Aula 1-02/10/2013. Introdução à Computação para Engenharia Ambiental

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4 DATAS IMPORTANTES 1º SEMESTRE DE ª Avaliação: 11 de dezembro de ª Avaliação: 19 de fevereiro de Entrega das listas de exercícios (prazo de 1 semana).

5 5 1 - Introdução Informática: ciência do tratamento automático das informações A evolução na área de Informática possibilitou um avanço das atividades relacionadas a esta área na quase totalidade das atividades humanas, iniciando pelas Engenharias e atingindo os mais diversos setores. Hoje é primordial que os profissionais desenvolvam um conhecimento da tecnologia de informática que seja útil na solução dos problemas relacionados com o seu eixo profissional. Computador: máquina composta de um conjunto de partes eletrônicas e eletromecânicas capaz de receber, armazenar, tratar e produzir informações de forma automática, com grande rapidez e precisão. É um instrumento para agilizar o tratamento da informação, e não como seu objetivo final

6 6 2 - Histórico e Evolução Qual foi o primeiro computador do Mundo? Em que ano surgiu? Quem foi o seu criador?

7 7 Embora os eletrônicos sejam uma tecnologia relativamente recente, com menos de um século, a história dos computadores começou muito antes. Em 1901 um estranho artefato de bronze datado de 100 A.C. foi encontrado no meio dos destroços de um antigo navio romano que naufragou próximo à costa da Grécia. Ele era um pouco maior que uma caixa de sapatos e aparentava ter partes móveis, mas a oxidação transformou tudo em uma peça só, o que tornou a identificação quase impossível:

8 8 Em 2006 foi descoberto que ele era um computador mecânico, destinado a calcular o movimento dos astros e prever eclipses, cujas engrenagens competiam em sofisticação com o trabalho de relojoeiros da era moderna. Até mesmo os Astecas (que não usavam ferramentas de metal) desenvolveram máquinas de calcular destinadas a calcular impostos, que eram baseadas em cordas e polias. Infelizmente não se sabe muito sobre o funcionamento delas, já que foram todas destruídas pelos colonizadores espanhóis, que viriam a entender a utilidade das calculadoras apenas alguns séculos depois...

9 2.1 - Precursores 9 Pré-história: a primeira ferramenta utilizada pelo homem para realizar contagem foram os dedos da mão, dando início ao sistema decimal. Ábaco Na medida em que os cálculos foram se complicando e aumentando de tamanho, sentiuse a necessidade de um instrumento que viesse em auxílio, surgindo assim há cerca de anos o ÁBACO. Primeiro instrumento a mecanizar a tarefa da contagem. É considerado a primeira calculadora utilizada pelo homem: um ábaco representando o número

10 Código binário de bacon 10 Interessado em um modo de camuflar mensagens, Francis Bacon em 1605 criou um alfabeto biliteral, com um código binário. O método foi detalhado no capítulo 1 do livro VI de "The Advancement of Learning", (Francis bacon). Bacon, com o mesmo alfabeto, atribuiu um grupo de 5 caracteres compostos apenas pelas letras "a" e "b". Na tabela seguinte, além da notação usada por Bacon as letras a e b foram substituídas por 0 e 1, para destacar a semelhança com o sistema binário atual.

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12 12 Bastões de Napier Os bastões de Napier foram criados como auxílio à multiplicação e divisão, pelo nobre escocês matemático, físico, astrônomo, astrólogo e teólogo John Napier (Edimburgo, ). Com isso, evitou a memorização de tabuadas e auxiliou ao uso de logaritmos, em execução de operações aritméticas como multiplicações e divisões longas. O Bastão de Napier foi o precursor da Régua de Cálculo, onde já era utilizado desde o séc. XVI, mas seu registro só ocorreu em 1614.

13 13 Logaritmo e Régua de cálculo Napier descobriu os logaritmos e desenvolveu as tabelas de logaritmos e trigonométricas, simplificando os cálcuos de multiplicação, divisão, raízes quadradas e ângulos. Os logaritmos foram combinados com um dispositivo manual para acelerar os cálculos: as réguas de cálculo (1621), consideradas ancestrais de nossas atuais calculadora e primeiros dispositivos analógicos da computação.

14 Geração zero Elementos puramente mecânicos. Dentre as principais máquinas dessa geração, cita-se: Calculadora de Wilhelm Schickard Em 1603 Wilhelm Schickard cria uma máquina de calcular mecânica, capaz de realizar as 4 operações básicas com números de seis dígitos e indicar um overflow através do toque de um sino. Foram encontradas algumas cartas suas enviadas a seu a amigo Kepler em 1624, acompanhadas de vários esboços, onde explica o desenho e o funcionamento de uma máquina que havia construído e que chamou de relógio calculador. Explicava nela que havia mandado construir um exemplar da máquina para ele, mas que fora destruída em um misterioso incêndio noturno ocorrido em sua casa, juntamente com alguns outros pertences.

15 15 Os esboços do desenho estiveram perdidos até o século XIX, e em 1960 finalmente foi construída a primeira réplica que funcionava como a original Calculadora de Pascal Em 1642, o filósofo, físico e matemático francês Blaise Pascal criou uma máquina (a Pascaline) para ajudá-lo nos negócios do pai (a Pascaline era mais avançada que maquina de calcular de Wilhelm).

16 16 A Pascaline utilizava rodas dentadas para efetuar as operações básicas (somas e subtrações). Tinha 10 posições (de 0 a 9) e, cada vez que uma engrenagem passava da posição 9 em direção à posição 0, a engrenagem a esquerda avançava uma posição, fazendo somas e subtrações com até 8 dígitos. Foram vendidos vários exemplares, mas a calculadora era cara e requeria muita prática para ser utilizada.

17 Calculadora de Leibnitz 17 Em 1694, o filósofo e matemático alemão Von Leibnitz introduziu o conceito de realizar multiplicações e divisões através de adições e subtrações sucessivas. Sua máquina era capaz de realizar as 4 operações básicas, mas era muito suscetível a erros.

18 18 A Leibnitz é atribuída a criação do termo "função" (1694), que usou para descrever uma quantidade relacionada a uma curva, como, por exemplo, a inclinação ou um ponto qualquer situado nela. É creditada a Leibniz e a Newton o desenvolvimento do cálculo moderno, em particular o desenvolvimento da Integral e da Regra do Produto. Demonstrou genialidade também nos campos da lei, religião, política, história, literatura, lógica, metafísica e filosofia. Mecanismo Jacquard Joseph-Marie Jacquard (Lyon Oullins 1834), mecânico francês inventor do tear mecânico. Introduziu o conceito de armazenamento de informações em placas perfuradas, para controlar uma máquina de tecelagem. Filho de tecelões, ele mesmo, sentia-se incomodado com a monótona tarefa que lhe fora confiada na adolescência: alimentar os teares com novelos de linhas coloridas para formar os desenhos no pano que estava sendo fiado.

19 19 A tarefa era interminável: a cada segundo, ele tinha que mudar o novelo, seguindo as determinações do contratante. Percebendo que as mudanças eram sempre sequenciais, ele inventou um processo que utilizava cartões perfurados, onde o contratante poderia registrar, ponto a ponto, a receita para a confecção de um tecido. Causou bastante desemprego na época.

20 Aritmômetro 20 O Aritmômetro foi a primeira calculadora mecânica confiável..patenteado na França por Thomas de Colmar em 1820 e fabricado de , tornouse a primeira calculadora realmente comercializada com sucesso foi vendido em todo o mundo. Cerca de vinte empresas européias construídas clones do Arithmometer até o início da Segunda Guerra Mundial. Ela fazia multiplicações com o mesmo princípio da calculadora de Leibnitz e com a assistência do usuário efetuava as divisões.

21 Máquina Diferencial de Babbage 21 O matemático Charles Babbage construiu, em 1822, um modelo para calcular tabelas de funções (logaritmos, funções trigonométricas, etc.) sem a intervenção de um operador humano, que chamou de Máquina das diferenças. Sua única operação era a adição, mas realizava um largo número de funções úteis pela técnica de diferenças finitas.

22 Máquina Analítica 22 Com o auxílio de Ada Lovelace, Babbage também projetou a chamada Máquina Analítica, muito mais geral que a de Diferenças, constituída de unidade de controle de memória, aritmética, de entrada e de saída. A Máquina Analítica não chegou a ser construída, caso tivesse, teria sido o primeiro computador moderno. Embora fosse inteiramente baseada no uso de engrenagens, ela seria alimentada através de cartões perfurados (que viriam a ser a mídia básica de armazenamento de dados durante as décadas de 50, 60 e 70), teria memória para 1000 números de 50 dígitos decimais cada um (equivalente a pouco mais de 20 KB no total) Ela seria capaz de executar operações matemáticas com uma complexidade bem maior que a dos primeiros computadores digitais (embora em uma velocidade mais baixa, devido à natureza mecânica).

23 23 Como se não bastasse, os resultados seriam impressos em papel (usando um sistema similar ao das máquinas de datilografar), antecipando o uso das impressoras. É bem provável que a Analytical Engine pudesse ter sido realmente construída usando tecnologia da época. Entretanto, o custo seria enorme e o governo Inglês (a única organização com poder suficiente para financiar o desenvolvimento na época) não se mostrou muito interessado no projeto. Seu principal mérito foi definir e dar forma aos conceitos básicos de um computador: módulos de armazenamento (memória), unidade operadora (com 4 operações), entrada e saída de dados (cartões perfurados), seqüência de instruções (programa). A Máquina foi construída em 1991 por uma equipe do Museu de Londres, que se baseou nos projetos de Babbage. Apesar do atraso de mais de um século, ela funcionou como esperado:

24 24 A primeira programadora Ada Augusta Byron King, Condessa de Lovelace (10 de Dezembro de de Novembro de 1852) é principalmente conhecida por ter escrito um programa que para a máquina analítica de Charles Babbage. Lady Ada Lovelace é reconhecida como a primeira programadora de toda a história.

25 25 Durante o período em que esteve envolvida com o projeto de Babbage, ela desenvolveu os algoritmos que permitiriam à máquina computar os valores de funções matemáticas, além de publicar uma coleção de notas sobre a máquina analítica. Durante um período de nove meses entre os anos de 1842 e 1843, Ada Lovelace criou um algoritmo para o cálculo da sequência de Bernoulli usando a máquina analítica de Charles Babbage. Ada foi uma das poucas pessoas que realmente entenderam os conceitos envolvidos no projeto de Babbage e durante o processo de tradução de uma publicação científica italiana sobre o projeto de Babbage incluiu algumas notas de tradução que constituem o primeiro programa escrito na história da humanidade.

26 Máquina de Hollerith 26 O conceito de cartões desenvolvidos na máquina de Tear Programável também foi muito útil para a realização do censo de 1890, nos estados unidos. Nessa ocasião, Hermann Hollerith, funcionário do Departamento de Recenseamento dos E.U.A, cria sua máquina de perfurar cartões e máquina de tabular e ordenar, que revoluciona o processamento de dados. Ao invés da clássica caneta para marcar X em sim e não para perguntas como sexo, idade, os agentes do censo perfuravam estas opções nos cartões.

27 27 Aumentou a velocidade de processamento dos dados do censo (tempo: 10 anos 3 anos), baixou custos, aumentou qualidade e quantidade da informação. Aproveitando todo o sucesso ocasionado por sua máquina, Hollerith fundou sua própria empresa, a Tabulation Machine Company, no ano de Após algumas fusões com outras empresas e anos no comando do empreendimento, Hoolerith veio a falecer. Em 1916 Thomas John Watson, que havia assumido o seu lugar, muda o nome da empresa para Internacional Business Machine, a mundialmente famosa IBM.

28 28 A IBM detém mais patentes do que qualquer outra empresa americana baseada em tecnologia e tem 15 laboratórios de pesquisa no mundo inteiro. A empresa possui cientistas, engenheiros, consultores e profissionais de vendas em mais de 150 países. Funcionários da IBM já ganharam cinco prêmios Nobel, quatro Prêmios de Turing (conhecido como o Nobel da computação), dentre vários outros prêmios. A IBM é a sexta marca mais valiosa do mundo em 2013 (fonte: Curta O ápice da evolução foi a Curta, uma calculadora mecânica portátil lançada em Ela é capaz de realizar operações de soma, subtração, multiplicação, divisão e basicamente qualquer outro tipo de operação matemática a partir de combinações de operações simples (potenciação, raiz quadrada, etc.), tudo isso em um dispositivo inteiramente mecânico, do tamanho de um saleiro:

29 29 A Curta foi bastante popular durante as décadas de 50, 60 e 70 (foram produzidas unidades, vendidas principalmente nos EUA e na Alemanha), e o formato, combinado com o barulho característico ao girar a manivela para executar as operações rendeu o apelido de "moedor de pimenta". Ela era usada por engenheiros, pilotos, matemáticos e muitas universidades as usavam nas cadeiras de cálculos.

30 30 Mesmo com a introdução das calculadoras eletrônicas, a Curta continuou sendo usada por muitos, já que era muito mais leve e era capaz de trabalhar com números maiores que os suportados pela maioria das calculadores eletrônicas. Pesquisando no Ebay, é possível encontrar algumas unidades funcionais da Curta à venda mesmo nos dias de hoje.

31 2.3-1ª Geração ( ) 31 Relés e válvulas Apesar de impressionarem pela engenhosidade, calculadoras mecânicas como a Curta e computadores mecânicos como a Analytical Engine acabaram se revelando um beco sem saída, já que as engrenagens precisam ser fabricadas individualmente e existe um limite para o nível de miniaturização e para o número de componentes. Uma Curta não pode ir muito além das operações básicas e a Analytical Engine custaria o equivalente ao PIB de um pequeno país para ser construída. Uma nova tecnologia era necessária e ela acabou se materializando na forma dos circuitos digitais. No final do século XIX, surgiu o relé, um dispositivo eletromecânico, formado por um imã móvel, que se deslocava unindo dois contatos metálicos. Os relés podem ser considerados como os antepassados dos transistores. Suas limitações eram o fato de serem relativamente caros, grandes demais e, ao mesmo tempo, muito lentos: um relé demora mais de um milésimo de segundo para fechar um circuito.

32 32 Apesar dessas limitações, os relés são usados até hoje em alguns dispositivos. Eles são usados em estabilizadores (geralmente nos modelos de baixo custo), onde são os responsáveis pelos "clicks" que você ouve durante as variações de tensão. Também no final do século XIX, surgiram as primeiras válvulas, que foram usadas para criar os primeiros computadores eletrônicos, na década de 40. As válvulas têm seu funcionamento baseado no fluxo de elétrons no vácuo.

33 33 As válvulas já eram bem mais rápidas que os relés, o problema é que esquentavam demais, consumiam muita eletricidade e se queimavam com facilidade. Era fácil usar válvulas em rádios, que utilizavam poucas, mas construir um computador, que usava milhares delas era extremamente complicado e caro. Apesar de tudo isso, os primeiros computadores surgiram durante a década de 40, naturalmente com propósitos militares. Os principais usos eram a codificação e a decodificação de mensagens e cálculos de artilharia.

34 MARK I 34 O Mark I foi o primeiro computador digital automático de larga escala desenvolvido nos Estados Unidos. Ele foi construído em 1943 (II Guerra Mundial) num projeto da Universidade de Harvard em conjunto com a IBM.

35 O ENIAC 35 O foi construído entre 1943 e 1945 e entrou oficialmente em operação em julho de Ele era composto por válvulas, além de relés e um grande número de capacitores, resistores e outros componentes. No total, ele pesava 30 toneladas e era tão volumoso que ocupava um grande galpão. Outro grave problema era o consumo elétrico: um PC típico atual, com um monitor LCD, consome cerca de 100 watts de energia, enquanto o ENIAC consumia 200 kilowatts. Construir esse computador custou ao exército Americano dólares da época, que correspondem a pouco mais de US$ 10 milhões em valores corrigidos. Apesar do tamanho, o poder de processamento do ENIAC é insignificante para os padrões atuais, suficiente para processar apenas adições, 357 multiplicações ou 38 divisões por segundo.

36 36 O volume de processamento do ENIAC foi superado pelas calculadoras portáteis ainda na década de 70 e, hoje em dia, mesmo as calculadoras de bolso, das mais baratas, são bem mais poderosas do que ele. A ideia era construir um computador para quebrar códigos de comunicação e realizar vários tipos de cálculos de artilharia para ajudar as tropas aliadas durante a Segunda Guerra Mundial. Porém, o ENIAC acabou sendo finalizado depois do final da guerra e foi usado nos primeiros anos da Guerra Fria, contribuindo, no projeto da bomba de hidrogênio. A programação do ENIAC era feita através de chaves manuais e, ao invés de ser feita através de teclas, toda a entrada de dados era feita através de cartões de cartolina perfurados, que armazenavam poucas operações cada um.

37 37 Uma equipe preparava os cartões, incluindo as operações a serem realizadas, formando uma pilha, outra ia trocando os cartões no leitor do ENIAC, e uma terceira "traduzia" os resultados, também impressos em cartões. O ENIAC também possuía sérios problemas de manutenção, já que as válvulas se queimavam com frequência, fazendo com que ele passasse boa parte do tempo inoperante. Boa parte das queimas ocorriam durante a ativação e desativação do equipamento (quando as válvulas sofriam um grande stress devido à mudança de temperatura) por isso os operadores logo decidiram mantê-lo ligado continuamente, apesar do enorme gasto de energia.

38 38 Somente em 1951 surgiram os primeiros computadores produzidos em escala comercial (UNIVAC I, o Whirlwind e o IBM 650 são computadores típicos dessa geração). O primeiro computador do Brasil foi adquirido pelo governo do Estado de São Paulo, em 1957: um Univac-120 para calcular o consumo de água da capital.

39 39 Equipado com válvulas, fazia 12 mil somas ou subtrações por minuto e multiplicações ou divisões, no mesmo tempo. Um UNIVAC também foi adquirido pelo IBGE, em 1961, por US$ ,00, incluídos acessórios e periféricos, para processar dados do censo. Esses computadores possuíam de milésimos de segundo e memória de 2K ª Geração ( ) O transistor Durante a década de 40 e início da de 50, a maior parte da indústria continuou trabalhando no aperfeiçoamento das válvulas, obtendo modelos menores e mais confiáveis. Porém, vários pesquisadores, começaram a procurar alternativas menos problemáticas.

40 40 Muitas dessas pesquisas tinham como objetivo o estudo de novos materiais, tanto condutores quanto isolantes. Os pesquisadores começaram a descobrir que alguns materiais não se enquadravam nem em um grupo nem em outro, pois, de acordo com a circunstância, podiam atuar tanto como isolantes quanto como condutores, formando uma espécie de grupo intermediário que foi logo apelidado de grupo dos semicondutores. Haviam encontrado a chave para desenvolver o transistor. O primeiro protótipo surgiu em 16 de dezembro de 1947, consistindo em um pequeno bloco de germânio (que na época era junto com o silício o semicondutor mais pesquisado) e três filamentos de ouro. O primeiro transistor era muito grande, mas não demorou muito para que esse modelo inicial fosse aperfeiçoado.

41 41 Durante a década de 1950, o transistor foi aperfeiçoado e passou a gradualmente dominar a indústria, substituindo rapidamente as problemáticas válvulas. Os modelos foram diminuindo de tamanho, caindo de preço e tornando-se mais rápidos. O grande salto foi a substituição do germânio pelo silício. Isso permitiu miniaturizar ainda mais os transistores e baixar seu custo de produção.

42 42 O funcionamento de um transistor é bastante simples, quase elementar. As válvulas eram muito mais complexas que os transistores e, mesmo assim, foram rapidamente substituídas por eles. Cada transistor funciona como uma espécie de interruptor, que pode estar ligado ou desligado, como uma válvula. A diferença é muito menor, mais barato, mais durável e muito mais rápido que uma válvula. A mudança de estado de um transistor é feita através de uma corrente elétrica. Cada mudança de estado pode então comandar a mudança de estado de vários outros transistores ligados ao primeiro, permitindo o processamento de dados. Num transistor, essa mudança de estado pode ser feita bilhões de vezes por segundo, porém, a cada mudança de estado é consumida uma certa quantidade de eletricidade, que é transformada em calor. É por isso que quanto mais rápidos tornam-se os processadores, mais eles aquecem e mais energia consomem.

43 43 Um 386, por exemplo, consumia pouco mais de 1 watt de energia e podia funcionar sem nenhum tipo de resfriamento. Um 486DX consumia cerca de 5 watts e precisava de um cooler simples. Um AMD FX 8120 (8-Core Black Edition) chega a consumir 125 watts de energia e precisa de, no mínimo, um bom cooler para funcionar bem. Em compensação, a versão mais rápida do 386 operava a apenas 40 MHz, enquanto os processadores atuais já superaram a barreira dos 3.5 GHz. Maximum Speed AMD FX Processor Takes Guinness World Record Houve grandes avanços no que se refere às unidades de memória principal, com a substituição do sistema de tubos de raios catódicos pelo de núcleos magnéticos (usados até hoje). A memória teve m aumento em sua capacidade de armazenamento, chegando a 32K. Principais compuatores: IBM 1401, IBM 7094, Honeywell 800 e IBM 7090.

44 2.5-3ª Geração ( ) Os primeiros chips 44 O salto final aconteceu quando descobriu-se que era possível construir vários transistores sobre o mesmo wafer de silício. Isso permitiu diminuir muito o custo e tamanho dos computadores. Entramos então na era do microchip. O primeiro microchip comercial foi lançado pela Intel em 1971 e chamava-se 4004 (equivalente ao ENIAC). Ele era um processador que utilizava um barramento de dados de apenas 4 bits, incrivelmente lento para os padrões atuais. Intel 4004

45 45 Ele era um chip bastante simples, que era composto por apenas 2300 transistores. Cada um deles media 10 micra ( nanômetros, contra os 32 nos processadores atuais), mas na época ele foi um grande feito de engenharia. Embora fosse muito limitado, ele foi muito usado em calculadoras, área em que representou uma pequena revolução. Ele foi também usado em diversos equipamentos científicos e até mesmo na sonda Pioneer 10, lançada pela NASA em Ela foi a primeira a explorar o sistema solar e continuou a se comunicar com a Terra até 1998, quando a distância se tornou grande demais para que os sinais enviados pela sonda fossem captados. O sucesso do 4004 mostrou a outras empresas que os microchips eram viáveis, criando uma corrida evolucionária, em busca de processadores mais rápidos e avançados. Em 1972 surgiu o Intel 8008, o primeiro processador de 8 bits e, em 1974, foi lançado o Intel 8080, antecessor do 8088, que foi o processador usado nos primeiros PCs.

46 46 Em 1977 a AMD passou a vender um clone do 8080, inaugurando a disputa Intel x AMD, que continua até os dias de hoje. O 8080 da AMD A velocidade passou a ser medida em bilionésimo de segundos e a memória passou a ter uma capacidade de 128k A Intel é a 26 marca mais valiosa do mundo em 2013 (fonte: O Altair O 8080 foi o chip usado no Altair 8800 que, lançado no final de 1974, é considerado o primeiro computador pessoal da história.

47 47 Na época, computadores eram grandes e absurdamente caros, por isso poucos tinham oportunidade de ter contato com um A programação era feita em papel e apenas os mais sortudos tinham a chance de rodar os programas em um computador real. O Altair foi uma revolução para a época.

48 48 O "modelo básico" do Altair "apenas" 439 dólares na forma de kit (era neessário soldar manualmente todos os componentes). Em valores corrigidos, isso equivale a quase 4 mil dólares. Na época esse valor foi considerado uma pechincha (foram vendidas 4000 unidades em apenas 3 meses, depois que ele foi capa da revista Popular Eletronics):

49 49 Esse "modelo básico" consistia nas placas, luzes, chips, gabinete, chaves e a fonte de alimentação, junto com o manual de montagem (existia a opção de comprá-lo já montado, mas custava 182 dólares (da época) a mais). Ele vinha com 256 bytes de memória (estava disponível também uma placa de expansão para 4 KB, que custava US$ 264 na forma de kit). Em teoria, seria possível instalar até 64 KB, mas o custo tornava o upgrade inviável. Em 1974 a memória RAM custava cerca de US$ 50 por kbyte (2 GB de memória custariam 100 milhões de dólares...), o que tornava impraticável o uso de mais do que 4 ou 8 KB em computadores pessoais. Em sua versão básica, o Altair não tinha muita utilidade prática, a não ser a de servir como fonte de aprendizado de eletrônica e programação.

50 50 Começaram a surgir acessórios para o Altair: um teclado que substituía o conjunto de chaves que serviam para programar o aparelho; um terminal de vídeo; um drive de disquetes (de 8 polegadas); placas de expansão de memória e até um modelo de impressora. Bill Gates (antes da fundação da Microsoft) desenvolveu uma versão do Basic para o Altair. Se a pessoa tivesse muito dinheiro, era possível chegar a algo que se parecia com um computador moderno, capaz de editar textos e criar planilhas rudimentares. Algumas empresas perceberam o nicho e passaram a vender versões "completas" do Altair, destinadas ao uso em empresas, como neste anúncio, publicado na revista Popular Eletronics, onde temos um Altair "turbinado", com terminal de vídeo, impressora, dois drives de disquete e 4 KB de memória:

51 51 O Apple 1 Em 1976, foi fundada a Apple, tendo como sócios Steve Jobs e Steve Wozniak, que apesar de não ser tão conhecido quanto o sócio, fez quase todo o trabalho pesado de desenvolvimento. A Apple só foi fundada porque o projeto do Apple I (desenvolvido pelos dois nas horas vagas) foi recusado pela Atari e pela HP.

52 52 Uma frase de Steve Jobs descreve bem a história: "Então fomos à Atari e dissemos: Ei, nós desenvolvemos essa coisa incrível, pode ser construído com alguns dos seus componentes, o que acham de nos financiar? Podemos até mesmo dar a vocês, nós só queremos ter a oportunidade de desenvolvê-lo, paguem-nos um salário e podemos trabalhar para vocês. Eles disseram não, fomos então à Hewlett-Packard e eles disseram "Nós não precisamos de vocês, vocês mal terminaram a faculdade". Apesar da fama, o Apple I passou longe de ser um grande sucesso de vendas (foram vendidas pouco mais de 200 unidades a 666 dólares (da época) cada uma - pouco mais de US$ 5000 em valores corrigidos). Os lucros sustentaram a Apple durante o primeiro ano, abrindo caminho para o lançamento de versões mais poderosas. Quem comprou um, acabou fazendo um bom negócio, pois hoje em dia um Apple I (em bom estado) chega a valer US$

53 53 Diferente do Altair, o Apple I era vendido já montado (A placa era vendida "pelada", montada sobre uma tábua de madeira e embalada em uma caixa de papelão, por isso era comum que os Apple I fossem instalados dentro de caixas de madeira feitas artesanalmente:

54 54 O Apple I era baseado no processador MOS 6502, um clone do Motorola 6800, que era fabricado pela MOS Tecnology (ele era um processador de 8 bits, que operava a apenas 1 MHz). Em termos de poder de processamento, o 6502 perdia para o 8080, mas o Apple I compensava a menor potência bruta oferecendo espaçosos 8 KB de memória, suficientes para carregar o interpretador BASIC (que ocupava 4 KB de memória), com 4 KB livres para escrever e rodar programas. Uma das vantagens é que o Apple I podia ser ligado diretamente à uma TV, dispensando a compra de um terminal de vídeo. Ele possuía também um conector para unidade de fita (o controlador era vendido separadamente por 75 dólares) e um conector proprietário reservado para expansões futuras:

55 55 O Apple II Lançado em 1977, era um aperfeiçoamento do Apple I. Diferente do Apple I, que era produzido artesanalmente, o Apple II foi produzido em escala industrial, com um gabinete de plástico e um teclado incorporado, bem mais parecido com um computador atual. A versão mais básica era ligada na TV e usava o um controlador de fita K7, ligado a um aparelho de som para carregar programas. Gastando um pouco mais, era possível adquirir separadamente uma unidade de disquetes:

56 56 O preço era um pouco salgado: US$ 1298, que equivalem a quase dólares em valores corrigidos. Apesar disso, ele fez um grande sucesso, sendo inclusive adotado por várias universidades e escolas de segundo grau, principalmente nos EUA. O Apple II vinha com apenas 4 KB de memória, mas incluía mais 12 KB de memória ROM, que armazenava um interpretador BASIC e o software de bootstrap (similar ao BIOS dos PCs atuais), lido no início do boot.

57 57 Isso foi uma grande evolução, pois ao ligá-lo já se podia começar a programar ou a carregar programas. No Apple I, era preciso primeiro carregar a fita com o BASIC, para depois começar a fazer qualquer coisa. O BASIC era a linguagem mais popular na época (e serviu como base para diversas linguagens modernas). Ele tem uma sintaxe simples se comparado com o C, utilizando comandos derivados de palavras do Inglês. Este é um exemplo de programa em BASIC simples, que pede dois números e escreve o produto da multiplicação dos dois: 10 PRINT "MULTIPLICANDO" 20 PRINT "DIGITE O PRIMEIRO NUMERO:" 30 INPUT A 40 PRINT "DIGITE O SEGUNDO NUMERO:" 50 INPUT B 60 LETC=A*B 70 PRINT "RESPOSTA:", C

58 58 Este pequeno programa precisaria de 121 bytes de memória para rodar. Ao desenvolver programas mais complexos o programador esbarrava rapidamente na barreira da memória disponível, o que os obrigava a otimizarem o código ao máximo. Aplicativos comerciais (e o próprio interpretador BASIC) eram escritos diretamente em linguagem de máquina (Assembly), de forma a extraírem o máximo do equipamento. Atualmente os sistemas operacionais e muitos softwares complexos são escritos em C ou C++, enquanto aplicativos mais simples e jogos são escritos usando linguagens de alto nível, que oferecem um desempenho mais baixo, mas permitem um desenvolvimento mais rápido. A memória RAM podia ser expandida para até 52 KB. Um dos "macetes" naquela época era o uso de uma placa de expansão, fabricada pela recém formada Microsoft, que permitia desabilitar a ROM e usar 64 KB completos de memória.

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