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Archivi: Febbraio 2008

Storia del computer

matteo 13/02/2008 @ 15:48

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A parte l'abaco, che è il più antico strumento di calcolo usato dall'uomo, le prime macchine costruite per effettuare meccanicamente operazioni di calcolo, tali che ad un variabile input dell'utente producessero un corrispondente output come effetto di un processo dei dati immessi determinato da una regola matematica o logica, sono sorprendentemente molto antiche.
Le prime importanti esigenze di calcolo riguardarono principalmente l'astronomia, disciplina legata da un verso a concezioni religiose o comunque spiritualiste, e per altro verso ad applicazioni estremamente pratiche come quelle per la navigazione marittima.
Dal requisito della portatilità e dalla presenza di un congegno capace di sottoporre ad un preordinato processo quanto immesso dall'utente, si suole riconoscere in queste prime macchine i primordiali antenati delle macchine moderne.
Ad esempio, la macchina di Anticitera, dal nome dell'isola dell'Egeo dove fu ritrovata, fu presumibilmente realizzata intorno al primo secolo avanti Cristo. Consisteva in un piccolo congegno meccanico, per l'epoca molto sofisticato, capace di riprodurre il moto del Sole e di alcuni altri astri, sopperendo ai relativi calcoli altrimenti necessari per determinare le loro posizioni, ovviamente secondo le curve teoriche allora ipotizzate.

Antenati e progenitori
Funzioni essenzialmente analoghe avevano alcuni strumenti della marineria, fra i quali va menzionato l'astrolabio, con il quale in pochi secondi era possibile ottenere risultati altrimenti assai faticosi da elaborare in ordine alla posizione (punto nave) ed all'ora del giorno, con istintiva e sottintesa applicazione della trigonometria nautica ai dati di base della posizione degli astri. Memorabile in proposito resta l'opera degli astrolabisti moreschi, soprattutto quelli della Scuola di Siviglia, che fra il Duecento ed il Trecento realizzarono macchine di estrema complessità e raffinatezza.Nel 1632 il matematico inglese William Oughtred realizzò il regolo calcolatore, con il quale, grazie alle teorizzazioni sui logaritmi di Nepero, si rese immediata la resa pratica di operazioni matematiche.Poco dopo, sempre intorno alla metà del XVII secolo, il filosofo francese Blaise Pascal realizzò la sua celebre Pascalina, ottimizzata per operazioni di somma e sottrazione; sulla base di questa, non tardò Leibniz (1673) a realizzare una macchina capace di moltiplicare e dividere.Nell'Ottocento si svilupparono i rudimenti dell'elaborazione basata sul codice binario (0,1) e le schede perforate, e ne nacquero i primi applicativi.

Nel 1833 Charles Babbage (1791-1871) progettò la Macchina Analitica, il primo vero calcolatore programmabile, in senso moderno, della storia. Venne realizzato solo il mulino, la CPU, ma non ne fu mai realizzato un prototipo completo. Era il primo esempio di macchina con un'unità di memoria ed un'unità di calcolo.Nel 1842 la contessa di Lovelace, Ada Byron (1815-1852), figlia del poeta Lord Byron, scrisse i primi programmi della storia.Nel 1854 il maestro di scuola elementare irlandese, George Boole (1815-1864), inventò il codice binario. Nacque l'algebra booleana.Nel 1889 Hermann Hollerith (1860-1929) brevettò l'utilizzo di schede perforate la cui lettura avveniva mediante l'analisi di circuiti elettrici (chiusi in corrispondenza dei fori della scheda) e fondò la società Tabulating Machine Company, che in seguito sarebbe divenuta la IBM.
Il Memex (1932)
Tra gli antenati del personal computer, prima ancora dell'avvento dell'era digitale, vale la pena di citare anche il progetto Memex. Si trattava di un sistema di archiviazione ideato dallo scienziato e tecnologo statunitense Vannevar Bush negli anni trenta e mai realizzato.Il memex era un sistema nel quale un singolo individuo avrebbe potuto registrare i propri libri, il proprio archivio e le proprie comunicazioni personali, meccanizzato in modo da poter essere consultato con eccezionali velocità e versatilità, una sorta di estensione privata della sua memoria. Le sue caratteristiche rivoluzionarie, ma soprattutto l'uso che Bush ne prevedeva, di tipo prevalentemente privato, individuale, ne fanno un antenato dell'odierno personal computer.Bush, che operava nell'epoca precedente all'avvento dell'informatica digitale, aveva concepito il suo apparecchio come un calcolatore analogico, un dispositivo di tipo elettro-ottico basato sull'uso del microfilm, che all'epoca rappresentava la più avanzata e promettente forma di archiviazione delle informazioni. Il memex era descritto come una scrivania dotata di schermi traslucidi, una tastiera, un set di bottoni e leve.
Gli albori dell'era informatica

Agli albori dell'era informatica, un computer era considerato una specie di macchina per fare i conti superveloce, la naturale evoluzione delle calcolatrici usate durante la seconda guerra mondiale. Era normale perforare una serie di schede per fornire non solo l'input, ma anche i rudimenti di quello che oggi prende il nome di sistema operativo.Questi primi calcolatori erano molto lenti, ed era normale che il risultato del calcolo venisse presentato varie ore, se non giorni, più tardi. Tra un input e l'altro, inoltre, il computer rimaneva inattivo, proprio come una macchina calcolatrice.Il primo computer Turing-completo basato sul sistema numerico binario e totalmente programmabile fu lo Z3, costruito in Germania da componenti riciclati di telefonia dal già citato Konrad Zuse, che lo realizzò praticamente da solo, nel 1941. Lo Z3 venne poi distrutto in un bombardamento dagli Alleati, e per molti anni ne è stata ignorata perfino l'esistenza; di conseguenza il primato di primo computer della storia è stato ingiustamente riconosciuto alla macchina statunitense "ENIAC".Abbiamo poi il citato Colossus, costruito nel 1944 presso il GHCQ di Bletchley Park nel Buckinghamshire come parte del programma condotto da Alan Turing con l'aiuto dell'esperto in centralini telefonici T. H. Flowers. Faceva parte del progetto bellico per decifrare i messaggi tedeschi prodotti da Enigma. A Bletchley Park, non lontano da Londra, erano stati raccolti centinaia di esperti di enigmistica, maestri di scacchi, matematici, meccanici di precisione ed elettrotecnici: lo scopo era di cercare di interpretare i circa 2.000 messaggi segreti intercettati ogni giorno al nemico, molti provenienti addirittura da Adolf Hitler. I risultati furono importanti, tanto che negli anni successivi si continuò a migliorare l’apparato e a costruirne di nuovi, fino ad avere ben 211 macchine operative nel maggio del 1945, con 2000 tecnici che le assistevano. Il progetto era talmente segreto, che Winston Churchill ne ordinò la distruzione alla fine della seconda guerra mondiale. Solo negli anni novanta, in seguito alla declassificazione dei relativi documenti, si è giunti a conoscenza della sua esistenza. Anche questa macchina era Turing-completa.Vennero poi gli enormi calcolatori a valvole realizzati a fini bellici dall'Esercito degli Stati Uniti tra il 1944 e il 1951, quali il già citato "ENIAC", l'EDVAC e l'UNIVAC.
Simbiosi uomo-macchina (anni 1960)
Con un articolo del 1960 dal titolo Man-Computer Symbiosis, lo psicologo Joseph C.R. Licklider espone le sue idee sull'interazione tra la logica algoritmica dei computer e quella euristica umana. Licklider aveva partecipato al progetto SAGE, e riteneva che il vero SAGE dovesse comprendere una rete di "centri di pensiero", in cui al posto dei radar ci fossero terminali interattivi, in grado di interfacciarsi con dei computer contenenti vaste biblioteche.Con il Progetto MAC del MIT, cominciò a studiare gli effetti dell'impiego dei computer su vasta scala: anche se non era possibile affidare una macchina a chiunque, dato il costo, si potevano comunque installare terminali interattivi, che grazie al time-sharing consentivano a molti utenti in contemporanea l'accesso alle risorse del computer centrale.Assunto dall'Advanced Research Projects Agency (ARPA) nel 1962, Licklider continuò il suo progetto coi fondi del Pentagono, dando vita alla prima comunità virtuale intorno al 1965. Il progetto MAC aveva i suoi bulletin-board, uno scambio di freeware e naturalmente i suoi hackers.Douglas Engelbart, all'epoca ingegnere in una società di Menlo Park, California, aveva sviluppato idee simili a quelle di Licklider, ma i suoi capi erano rimasti scettici. Dopo aver letto alcuni suoi scritti pubblicati nel 1963, Licklider cominciò a finanziare le ricerche di Engelbart, in quanto riteneva perseguissero i medesimi scopi. Grazie ai fondi dell'aeronautica, della NASA e dell'ARPA, Engelbart realizzò quanto mancava alla nascita del moderno personal computer: il mouse, le "finestre" di dialogo, la videoscrittura a tutto schermo, l'ipertesto, l'aiuto sensibile al contesto, e molto altro.
Il PDP-1 (1960)

I 15 minuti messi a disposizione su Whirlwind ispirarono tra i più giovani utilizzatori del sistema a realizzare macchine che permettessero a chiunque di sfruttare la potenza della nuova tecnologia.Fu così che due di loro, Kenneth Olsen e Harlan Anderson, misero su nel 1957 un piccola società per commercializzare computer interattivi: la Digital Equipment Corporation (DEC).Il mercato, però, rimase diffidente: il primo elaboratore programmabile immesso sul mercato dalla DEC, il PDP-1 del 1960, vendette solo 49 esemplari. Un numero rispettabile per l'epoca, ma tutt'altro che il boom spettacolare che ci si potrebbe attendere ai giorni nostri.Il PDP-1 tuttavia fu tecnicamente un successo: aveva un monitor a tubo catodico integrato, poteva trovare posto in una piccola stanza e forniva una rispettabile potenza di calcolo per il suo costo di "soli" 120.000 dollari.Ma, cosa molto più importante, lo standard del PDP-1 era aperto: tutti i dettagli costitutivi erano a disposizione, in modo da fornire agli utenti "avanzati" la possibilità di personalizzare o migliorare la macchina in caso di necessità: cosa che, per inciso, avvenne puntualmente.
Dalla stanza del computer al computer da tavolo (1965)

Dato il "successo" del PDP-1, a partire dal 1964 la DEC puntò a realizzare un computer usufruibile da parte di piccoli gruppi o da singole persone. Basandosi su LINC, un progetto sperimentale del Lincoln Laboratory, e sfruttando la rapida evoluzione delle componenti elettroniche e di archiviazione, nell'aprile del 1965 fu immesso sul mercato il primo esemplare del PDP-8.
Incredibilmente piccolo e leggero per l'epoca, e con un prezzo di 18.000 dollari, il PDP-8 cominciò ben presto a fare bella mostra di sé in decine di laboratori e addirittura nelle scuole. Fu il capostipite della famiglia dei cosiddetti minicomputer, il cui nome fu coniato nei laboratori londinesi della DEC parafrasando l'indumento più in voga all'epoca: la minigonna.Il PDP-8 scatenò la corsa al computer sempre più piccolo e più potente, tanto che a metà degli anni settanta la DEC e le sue concorrenti cominciarono a penetrare nel dominio finora incontrastato della IBM: i mainframe.
Il primo calcolatore per uso personale (1965)
Sviluppato fra il 1962 ed il 1964, la Olivetti di Ivrea presenta alla fiera di New York del 1965 il primo calcolatore pensato per uso personale: il Programma 101, progettato dall'Ing. Pier Giorgio Perotto. Il design di Mario Bellini, ergonomico ed innovativo per l'epoca, valse all'azienda lIndustrial Design Award. Alcuni ritengono che la denominazione di personal computer avrebbe potuto essere applicata già allora: si trattava infatti di una macchina da calcolo per uso personale, ad un prezzo quasi abbordabile e programmabile senza l'intervento di tecnici.
La programmazione era analoga all'Assembler, ma più semplice: consentiva fondamentalmente lo scambio fra registri di memoria e registri di calcolo e le operazioni nei registri. Era già dotato di un lettore di schede magnetiche e di una piccola stampante a nastro. In questo calcolatore furono adottate per la prima volta numerose soluzioni tecniche al punto che, anni dopo, la Hewlett Packard dovette pagare circa un milione di dollari di royalties alla Olivetti per aver utilizzato nel suo computer HP 9100 alcune delle soluzioni adottate nel Programma 101 e brevettate.
Olivetti 10 anni dopo
Nei laboratori di Ricerca & Sviluppo della Olivetti in via Jervis ad Ivrea, giovani ingegneri e diplomati, non stanno a guardare, nell'Aprile 1975 alla fiera di Hannover, viene presentato il P6060, primo personal al mondo con floppy disk incorporato. Unità centrale su due piastre, nomi in codice PUCE1/PUCE2, realizzata con componenti TTL, driver per floppy disk da 8" singolo o doppio, display alfanumerico al plasma da 32 caratteri, stampante termica grafica a 80 colonne, 48 Kbyte di RAM, linguaggio Basic, 40 chilogrammi di peso. Era in concorrenza con un prodotto IBM simile ma dotato di floppy disk esterno. Nel successivo prodotto, l'M20 (1982) l'azienda adottò per la prima volta il microprocessore.

La nascita dei giganti (1975-1976)

In seguito, la MITS sviluppò un linguaggio di programmazione ufficiale per l'Altair, ispirato al Basic della DEC per il PDP-11. Ispirati dal numero di gennaio di PE, nella primavera del 1975, due giovani delle parti di Boston crearono il Basic di Altair. Uno di loro, Paul Allen, faceva il programmatore, mentre un suo compagno delle superiori, Bill Gates, era uno studente ad Harvard. Terminato il prodotto, Allen lasciò il lavoro, e insieme con Gates fondò una piccola società, la Microsoft, per commercializzare il Basic.Le oltre 10.000 copie vendute di Altair ispirarono la nascita di circoli di appassionati (hacker), come l' Homebrew Computer Club, la cui prima riunione si tenne a Palo Alto, in California, nel marzo 1975. Due dei membri del club erano fermamente convinti che per avere davvero successo, il computer dovesse diventare un elettrodomestico, in grado di funzionare appena tolto dalla scatola e inserita la spina. Fu così che nel 1976 Steve Wozniak e Steve Jobs, amici di vecchia data, crearono la Apple Computer.Entrambi venivano da Cupertino, in quella che di lì a breve sarà ribattezzata Silicon Valley.
Il primo personal computer: l'Apple II (1977)

Nel 1977 nasce l'Apple II, da molti considerato il primo personal computer prodotto su scala industriale.Steve Jobs e Steve Wozniak nel 1976 avevano già costruito nel loro garage l'Apple I, un computer che però poteva essere appetibile solo ad un pubblico di appassionati di elettronica. Jobs desiderava rendere l'informatica accessibile a tutti quindi, rielaborando il progetto dell'Apple I, misero tutta l'elettronica in una scatola di plastica beige comprensiva di tastiera, dando così forma al personal computer che utilizziamo ancora oggi.Apple II era dotato di un microprocessore MOS 6502 funzionante alla frequenza di 1MHz, la memoria RAM ammontava a 4KB (espandibili fino a 48-64KB), 8 alloggiamenti di espansione, un Integer Basic su ROM, i codici dei caratteri alfanumerici erano memorizzati in una EPROM. Come memorie di massa erano utilizzati un registratore a cassette oppure uno/due drive per floppy disk da 5" 1/4, il posizionamento di finecorsa della testina di lettura non era gestito dal firmware, all'accensione, il richiamo a zero del carrello della testina durava un tempo fisso di sicurezza, pertanto era caratteristico il "grattare" dovuto al salto di passo del motore a step del drive; una semplice aggiunta di un circuito logico costituito da flip flop da parte di hobbisti e appassionati, bastava a gestire il finecorsa.Solo successivamente Apple Computer produsse il suo primo hard disk: il profile da 5 MB (il cui costo era inavvicinabile, il corrispondente di circa tremila euro). L'Apple II era interfacciabile con stampanti e modem. Il sistema operativo era il ProDOS, i primi programmi erano rivolti per un uso da ufficio: Visicalc, Apple Writer, ScreenWriter, Wordstar ed AppleWorks che fu il primo integrato. I linguaggi: Basic, Turbo Pascal, Assembler. L'Apple II aveva un design accattivante, costava solo 1.195 dollari (escluso il monitor), ed era fantastico anche per i videogiochi. Entro la fine del decennio la Apple sarebbe divenuta una società con crescite da record. L'adozione di componentistica standard unita alla relativa semplicità della scheda logica di questo modello, permise la nascita di vari cloni da parte di società anche italiane. Appassionati e hobbisti potevano assemblarsi da soli un modello identico, essendo in commercio il clone del circuito stampato anche privo di componenti.
Intel e Microsoft
Al centro di questo business c'era e c'è ancora una ditta di semiconduttori: Intel. Fondata nel 1968 da Gordon Moore, famoso per la sua legge sull'evoluzione del numero di transistor integrati nei microprocessori, equipaggiava praticamente tutti i PC prodotti, fino a quando i cloni di AMD e Cyrix cominciarono ad insidiarne il mercato.
La Microsoft controllava il mondo dei sistemi operativi per la famiglia dei microprocessori Intel, diventando nel tempo la più potente software house del mondo. Il duopolio Microsoft e Intel ha suggerito la coniazione del termine WinTel dall'unione di Windows e Intel. Questo duopolio controllava il 90% del mercato informatico mondiale nella fascia ufficio e privato, mentre per i server e la grafica ad alto livello (tipo IRIX della SGI) i vari Unix hanno sempre avuto buona diffusione, così come per l'editoria la Apple e i Macintosh erano i preferiti.
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Amiga (1985)

Amiga è una piattaforma informatica originariamente ideata da una piccola compagnia americana chiamata Hi-Toro. Questo gruppo d'informatici ed ingegneri inizialmente voleva creare una macchina da gioco dalle grandi capacità grafiche e sonore. In seguito, man mano che il progetto avanzava, Hi-Toro incorporò alla proto-consolle caratteristiche proprie di un personal computer multimediale coordinate da un elegante sistema operativo, AmigaOS che già allora offriva un reale preemptive multitasking. Era il 23 luglio 1985 quando venne mostrato al mondo l'Amiga 1000 da Andy Warhol. Nacque così la piattaforma che fu soprannominata "Advanced Multitasking Integrated Graphics Architecture", in breve AMIGA.
La Hi-Toro fu poi acquisita, insieme al progetto Amiga, da una famosa casa produttrice di personal computer, la Commodore, la quale commercializzò il prodotto dall'ottobre del 1985. Date le eccezionali caratteristiche di Amiga per l'epoca, la piattaforma raccolse un notevole seguito tra gli esperti e gli appassionati di informatica che si distinsero per un notevole spirito di comunità.
Tuttavia una serie di errori strategici e lo scarso interesse degli amministratori di Commodore verso Amiga portarono alla bancarotta dell'azienda che andò in liquidazione volontaria nell'aprile del 1994, con conseguente vendita della tecnologia Amiga ad una serie di aziende specializzate in personal computer che non seppero rivalutarla adeguatamente: di fatto la piattaforma finì per essere sostenuta prevalentemente da una schiera di affezionati utenti e programmatori, i quali riuscirono a mantenere vivo il sistema sino ai giorni nostri.
Attualmente Amiga sta affrontando una lenta rinascita grazie all'impegno di Amiga Inc, l'azienda che attualmente detiene i diritti sulla piattaforma, la quale ha concesso in licenza alla casa produttrice Eyetech la fabbricazione delle schede madri AmigaONE basate sull'architettura PowerPC, ed alla software house Hyperion lo sviluppo di una nuova versione del sistema operativo AmigaOS.
Linux (1991)

Il sistema operativo Unix era stato sviluppato a partire dal 1969 ai Bell Laboratories in linguaggio C, grazie anche a Dennis Ritchie, uno dei padri di questo linguaggio. Intorno al 1985 era ormai divenuto un fossile in mano alla AT&T, che ne deteneva i diritti ed i codici sorgenti; il costo della licenza era diventato con il tempo sempre maggiore, risultando di ostacolo alla sua stessa diffusione. Un inizio di cambiamento si ebbe nel 1987, quando fu rilasciato un nuovo sistema operativo didattico, chiamato Minix, progettato dal professor Andrew S. Tanenbaum.
Minix era un sistema operativo Unix-like, ne ereditava cioè la struttura e la sintassi. Purtroppo non era molto sofisticato ed era gestito in modo non proprio standard. Nel 1991 Linus Torvalds, uno studente di informatica di Helsinki, discusse la sua tesi su di una versione del kernel monolitico di Minix che poteva essere eseguito su un normale Intel 386, e distribuito gratuitamente insieme con i sorgenti. Il nuovo kernel inoltre era compatibile con lo standard POSIX. Il nuovo progetto si chiamò kernel Linux. Questo era quanto mancava al progetto GNU della Free Software Foundation per rilasciare un sistema operativo completamente libero: GNU/Linux. Parallelamente prosegue lo sviluppo di Hurd, un OS puramente GNU.