História da Computação (Introdução Geral)

Transcrição

1 História da Computação (Introdução Geral) Informática, CET-CO Francisco Rente

2 Agenda História da Computação Babbage e Lovelace Lógica Boleana Máquinas de Cartões Perfurados Máquina de Turing Z-1, o primeiro computador Arquitectura de Von Neumann Transístor e Circuito integrado Funcionamento de um sistema computacional Hardware e Software Linguagens de Programação Compiladores Interpretadores Software: Open Source Vs Closed Source 2

3 História da Computação O início: Com a necessidade de contar grandes quantidades foi construído, em 2400 a.c. na Mesopotâmia, aquilo a que se pode chamar a primeira ferramenta de computação, o ábaco (do latim abacus). 3

4 História da Computação 1837 Babbage e Lovelace Nascimento da Programação 400 ac Gramática de Pānini ª Máquina de Calcular Thomas de Colmar 1ª Máquina de Calcular comercializada 2400 ac Abacus 1642 Máquina de Calcular de Blaise Pascal 4

5 Babbage e Lovelace Charles Babbage e Ada Lovelace Charles Babbage - Pai do Computador, criou o calculador analítico em Apesar de nunca ter sido construído com sucesso, é identificado como o primeiro representativo das principais funcionalidades do computador moderno (memória, capacidade de cálculo e dispositivos de entrada e saída). Ada Lovelace Primeira pessoa a programar! Produziu um conjunto de programas para o calculador analítico. 5

6 História da Computação 1837 Babbage e Lovelace Nascimento da Programação 400 ac Gramática de Pānini ª Máquina de Calcular Thomas de Colmar 1ª Máquina de Calcular comercializada 2400 ac Abacus 1642 Máquina de Calcular de Blaise Pascal 1854 Lógica Booleana George Boole 6

7 Lógica Boleana George Boole publica, em 1854, a lógica booleana. As variáveis passam assim a ter apenas dois valores: verdadeiro e falso (1 e 0). Lógica Booleana - Valores: 1 e 0 - Operações: AND, OR, NOT e conjugações do NOT com AND e OR (NAND, NOR) OR 0 1 NOT : valor contrário Símbolos: - AND - NOT AND OR 7

8 História da Computação 1837 Babbage e Lovelace Nascimento da Programação 400 ac Gramática de Pānini ª Máquina de Calcular 1880 Máquina de cartões Perfurados Thomas de Colmar 1ª Máquina de Calcular comercializada 2400 ac Abacus 1642 Máquina de Calcular de Blaise Pascal 1936 Máquina de Turing 1º Computador (Z-1) 1854 Lógica Booleana George Boole 8

9 Máquinas de Cartões Perfurados 9

10 Máquina de Turing Dispositivo teórico, conhecido como máquina universal, criado por Alan Turing em 1936, que muito antes de existirem computadores já servia de modelo abstracto de um computador. 10

11 Z-1, o primeiro computador 11

12 História da Computação Arquitectura de Van Neumann Babbage e Lovelace Teoria da Informação Nascimento da Programação 400 ac Gramática de Pānini ª Máquina de Calcular 1880 Máquina de cartões Perfurados Thomas de Colmar 1ª Máquina de Calcular comercializada 2400 ac Abacus 1642 Máquina de Calcular de Blaise Pascal 1936 Máquina de Turing 1º Computador (Z-1) 1854 Lógica Booleana George Boole 12

13 Arquitectura de Von Neumann Ao longo da sua história o Homem construiu artefactos para ampliar as suas capacidades. a)machado Capacidade de corte b)roda Capacidade de movimentação c)telegrafo capacidade de comunicação d)computador Capacidade de Raciocínio 1º Extensão de capacidades mecânicas (a, b, c) 2º Extensão de capacidades mentais (d) Futuro?! 13

14 Arquitectura de Von Neumann Cada vez mais esses artefactos se aproximarão do que é o Homem. Existirá algum dia uma fusão? Rodney Brooks diz que sim! Falou da futura existência um Robot Sapiens. Computador = Hardware + Software Homem = Corpo Biológico + Capacidades Mentais 14

15 Arquitectura de Von Neumann Captura de Informação Homem Olhos, nariz... Computador Teclado, Placa de Rede, Scanner.. Actuação Braços, pernas... Monitor, Placa de Rede, Impressora.. Processamento de Informação Armazenamento de Informação Cérebro Cérebro CPU (Processador) Memórias (volátil: RAM...; não-volátil: Disco...) CPU Dispositivos de Entrada Dispositivos de Saída Memória 15

16 Arquitectura de Von Neumann CPU Dispositivos de Saída Registos Memória Unidade Aritmética Unidade de Controlo Dispositivos de Entrada Arquitectura de Von Neumann 16

17 História da Computação Arquitectura de Van Neumann 1964 Computadores com circuitos integrados Babbage e Lovelace Teoria da Informação Nascimento da Programação 400 ac Gramática de Pānini ª Máquina de Calcular 1880 Máquina de cartões Perfurados 1945 Computadores a válvulas Thomas de Colmar 1ª Máquina de Calcular comercializada 2400 ac Abacus 1642 Máquina de Calcular de Blaise Pascal 1936 Máquina de Turing 1º Computador (Z-1) 1854 Lógica Booleana George Boole 1959 Computadores com transístores 17

18 Transístor e Circuito integrado Transístor Circuito integrado 18

19 História da Computação Arquitectura de Van Neumann 1964 Computadores com circuitos integrados Babbage e Lovelace Teoria da Informação Nascimento da Programação 400 ac Gramática de Pānini ª Máquina de Calcular 1880 Máquina de cartões Perfurados 1945 Computadores a válvulas 2100 Homem-máquina?!?! Thomas de Colmar 1ª Máquina de Calcular comercializada 2400 ac Abacus 1642 Máquina de Calcular de Blaise Pascal 1936 Máquina de Turing 1º Computador (Z-1) 1854 Lógica Booleana George Boole 1959 Computadores com transístores 19

20 Computação = matemática + electrónica digital + programação 20

21 Funcionamento de um sistema computacional Funcionamento de um sistema computacional - Um ou mais CPUs e controladores de dispositivos ligados por um bus comum partilhando a memória - Acessos concorrentes por parte dos CPUs e dos vários dispositivos, competindo pelo acesso a memória 21

22 Hardware e Software Hardware parte física de um computador Software parte conceptual e funcional ( mental ) - Software Sistema Operativo + Aplicações Sistema Operativo garante a comunicação com o hardware e a gestão dos seus recursos. É composto por um núcleo (kernel) e por um conjunto de aplicações de interacção com o núcleo. Exemplos (Microsoft Windows, Ubuntu Linux, Mac OS X, OpenVMS, Z/OS, Solaris...) Aplicações fornecem a interacção entre o utilizador e o computador. Exemplo (Web Browsers, Processadores de Texto, Editores, Clientes de Hardware Instante Messaging...) Sistema Operativo Nota: Linux não é um sistema operativo, é um kernel. Aplicações 22

23 Ubuntu Linux 23

24 OpenVMS 24

25 Mac OS X 25

26 Solaris 26

27 Z/OS 27

28 Microsoft Windows 28

29 Microsoft Windows 29

30 Linguagens de Programação O Software é escrito em linguagem de programação. O que são linguagens de programação? Em todas as sociedades existem linguagens que garantem a comunicação. Linguagens estas que representam um conjunto de símbolos ou formas de identificar univocamente, objectos e acontecimentos. Os animais comunicam com linguagens (nem sempre sonoras!). O Homem comunica entre si com várias tipos de linguagens: sonoras, escritas, gestuais... O Homem comunica com o computador através de linguagens de programação. 30

31 No início: 0 e 1 (cartões perfurados...) A seguir: Assembly Depois: Compiladores Por último: Interpretadores 31

32 Compiladores 32

33 Interpretadores 33

34 Software: Open Source Vs Closed Source Open Source = Software Livre Liberdade de Evolução Open Source = Modelo de Negócio baseado em Serviços e não em Produtos aposta na componente Humana. Closed Source = Redutor da Evolução do conhecimento Humano (na maioria, senão totalidade dos casos) Closed Source = Modelo de Negócio principalmente assente no Produto deterioração da componente Humana. Open Source Várias Licenças, várias liberdades. Licenças: GPL, LGPL, Mozilla License, Apache License, Creative Contents, BSD Única verdadeiramente livre: BSD (basicamente diz que se pode fazer TUDO o que se quiser com o software, incluído torna-lo closed source...) 34