замедляла работу диска, и иногда мешала сохранить данные. По заверениям братьев, она не уничтожала данные. Программа содержала следующее сообщение:
Welcome to the Dungeon 1986 Basit & Amjad (pvt) Ltd. BRAIN COMPUTER SERVICES 730 NIZAB BLOCK ALLAMA IQBAL TOWN LAHORE-PAKISTAN PHONE:430791,443248,280530. Beware of this VIRUS… Contact us for vaccination… $#@%$@!!
Добро пожаловать в подземелье… Берегитесь этого вируса… Свяжитесь с нами для лечения…
В заголовке были указаны реальные контакты. Когда кто-либо звонил им за помощью, они могли идентифицировать пиратскую копию. Также вирус подсчитывал количество сделанных копий.
Они обнаружили, что пиратство было широко распространено, и копии их программ распространялись очень далеко. Амжад говорит, что первый их звонок поступил из США, Майами.
Братья Альви в 2011 году
Это был первый из множества звонков из США. Проблема оказалась в том, что Brain распространялся и по другим дискетам, а не только по копиям их программы. В Университете Делавера даже случилась эпидемия этого вируса в 1986 году, а затем он появлялся и во многих других местах. Исков подано не было, но в газетах про это писали много. Создателей даже упоминали в журнале Time Magazine в 1988.
New York Times писала в мае 1988 : «Дерзкая компьютерная программа, которая в этом месяце появилась на компьютерах Бюллетеня Провиденса, уничтожила файлы одного корреспондента и распространилась через дискеты по всей сети газеты. Компьютерщики считают, что это первый случай заражения компьютерной ситемы американской газеты такой дерзкой программой, которую называют компьютерным „вирусом“.
Братьям Альви пришлось сменить телефоны и убрать контакты из поздних версий вируса. Продажи программы они прекратили в 1987 году . Их компания выросла в телекоммуникационного провайдера и сейчас это – крупнейший провайдер в Пакистане. Расположена она всё по тому же адресу.
А теперь – Chaos
Скрента в 2012 году
Скрента работал в области информационной безопасности, а сейчас он CEO компании Blekko , которая занимается поисковыми технологиями.
Хотя дискет уже давно нет, вирусы в загрузочных секторах существуют. Теперь они работают с USB-флешками. Поскольку физические носители всё меньше используются для переноса данных, что дни загрузочных вирусов сочтены.
Война с вирусами переместилась в онлайн. Скрента сказал в интервью : „Грустно, что существует такая большая индустрия антивирусов. Надо делать более защищённые системы, а не организовывать многомиллионную индустрию, чтобы подчищать существующие“.
Скрента и братья Альви не чувствуют вины за то, что начали адское шествие вредоносных программ по миру. „Джин в любом случае выбрался бы из бутылки, - написал Скрента в блоге ,– мне было интересно быть первым, кто его выпустил“.
