25/02/2010. Objetivos. Introdução. Entender a criação do computador e sua evolução no tempo; Hardware e sua evolução; Software e sua evolução.

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1 Universidade São Judas Tadeu Prof. André Luiz Ribeiro Prof. Jorge Luis Pirolla Introdução à Computação Histórico dos Computadores e Noções de Hardware - FEDELI, Ricardo D.; POLLONI, Enrico G. Introdução à ciência da computação. São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003, Cap 1, ISBN Objetivos Entender a criação do computador e sua evolução no tempo; Hardware e sua evolução; Software e sua evolução. Introdução Evolução muito lenta até 1930 e a necessidade do computador eletrônico não era bem entendida (tampouco assimilada); A partir deste ano algumas pessoas do MIT (Massachusetts Institute of Technology) iniciaram estudos sobre o computador analógico; 1939: primeiro computador digital - o ABC (Atanasoff Berry Computer) é apresentado pelo matemático John Atanasoff (utilizando válvulas para os circuitos lógicos) 1

2 Introdução As mudanças ocorriam muito lentamente, demorando duas décadas para apresentar resultados que demonstrassem um avanço efetivo nas máquinas; Na década de 60, devido à programação das máquinas, houve um grande impulso do desenvolvimento de equipamentos cada vez menores e de custo mais acessível (apenas para grandes instituições); Com a microcomputação, surgem as reais necessidades impulsionadas pela disseminação de equipamentos e o software se firma como elemento de grande importância para o aprimoramento de ferramentas para o auxílio ao usuário final. Até ac o ábaco é utilizado no oriente; 1621 o matemático William Outgred inventa a régua de cálculo; 1623 Wilhem Schikard começa construção da primeira máquina de calcular; 1642/1647 Blaise Pascal conseguiu fazer operações de soma e subtração com sua máquina, a Pascalina; 1801 o matemático Joseph Marie Jacquard consegue armazenar informações em placas perfuradas para controle de máquinas de tecelagem; 1820 o francês Charles Thomas de Colmar obtém o primeiro sucesso comercial no setor: vendeu 1500 máquinas de calcular (Arithmometers); Até o inglês Charles Babbage anuncia sua máquina diferencial, mas as engrenagens da máquina não tinham a precisão necessária para funcionar de forma satisfatória; 1854 o inglês George Boole estabelece os princípios binários que seriam utilizados como base para o estudo da lógica matemática; 1880 Hermann Hollerith constrói o MARK I: uma máquina de tabulação usada no censo americano; 1886 William Burroughs funda a American Arithmometer Company, posteriormente Burroughs Company e, mais tarde, unido-se à UNIVAC, forma em 1986 a Unisys. 2

3 Até Burroughs inicia a produção de sua máquina de calcular; 1896 Hollerith funda a Tabulating Machine Company; 1911 Hollerith associa-se a outras empresas e a TMC passa a ser dirigida por Tomas Watson; 1924 nasce a IBM (International Bussiness Machine), resultado da associação de Hollerith com Watson. De 1931 a o primeiro computador analógico é construído pelo MIT; 1937 Howard Haiken, matemático de Harvard, convence a IBM a fabricar o primeiro computador eletromecânico (MARK I); 1939 Apresentado o primeiro computador eletrônico digital: o ABC, mas sua construção foi abandonada em a Inglaterra constrói, com a ajuda de Alan Turing, 10 computadores Colussus I. Equipamento utilizado para decifrar os códigos militares alemães na II Grande Guerra Mundial; De 1931 a apresentado o primeiro grande computador eletrônico, o ENIAC (Eletronic Numeric Integrator Analyser and Calculator). De porte monstruoso, ocupava 200 m², pesava 30 toneladas e utilizava 18 mil válvulas, 10 mil capacitores e milhares de relés e resistores resolvia 5 mil adições por segundo; 1950 John von Neumann, Arthur Burks e Herman Goldstine desenvolveram a lógica dos circuitos, conceitos de programa e operações por números binários utilizados até hoje; 3

4 De 1931 a o UNIVAC I, primeiro computador a utilizar os conceitos e Neumann, é produzido em escala comercial. Pesava 5 toneladas e ocupava 20 m²; 1953 lançado o IBM 701; 1954 lançado o maior sucesso de vendas da década, o IBM 650; 1959 Fim do computadores pioneiros ou de primeira geração, baseados em válvulas. Evolução do Software O software acompanhou a evolução do hardware, não apenas pela evolução da máquina mas também como uma necessidade de tornar o hardware acessível ao usuário final. Com a chegada dos computadores pessoais (PC), essa evolução cresceu de forma assustadora e novos softwares com interfaces mais amigáveis foram sendo introduzidos no mercado. Surgiram, assim, novas necessidades de mercado de hardware e outros equipamentos que fazem parte do nosso dia-a-dia. Evolução do Software 1847 Álgebra booleana; 1945 Lógica binária (Neumann); ª geração de linguagem; ª geração de linguagem (Assembly); ª geração de linguagem (FORTRAN); 1963 BASIC, popularizado no microcomputadores; 1968 Linguagem Pascal; 1975 CP/M da Digital Research; 1975 Início das linguagens de 4ª geração (4GL); 1975 Smalltalk do Centro de Pesquisa da Xerox; 1978 Ada, introduzida pelo DoD e foi baseada no FORTRAN e Pascal; 4

5 Evolução do Software 1980 MS-DOS da Microsoft para PC e compatíveis; 1982 Planilha eletrônica Lotus 123; 1983 MS Word; 1985 Windows como ambiente operacional; 1990 Unix firma-se como ambiente multiusuário; 1992 Windows 3.1 e 3.11 com características de integração em redes; 1993 Windows NT começa acirrada disputa por ambientes de rede com a Novell (NetWare); 1995 Linguagens visuais como o CA Visual Objects, MS Visual Basic e Borland Delphi; 1996 Ferramentas de prototipação para VB e Delphi são lançados no mercado. Hardware Entende-se por hardware todo e qualquer componente que faça parte da máquina como um todo interna ou externamente. Sendo assim, uma unidade de disco, uma impressora e um teclado, por exemplo, são considerados hardware. Iremos comentar sobre: CPU ALU BIOS Memórias Hardware - CPU A CPU (Central Processing Unit) ou UCP (Unidade Central de Processamento) é o cérebro que comanda os periféricos por meio de comandos diretos. Trata-se de um dispositivo muito eficiente e rápido, porém, esta rapidez tem seu custo: ela só distingue dois estados (0 e 1), conseguindo apenas somar e comparar grandezas. Para obter maior rendimento, agregou-se à CPU um dispositivo chamado memória, cuja função é armazenar informações que serão processadas por essa unidade. 5

6 Hardware - CPU de input CPU de output de input/output (memória) Hardware - ALU A ALU (Arithmetic Logical Unit) ou UAL (Unidade de Aritmética e Lógica) é a parte do processador encarregada de fazer todas as operações do tipo aritmético e lógico e integra a CPU. A UC (Unidade de Controle) encarrega-se de detectar as interrupções geradas pelos periféricos de entrada e saída, dividindo assim internamente a CPU para poder executar todos os controles. Hardware - ALU de input CPU Unidade de Controle Unidade Aritmética e Lógica de output de input/output (memória) 6

7 Hardware - BIOS O BIOS (Basic Input Output System) controla o hardware do PC no nível mais baixo, sendo a interface entre o software básico do sistemas e o hardware. É responsável por oferecer ao computador um starter embutido para que o resto dos softwares seja executado. O BIOS é o responsável pelo boot do computador, fornecendo um conjunto básico de instruções responsável por isso. Hardware - Memória A memória de um computador está dividida em duas partes: memória principal; memória auxiliar. A memória tem papel fundamental em razão de sua velocidade no armazenamento e transmissão da informação para outras unidades. Hardware Memória Principal A memória principal (ou memória central) é composta por dois tipos diferentes: a ROM (Read Only Memory) que não é volátil e seu conteúdo foi gravado pelo fabricante do computador e que será lida pela CPU usada para fins específicos do equipamento; a RAM (Random Access Memory) que é volátil. 7

8 Hardware Memória Auxiliar A memória auxiliar (ou memória secundária ou memória de massa) é característica de dispositivos ou mecanismos de acesso (gravação e/ou leitura). Podemos usar como exemplos: HD (hard disk); disquetes (floppy disk); CD; DVD; Pen drive; Fitas magnéticas; etc. Os periféricos são elementos que fazem algum tipo de conexão com a CPU, ou seja, estão situados na periferia da CPU. Os periféricos pode ser: de entrada (teclado, mouse, scanner, joystick etc); de saída (impressora, vídeo, plotter etc); de entrada e saída (hard disk, disquetes, modem, memória RAM, pen drivers etc). Software Software é todo e qualquer programa que esteja sendo processado por um computador executando tarefas e/ou instruções das quais resulte impressão de relatório, armazenamento de informação, transmissão de informação etc. O software representa o elemento sem o qual o problema existente entre usuário, empresa e máquina não poderia ser resolvido. Hardware Software Usuário 8

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