O Computador - Introdução

Documentos relacionados
Introdução histórica. José Delgado. Arquitetura de Computadores Introdução histórica 1

Softwares, Aplicativos e Sistemas Operacionais

Fundamentos em Informática Introdução e Conceitos

Histórico da evolução dos. Ermeson Andrade

Manutenção de Computadores e Redes

IAC001 - Arquitetura e Organização de Computadores.

Aula Breve História dos Computadores - Informatiquês - O Computador - Software vs. Hardware. Introdução à Engenharia da Computação

Unidade I ORGANIZAÇÃO DE. Prof. Antônio Palmeira

Introdução aos computadores

Informática básica. Professor: Francisco Ary

CENTRO DE EMPREGO E FORMAÇÃO PROFISSIONAL DE ÉVORA TÉCNICO DE INFORMÁTICA E SISTEMAS EFA. UFCD: 0777 Processador de Texto Processamento e edição

INFORMÁTICA ELETROTÉCNICA SUBSEQUENTE AULA I. Prof. MSc. Glécio Rodrigues de Albuquerque

CONCEITOS BÁSICOS DE INFORMÁTICA. Disciplina: Informática Professor: Gustavo Sabry

CURSO TÉCNICO PROFISSIONALIZANTE. Disciplina: Informática Básica (História da Informática)

Fundamentos de Programação 1

Arquitetura de Um Computador

Evolução e Desempenho. Alberto Felipe Friderichs Barros

Tópicos de Ambiente Web Tópico: História do Computador

Informática básica. Professor: Francisco Ary

Ábaco. Ipad HISTÓRIA DA INFORMÁTICA E SUA EVOLUÇÃO. Tecnologias de Informação e Comunicação

Evolução da Informática: a Origem da Computação

Sistemas de Computação

Campus Avançado Capivari Análise e Desenvolvimento de Sistemas (ADS) Prof. André Luís Belini

Fundamentos de Arquiteturas de Computadores

ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES

1. Introdução à informática: histórico e evolução

Informática I. Aula 1. Aula 1-30/08/2006 1

Hardware. Computador. Computador. Computador. Evolução dos Computadores. Laboratório de Utilização de Microcomputadores (DCA0302) Aula 01

Organização de Computadores I

Máquinas Multiníveis Aula 04. Prof. Jadir Eduardo Souza Lucas Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Informática

INFORMÁTICA BÁSICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO GRANDE DO NORTE AULA 01

Geração de computadores Arquitetura e Organização de Computadores Curso de Análise e Desenvolvimento de Sistemas

Arquitectura de Computadores

Arquitetura de Microprocessadores

Histórico - Evolução INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO. Professor: Rosalvo Ferreira de Oliveira Neto

Princípios de Sistemas de Informação. Histórico da Computação

HISTÓRIA DO COMPUTADOR

Micr c o r co c ntr t o r lad a or o es

Arquiteturas Sequencias. Evolução dos Computadores BIBLIOGRAFIA BÁSICA. Organização e Arquitetura de Computadores

ENIAC Primeiro computador de Propósito Geral. William Stallings Computer Organization and Architecture 6 th Edition (2003)

Fat-Uerj: Introdução à computação

GRANDES MARCOS NA HISTÓRIA DAS TIC

Máquinas de Calcular Mecânicas

FACULDADE LEÃO SAMPAIO

GFM015 Introdução à Computação. Plano de Curso e Introdução. Ilmério Reis da Silva UFU/FACOM

William A. Zacariotto

Arquitetura de Computadores. Prof.º Me. James Clauton

Algoritmos e Lógica de Programação Histórico

História dos Computadores. Aílson

História da Computação


Histórico e Conceitos

FB7E3J 07/03/ QUEM SOU? 2. O QUE EU QUERO? 3. O QUE EU TRAGO? 4. O QUE ESPERO. Aula Introdução. Informática Básica

O termo computação vem do latim computare significa executar cálculos

INTRODUÇÃO À INFORMÁTICA

Introdução: Histórico dos Computadores

Unidade I. Organização de Computadores. Prof. Renato Lellis

Conceitos Básicos de Informática

Fundamentos de Arquiteturas de Computadores

CES-10 Introdução à Computação. Prof. Paulo André IEC - ITA

6. Natureza dos circuitos digitais

Conceitos Básicos de Informática. Profª Patricia Schiavon

DIREITO DA SOCIEDADE DA INFORMAÇÃO

SSC304 Introdução à Programação Para Engenharias

Organização Estruturada de Computadores

Depois do estudo deste capítulo, o estudante deve ser capaz de:

O que é um computador. Segundo o Dicionário Escolar da Língua Portuguesa, computador é avaliador, calculador.

INFORMÁTICA E CONTABILIDADE. Prof. Me. Fábio Assunção CMP 1128 Parte 01

Introdução: Histórico dos Computadores

Aula 1: Introdução à Organização de Computadores

História do Computador. Introdução ao Computador 2010/1 Renan Manola

"No futuro, os computadores não pesarão mais do que 1,5 tonelada" Popular Mechanics, prevendo a evolução da ciência, 1949

Algoritmos Lógica e Programação

Introdução à Arquitetura de Computadores

Informática I. Aula 9. Aula 9-24/09/2007 1

15/09/2016. Nº BINÁRIO BACON Político, filósofo e ensaísta inglês foi o primeiro a usar aritmética de base 2, ou seja, números binários.

Objetivos. Relacionar as gerações da tecnologia da computação. Identificar as principais inovações que caracterizam cada uma delas.

I n f o r m á t i c a

História e Evolução dos computadores DISCIPLINA: BIOINFORMÁTICA PROF. RAPHAEL DE MELO GALVÃO

FUNDAMENTOS DE ARQUITETURAS DE COMPUTADORES INTRODUÇÃO. Cristina Boeres

Curso de Montagem e Manutenção de Computadores. Prof.: Bruno Rafael de Oliveira Rodrigues

Primórdios da computação e histórico dos Computadores

Adriano Maranhão INFORMÁTICA APLICADA A GESTÃO

funcionava com discos e rodas dentadas Escrita Primeiros registos O ÁBACO Escrita Primeiros registos Pascaline de Blaise Pascal

Conceitos Básicos INFORMÁTICA = Trata a informação de forma automática

21/03/2018. O termo computação (do latim computare ) quer dizer: execução de cálculos. Significa: fazer cômputos, calcular.

SUMÁRIO. Evolução. Do passado ao presente. Futuro. Cálculos manuais Calculadoras mecânicas Máquinas eletrônicas

Aula 02. Prof. Laurence Rodrigues do Amaral FACOM/UFU. Prof. Laurence Rodrigues do Amaral UFU/FACOM/Patos de Minas

Universidade de Brasília Histórico e Introdução

Histórico e Introdução

INSTITUTO DE ENSINO SUPERIOR DO ESPÍRITO SANTO FACULDADE DO ESPÍRITO SANTO - MULTIVIX CURSO DE ENGENHARIA DE PETRÓLEO E GÁS(2º Período)

C onceitos B ás icos de Informática

História e evolução dos computadores. Professor Leonardo Cabral da R. Soares

Arquitetura e organização de computadores

Disciplina de Informática. Curso Tecnólogo em Gestão Ambiental Unidade Erechim Profª. Me. Valéria Espíndola Lessa

Disciplina de Arquitetura e Manutenção de Computadores

Uma visão geral sobre computadores e Internet

Introdução ao Processamento de Dados (I P D)

Transcrição:

Arquitectura de Computadores II Engenharia Informática (11545) Tecnologias e Sistemas de Informação (6621) O Computador - Introdução Fonte: Arquitectura de Computadores, José Delgado, IST, 2004 Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 1

MOTIVAÇÃO Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 2

O computador é um dos maiores feitos do Homem. Tornou áreas de trabalho obsoletas, criou outras, tornou possível coisas impossíveis. Mais do que a própria televisão, o computador é a caixa que mudou o mundo. Com a televisão de alta definição e melhoria das comunicações, a televisão, os telemóveis e o computador estão em rota de colisão, juntando as capacidades de: distribuição de informação multimédia; interacção global (internet, TV interactiva); processamento local de informação. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 3

Um computador não tem nada de mágico nem sequer é um sistema inteligente (mas é fiável, determinístico e muito rápido). Tem de ser exaustivamente programado pelo utilizador, que tem de prever todas as situações. A inteligência aparente do computador é apenas a inteligência do programador. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 4

O meu computador é estúpido que nem uma porta. Só faz o que eu lhe mando, não faz o que eu quero! Um computador é como um rato num labirinto, seguindo cegamente setas que indicam por onde ir (instruções do programador). Não tem visão de conjunto nem sabe o que está a fazer! Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 5

Antes dos computadores, (quase) tudo era manual (mão-de-obra intensiva). Motivação: Automatização (tarefas repetitivas sem se cansar); Capacidade (de memória, de processamento); Rapidez (milhões de vezes mais rápido); Fiabilidade (o erro humano é muito frequente); Custo (o computador não recebe ordenado ). Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 6

DO ÁBACO AO COMPUTADOR PESSOAL Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 7

Ábaco: Inventado no médio oriente, Mesopotâmia, 3000 a.c.; Primeiro dispositivo manual de cálculo; Servia para representar números no sistema decimal e realizar operações aritméticas. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 8

Tábua de Logarítmos de Napier: Inventada, em 1614, pelo escocês Jonh Napier; Calculava logarítmos usando tábuas/réguas para auxiliarem no cálculo de divisões e multiplicações. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 9

Pascaline ou Máquina de Somar: Inventada no século XVII, pelo francês Blaise Pascal; Primeira calculadora mecânica capaz de fazer somas e subtrações; Primeiro e vai um automático; Funcionamento baseado em engrenagens. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 10

Calculadora Mecânica: Criada no século XVII, pelo alemão Gottfried Leibnitz; Aperfeiçoou a Pascaline; Efetuava multiplicações através de somas consecutivas; Pouco divulgada. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 11

Tear Programável: Criada no inicio do século XIX, por Joseph Jacquard; Cartões perfurados para controlavam a confecção e o desenho nos tecidos; Primeira máquina mecânica programável. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 12

Arithmometer: Projetada e construída em 1820, por Charles Thomas; Primeira máquina que realizava as quatro operações aritméticas básicas (adição, subtracção, multiplicação e divisão). Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 13

Calculador Analítico ou Máquina Diferencial: Criado em 1833 pelo inglês Charles Babbage; Considerado o pai da Informática; Dispunha de programa, memória, unidade de controle e periféricos de saída. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 14

Primeira aplicação: Recenseamento em 1890 nos Estados Unidos; Hollerith Tabulating Company; Deu origem à IBM em 1911. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 15

Utilizada no recenseamento demográfico dos E.U.A.; Acumulava e classificava informações; Utilizava cartões perfurados. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 16

Calculadora Mecânica: Em 1890, William S. Burroughs, iniciou a produção de uma máquina de calcular mecânica que imprimia as parcelas e os resultados. Era comercializada pela empresa que em 1986 receberia o nome de UNISYS. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 17

Válvula: Inventada em 1905 por Lee de Forest; Componente fundamental dos computadores de 1ª Geração. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 18

Em 1911 é fundada a IBM (International Business Machines Corporation). Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 19

Harvard Mark I: Desenvolvido entre 1937 e 1944; Usado no cálculo de tabelas matemáticas e navegação; Objectivo semelhante à máquina de Babbage; 3 segundos para uma multiplicação de 10 dígitos. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 20

Harvard Mark II: 1945; Testes no Harvard Mark II; Descobriram que um relé não fazia contacto devido a uma traça; Este bug era real Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 21

ENIAC: 1946; 18000 válvulas electrónicas; 30 toneladas; Sala com 30 metros; Cada registo: 60 cm; 1000 vezes mais rápido que o Mark I (3 ms para uma mulplicação de 10 dígitos). Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 22

Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 23

Transistor: Criado em 1947 na Universidade de Stanford (EUA); Usado comercialmente apenas no final da década de 50; Componente fundamental dos computadores de 2ª Geração; Permitiu a substituição das válvulas; Menor consumo; Maior integração. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 24

UNIVAC: Criado em 1949 por Mauchly Computer Corporation; Primeiro computador eletrónico disponível comercialmente; Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 25

UNIVAC: Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 26

Circuitos Integrados: Desenvolvidos em meados dos anos 60; Componente dos computadores de 3ª Geração; Agrupamento de componentes eletrónicos sobre um chip de silício (o silicio é o principal componente do vidro, cerâmica, ); Inicio da era do down-sizing. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 27

Circuitos Integrados Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 28

Circuitos Integrados Escalas de Integração SSI (Small Scale Integration): Integração em pequena escala: são os CI com menos componentes. Podem conter até 30 dispositivos por pastilha (chip); MSI (Medium Scale Integration): Integração em média escala: corresponde aos CI com várias centenas de componentes, podendo possuir de 30 a 1000 dispositivos por pastilha (estes circuitos incluem descodificadores, contadores, etc.); Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 29

Circuitos Integrados Escalas de Integração LSI (Large Scale Integration): Integração em grande escala: contém milhares de componentes podendo possuir de 1000 até 100.000 dispositivos por pastilha (estes circuitos normalmente efectuam funções lógicas complexas, tais como toda a parte aritmética duma calculadora, um relógio digital, etc.). [1969]; VLSI (Very Large Scale Integration): Integração em muito larga escala: é o grupo de CI com um número de componentes compreendido entre 100.000 e 10 milhões de dispositivos por pastilha (são utilizados na implementação de microprocessadores). [1975] Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 30

Circuitos Integrados Escalas de Integração ULSI (Ultra Large Scale Integration): Integração em escala ultra larga: É o grupo de CI com mais de 10 milhões de dispositivos por pastilha. [1990, ex:pentium (Intel)] Nos computadores actuais, quase todos os chips usados são do tipo LSI, VLSI ou ULSI. Os chips SSI e MSI são ainda usados em pequenas quantidades, normalmente para auxiliar os chips LSI e VLSI. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 31

Intel: Fundada em 1971, (com colaboradores da Motorola e Texas Instruments); 4004; Microprocessador 4 bits; 108 Khertz; 2300 transistores. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 32

Altair 8800: Criado em 1975; Primeiro computador pessoal portátil, produzido para comercialização massificada. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 33

Microsoft: Fundada em 1975, por Bill Gates e Paul Allen; O primeiro trabalho desenvolvido, foi a criação de um interpretador; da linguagem de progranação Basic, para o computador Altair 8800. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 34

Apple: Em 1976 Steve Jobs e Steve Wozniak (fundadores da Apple Corp.), lançam o Apple I; O Apple II, lançado em 1979, foi o primeiro microcomputador pessoal a ter sucesso comercial. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 35

8086: Criado em 1978 Microprocessador 16 bits; 5 Mhertz; 29000 transistores; Primeiro microprocessador a sério. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 36

IBM PC: Criado em 1981, o conceito do computador pessoal (Personal Computer-PC); O PC foi declarado o man of the year de 1982 pela revista Time Magazine; Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 37

ZX80: Lançado pela Sinclair em 1980; Antecessor do ZX Spectrum; Enorme sucesso comercial. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 38

No futuro, os computadores não pesarão mais do que 1,5 tonelada. *Popular Mechanics, prevendo a evolução da ciência, 1949. Viajei por todos os lados neste país (EUA) e posso assegurar-lhes que processamento de dados é uma ilusão que não perdura até o fim do ano. *O editor de livros técnicos da Prentice Hall, 1957. Acho que deve existir um mercado mundial para, talvez, cinco computadores. *Thomas Watson, administrador da IBM, 1943. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 39

O COMPUTADOR Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 40

Que problemas pode um computador resolver? O processamento a ser feito é o mesmo, seja por uma pessoa, seja por um computador. O que um computador faz é simular o trabalho de uma ou mais pessoas. Essa simulação é simplificada (um computador não precisa dos truques organizacionais das pessoas). Informação de entrada Processamentoo Informação de saída Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 41

Qualquer processamento pressupõe um algoritmo (conjunto de passos elementares para se atingir um dado objectivo); O mesmo processamento pode ser implementado por algoritmos diferentes. Exemplo: cálculo do perímetro de um rectângulo: Algoritmo 1: Somar os lados todos; Algoritmo 2: Somar um lado com outro diferente e depois multiplicar a soma por dois. Pessoas e computadores podem usar algoritmos diferentes para resolver o mesmo problema porque têm capacidades específicas diferentes. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 42

Qualquer processamento pressupõe um algoritmo (conjunto de passos elementares para se atingir um dado objectivo); O mesmo processamento pode ser implementado por algoritmos diferentes. Exemplo: cálculo do perímetro de um rectângulo: Algoritmo 1: Somar os lados todos; Algoritmo 2: Somar um lado com outro diferente e depois multiplicar a soma por dois. Pessoas e computadores podem usar algoritmos diferentes para resolver o mesmo problema porque têm capacidades específicas diferentes. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 43

Processador Memória de programa Interface com o mundo Memória de dados Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 44

1. Lê uma instrução da memória de programa; 2. Interpreta a instrução (vê que operação é preciso fazer); 3. Lê operandos da memória de dados; 4. Executa a operação; 5. Armazena o resultado na memória de dados; 6. A memória de dados pode ser substituída pela interface com o mundo exterior nos passos 3 ou 5 ou em ambos; 7. Volta ao passo 1 onde irá ler a instrução seguinte na memória de programa. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 45

Arquitectura de Vom Newmann (1947) Formulado, em 1947, por John Von Newmann, com base em seus estudos feitos sobre o ENIAC; Definiu o esquema básico de funcionamento dos computadores. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 46

Arquitectura de Vom Newmann (1947) Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 47

UNIDADE DE ENTRADA PROCESSADOR UNIDADE DE SAÍDA MEMÓRIA Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 48

UNIDADE DE ENTRADA PROCESSADOR UNIDADE DE SAÍDA MEMÓRIA Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 49

Os computadores substituiram as pessoas nas tarefas mais repetitivas e de mais baixo nível. Os computadores não entendem as pessoas directamente. Têm de ser programados por meio de um algoritmo, uma linguagem de programação e um compilador. O modelo de computador adoptado é o de von Neumann (processador, memória, periféricos). O sistema operativo é fundamental. A evolução dos computadores tem sido rápida e profunda. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 50