Introdução à Computação: História dos computadores

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Felipe Neto Caires
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1 Introdução à Computação: História dos computadores Ricardo de Sousa Bri.o DIE- UFPI 2004 by Pearson Education

2 Objetivos Aprender sobre a história dos computadores by Pearson Education 2

3 Geração Zero Mecânicos (? 1945) Evolução das Arquiteturas de

4 Geração Zero Mecânicos (? 1945) Pré- História: Cálculo Manual. Idéia de Número. História anjga (Oriente): Ábaco. Napier (Século XVII). Logaritmos - Régua de Cálculo. Pascal (século XVII). Calculadora mecânica (soma e subtração). Leibnitz (século XVII). Calculadora mecânica (muljplicação e divisão). Charles Babbage (Século XIX). Máquina Diferencial dedicada para cálculos náujcos (algoritmo de diferenças finitas). Mecânica. Saída em prato de cobre perfurado.

Leibnitz (século XVII). Calculadora mecânica (muljplicação e divisão). Charles Babbage (Século XIX).

5 Geração Zero Mecânicos (? 1945) Charles Babbage (Século XIX). Máquina AnalíJca (mecânica, não construída). Máquina de propósito geral, programável. Primeira programadora: Ada Lovelace. Konrad Zuse (Alemanha, 1930): máquinas de calcular automájcas eletromecânicas (relés). Destruídas no bombardeio aliado a Berlim, não influenciaram máquinas posteriores.

6 Geração Zero Mecânicos (? 1945) Atanasoff (EUA, Iowa State College): máquina de calcular eletromecânica (não chegou a funcionar). baseada em aritméjca binária. Memória baseada em capacitores (precursora das memórias DRAM). SJbbitz (EUA, Bell Labs, 1940): máquina de calcular eletromecânica. Aiken (EUA, Harvard, 1944): Mark I, Computadoreletromecânico baseado nas idéias de Babbage, financiado pela IBM. Mark II, sucessor do Mark I.

baseada em aritméjca binária. Memória baseada em capacitores (precursora das memórias DRAM).

7 Primeira Geração Válvulas ( )

8 Primeira Geração Válvulas ( ) Alan Turing (Inglaterra, 1943): COLOSSUS, 1º computador eletrônico digital. Desenvolvido para quebrar códigos do almirantado alemão gerados pela máquina ENIGMA. John Mauchley, Eckert, Von Newmann (EUA, 1946): ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer). Construído com base nos trabalhos de Atanasoff e SJbbitz para cálculo de tabelas de direção de Jro de arjlharia pesada válvulas, 1500 relés, 30 toneladas, 140 quilowa.s 20 registradores de 10 dígitos decimais cada. Programação por hardware (chaves e soquetes)

John Mauchley, Eckert, Von Newmann (EUA, 1946): ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer).

9 Primeira Geração Válvulas ( ) Mauchley e Eckert divulgam publicamente o ENIAC, outros grupos desenvolvem computadores: EDSAC (Wilkes, 1949), JOHNIAC (Rand CorporaJon), ILLIAC (Univ. de Illinois), MANIAC (lab. de Los Alamos), WEIZAC (Israel). Mauchley e Eckert abandonam o projeto EDVAC para fundar a empresa que viria a ser a UNISYS. Von Newmann desenvolve o projeto IAS (Máquina de Von Newmann, usada primeiro no EDSAC). Cria conceitos que são usados até os dias de hoje.

10 Primeira Geração Válvulas ( ) Máquina de Von Newmann

11 Primeira Geração Válvulas ( ) Máquina de Von Newmann Programa armazenado em memória AritméJca binária Memória de 4096 palavras de 40 bits Palavras que armazenam instruções de 20 bits ou inteiros com sinal de 40 bits. Acumalador - registrado especial de 40 bits na ULA.

palavras de 40 bits Palavras que armazenam instruções de 20 bits ou

12 Primeira Geração Válvulas ( ) Whirlwind I (MIT). Máquina de 16 bits para controle de processos. Levou ao desenvolvimento das memórias de núcleo magnéjco e ao primeiro minicomputador comercial. IBM, em 1953, lança o IBM 701 (2 K palavras de 36 bits, duas instruções por palavra). Dá início a uma série de computadores cienvficos ponto flutuante a válvula. (ÚlJmo, IBM 709, 1958). Somente governos e grandes corporações Jnham condições de adquirir computadores.

IBM, em 1953, lança o IBM 701 (2 K palavras de 36 bits, duas instruções por palavra).

13 Segunda Geração Transistores ( )

14 Segunda Geração Transistores ( ) Invenção do transistor (Bell Labs, 1948). Redução dramájca em tamanho, consumo, tempo de processamento e custo. Computador pode ser adquirido por Departamentos de Empresas. Minicomputador transistorizado = dezenas de milhares de US $ Mainframe a válvula = milhões de US$.

Computador pode ser adquirido por Departamentos de Empresas.

15 Segunda Geração Transistores ( ) Olsen (MIT): TX0 (Transistorized experimental computer 0). Máquina de 16 bits, da linha do Whirlwind I. Olsen funda a DEC (Digital Equipment CorporaJon), DEC lança o PDP1 (1961). Caracterísitcas: US$ k palavras de 18 bits Clock de 200 khertz Vídeo com 512 x 512 pixels

Olsen funda a DEC (Digital Equipment CorporaJon), 1957. DEC lança o PDP1 (1961).

16 Segunda Geração Transistores ( ) DEC lança o PDP8, sucesso de vendas ( unidades). Barato: US$ Máquina de 12 bits com barramento único (Omnibus), adotado pelas máquinas subseqüentes. IBM domina o mercado lançando o 709 seguido do 7094, com: clock de 2 microssegundos memória de núcleos magnéjcos de 32 K palavras de 36 bits. IBM lança o 1401, pequeno e barato, para aplicações comerciais. Entrada e Saída em fitas magnéjcas ou cartões perfurados. Memória de 4 K posições de 8 bits. Palavras e registradores de tamanho variável.

IBM domina o mercado lançando o 709 seguido do 7094, com: clock de 2 microssegundos memória de núcleos magnéjcos de 32 K palavras de 36

17 Segunda Geração Transistores ( ) Cray, da CDC (Control Data CorporaJon), lança em 1964 o CDC6600 (aplicações cienvficas). 10 vezes mais rápido que Processamento paralelo (até 10 instruções simultâneas). Conjunto de pequenos processadores para gerência de tarefas e processamento de E/S. A Burroughs lança o B5000, projetada para rodar eficientemente programas escritos em Algol.

Processamento paralelo (até 10 instruções simultâneas).

18 Segunda Geração Transistores ( ) Surge o nível de Sistema Operacional (por volta de 1960) AutomaJzam- se procedimentos realizados pelo operador (compilação, carregamento e execução do programa, etc) Introduzem- se novas instruções (Macros do Sistema ou chamadas de sistema) Inicialmente sistemas Jpo batch. No início dos anos 60 surgem os primeiros sistemas de tempo comparjlhado.

do programa, etc) Introduzem- se novas instruções (Macros do Sistema ou chamadas de sistema)

19 Terceira Geração Circuitos Integrados ( )

20 Terceira Geração Circuitos Integrados ( ) Em 1958, Noyce desenvolve um processo de integração de circuitos eletrônicos em substrato de silício. Redução dramájca em tamanho, consumo, tempo de processamento e custo. A DEC introduz a série PDP11 de 16 bits, registradores de 32 bits e memória orientada a byte.

Redução dramájca em tamanho, consumo, tempo de processamento e custo.

21 Terceira Geração Circuitos Integrados ( ) Em 1964, subsjtuindo o 7094 (aplicações cienvficas) e o 1401 (aplicações comerciais), duas máquinas radicalmente diferentes, a IBM lança uma única linha de novos produtos, o System/360 Construindo utlizando CIs. Família de (mesma linguagem de montagem, compajbilidade). Capacidade de muljprogramação (execução simultânea de vários programas). 16 registradores de 32 bits para operações aritméjcas Memória orientada a byte.

22 Quarta Geração Circuitos VLSI (1980-?)

23 Quarta Geração Circuitos VLSI (1980-?) Integração em Escala Muito Alta (Very Large Scale IntegraJon - VLSI). Milhões de transistores em um chip. Redução dramájca em tamanho, consumo, tempo de processamento e custo. Microprocessador (CPU em um chip). Computador pode ser adquirido por pessoas sicas (Computador Pessoal). Aplicações iterajvas, processamento de texto, planilhas eletrônicas. Primeiros modelos vendidos em kits, com base no processador INTEL Kildall escreve o sistema operacional CP/M para máquinas baseadas no 8080.

24 Quarta Geração Circuitos VLSI (1980-?) Jobs e Wozniak lançam o Apple e o Apple II, sucesso de mercado no início da década de 80. Em 1981, a IBM entra no mercado de computadores pessoais lançando o PC- XT, baseado no processador INTEL 8088 e no sistema operacional MS- DOS da Microso, dominando o mercado. A arquitetura aberta do PC- XT faz surgir uma nova industria, produtora de clones mais baratos desta máquina. A IBM desenvolve o sistema operacional OS/2, com interface gráfica semelhante à do Apple e à do Macintosh.

25 Quarta Geração Circuitos VLSI (1980-?) A Microso lança o sistema operacional Windows, que derrota o OS/2 e se torna padrão para computadores pessoais. O envolvimento INTEL Microso resulta na hegemonia da família de computadores baseados em processadores INTEL e no sistema operacional Windows. PC s cada vez mais poderosos e baratos são desenvolvidos. Novos processadores obedecem à Lei de Moore: o número de transistores integrados em um chip dobra a cada 18 meses.

26 Evolução do Software Primeira Geração ( ) Linguagem de máquina. Linguagem de montagem. Montador.

27 Evolução do Software Segunda Geração ( ) Linguagens de alto nível de primeira geração. Compilador FORTRAN (Cienvfica) COBOL (Comercial)

28 Evolução do Software Terceira Geração ( ) Sistemas operacionais Tempo comparjlhado So wares de sistema (SO, Compilador,...)

29 Evolução do Software Quarta Geração ( ) Programação estruturada Sistemas operacionais aperfeiçoados Linguagens de alto nível de segunda geração C++ So wares aplicajvos (Processador de texto, sistema gerenciador de banco de dados,...)

30 Evolução do Software Quinta Geração ( ) Linguagens de alto nível de terceira geração. Java, Ruby. Programação orientada a objetos Internet

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