Evolução - UNIVASF Universidade Federal do Vale do São ...rosalvo.oliveira/Disciplinas/2011_2/IEC/aulas/... · Histórico - Evolução Arquitetura do computador (1945 - Von Neumann)

Histórico - Evolução

INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO

Professor: Rosalvo Ferreira de Oliveira Neto

1. Definição

2. Primeiras máquinas de calcular

3. Cartões-perfurados

4. Máquina Diferencial

5. Primeiros computadores

6. Primeiros computadores pessoais

7. Classificação de sistemas computacionais

8. Personalidades

9. Tendências

03Univasf – Engenharia de Computação - INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO - Prof.: Rosalvo Neto

Estrutura

Qual a definição mais simples para o computador?

É uma máquina que efetua cálculos.

Você sabe qual a origem da palavra CÁLCULO?

Em latim, a palavra “pedra” significa CALCULUS.





Os primeiros profissionais a CALCULAR foram os pastores.

Técnica utilizada: empilhamento de pedras para controlar a

quantidade de ovelhas de seu rebanho.



Por volta de 2500 A.C., na China, surgiu a primeira máquina

de contar bem sucedida:

O Ábaco.

A palavra ABACUS em latim significa “Tábua de Argila”.



1614 - Bastões de Napier

John Napier (1550-1617), escocês inventor dos logaritmos,

também inventou os ossos de Napier, que eram tabelas de

multiplicação gravadas em bastão, o que evitava a

memorização da tabuada.



1642 - Primeiro instrumento moderno de calcular - uma

somadora (Máquina de Pascal) .

Construído por Blaise Pascal (físico, matemático e filósofo

francês).

Pascal construiu a máquina com 19 anos.

Dispositivo inteiramente mecânico, usava várias engrenagens, acionado por uma alavanca.



1671 - Gottfried Wilhelm Leibnitz (filósofo e um dos

formuladores do cálculo integral) projetou a primeira máquina

de multiplicação e divisão, além de soma e subtração.

Equivalente às calculadoras de bolso que efetuam as quatro operações.



O que estas máquinas tinham em comum?

Todas essas máquinas estavam longe de ser um computador de

uso geral, pois não eram programáveis. Isto quer dizer que a

entrada era feita apenas de números, mas não de instruções a

respeito do que fazer com os números.



1802 - Jacquard desenvolveu os cartões-perfurados para

entrada de dados.



1822 - Charles Babbage (matemático) propõe a MáquinaDiferencial, utilizando os cartões de Jacquard.

Funções trigonométricas e logaritmos eram calculados na

máquina.



Máquina Diferencial: Babbage

Idealizada para construir tabelas de números para

navegação naval.

Construída para executar um único algoritmo – método das

diferenças finitas usando polinômios.



1834 – Babbage “inventou” a precursora dos computadoresdigitais de hoje, a Máquina Analítica.

Máquina “mecânica”, trabalhava a vapor.

Programação seqüencial de operações.

Por seu trabalho na máquina analítica, Babbage é

considerado um dos pioneiros dos computadores.

As máquinas de Babbage nunca foram construídas.



Ada Byron King (ou Ana Lovelace)compreendeu o funcionamento da MáquinaAnalítica e escreveu os melhores relatos sobreo processo.

Criou programas para a máquina - primeiraprogramadora de computador. É uma daspoucas mulheres a figurar na história doprocessamento de dados.



Geração 0 – Computadores Mecânicos (séx. XVII ao séc. XIX).

Próxima etapa: substituir as partes mecânicas por componenteselétricos.

Máquina de Diferenças Máquina Analítica



Década de 1930

Tentativas de substituir as partes mecânicas dos computadores

por partes elétricas.

O uso de relés era uma forma de fazer essas substituições, mas o

alto custo, tamanho físico e baixo desempenho eram as

desvantagens desses tipos de máquinas.



Só por volta de 1936 as idéias de Babbage foramcomprovadas, quando Alan Turing publicou umartigo, pouco conhecido, chamado “Oncomputable numbers”.

Alan Turing foi um dos fundadores da Informática,tendo apresentado contribuições importantes tantoem aspectos teóricos como práticos da mesma.

O prêmio Turing Award tem sido concedido pelaACM (Association for Computing Machinery)desde os anos 1960 a personalidades queobtiveram destaque no domínio da Informática eCiência da Computação. Alan Turing

turing_oncomputablenumbers_1936.pdf







O computador moderno nasce das idéias sobre algoritmos, publicadasem 1937 por Alan Turing, e dos planos de John von Neumann parauma nova máquina de calcular, que pela primeira vez inclui, além decálculos matemáticos, o processamento lógico de informações.

John von Neumann



Arquitetura do computador (1945 - Von Neumann)

Codificar as instruções de uma forma possível de ser armazenada namemória do computador. Von Neumann sugeriu que fossem usadosuns e zeros.

Armazenar as instruções na memória, bem como toda e qualquerinformação necessária a execução da tarefa, e

Quando processar o programa, buscar as instruções diretamente namemória, ao invés de lerem um novo cartão perfurado a cada passo.

Estas sugestões tornaram-se a base filosófica para projetos decomputadores.



Guerra e desenvolvimento

É notório que durante as guerras a tecnologia sempre apresenta

um maior desenvolvimento.

Com a Computação o fenômeno é o mesmo.

Os governos sempre incentivaram o desenvolvimento de

equipamentos que pudessem calcular trajetórias, decifrar

mensagens inimigas, obter maior poder de destruição....



1944 – Mark I - primeiro computador eletromecânico construído.



Características do Mark I

Possuía 18 metros de comprimento, dois metros de largura epesava 70 toneladas;

Era constituído por 7 milhões de peças móveis;

Sua fiação alcançava 800 Km;

Com a chegada dos computadores eletrônicos o Mark I logo foisubstituído.



1946 - O primeiro computador eletrônico, o ENIAC (EletronicNumerical Integrator And Computer), foi inventado.

0 ENIAC teve vida ativa curta e foi aposentado em 1952

Pode-se encontrar também a denominação ENIAC (Electrical Numerical IntegratorAnd Calculator).



Características do ENIAC:

Totalmente eletrônico ;

Emitia o equivalente a 200 quilowatts de calor;

30 toneladas de peso;

180 m² de área construída;

5,5 m de altura;

25 m de comprimento;

2 vezes maior que o MARK I;



Características do ENIAC:

Foi alojado em uma sala de 9 m x 30 m.

Capacidade de memória e confiabilidade foram seus primeirosproblemas.

Em 1952, mais de 19.000 válvulas tinham sido substituídas: elascomeçavam a queimar dois minutos depois de ligar oequipamento.



BUG?

O termo "bug" representa todo o tipo de erro de computação

O primeiro BUG de computador é relatado pela Oficial Naval ematemática Grace Murray Hopper.

O BUG era um inseto (“bug”) dentro do computador.


UNIVAC (1951) Foi o primeiro computador comercialfabricado e comercializado nos Estados Unidos


O primeiro UNIVAC foi entregue ao escritório do censo dos Estados Unidos


Características do UNIVAC

Usava 5.200 válvulas

Pesava 13 toneladas

consumia 125 KW

O sistema completo ocupava mais de 35 m2 de espaço



Mainframes (1959)




1962:

Douglas Engelbart recebe a patente do primeiro mouse.


Altair 8800 (1975) – Primeiro computador pessoal



Apple II (1977) – Primeiro computador pessoal bem sucedido



O IBM PC (1981) – Computadores em larga escala



Classificação de Sistemas Computacionais

Quanto à característica de construção

1ª GERAÇÃO (...Década de 50):

A válvula é o componente básico;

Grande;

Esquentava muito;

Consumia muita energia elétrica;

Computadores ocupavam muito espaço físico.

Dispunham de dispositivos de

Entrada/Saída primitivos (através da cartões perfurados).

Eram aplicados em campos científicos e militares.

Linguagem de programação: linguagem de máquina.

Operações internas mediam-se em milissegundos.



2ª GERAÇÃO (Início dos anos 60):

O transistor é o componente básico

Tamanho menor que a válvula

Esquentava menos

Gastava menos energia elétrica

Mais durável e confiável

As máquinas diminuíram muito em tamanho e suas aplicaçõespassam da esfera científica e militar e começam a focar emaplicações administrativas e gerenciais.

Surgem as primeiras linguagens de programação.

Além dos núcleos de ferrite, fitas e tambores magnéticos passam aser usados como memória.

Operações internas mediam-se em microssegundos.



3ª GERAÇÃO (meados dos anos 60 até meados dos anos 70):

Marco inicial: surgimento dos C.I.s. O LSI passa a ser o componente básico

O LSI ficou conhecido como „chip‟ Pequena pastilha de silício de 1 cm2

Composto de milhares de transistores

Os computadores diminuíram de tamanho e aumentaram seudesempenho.

Evolução dos Sistemas Operacionais, surgimento damultiprogramação, real time e modo interativo.

A memória é feita de semicondutores e discos magnéticos.

Operações internas mediam-se em nanossegundos.



4ª GERAÇÃO (meados dos anos 70 a início dos anos 90):

Tem como marco inicial o surgimento do microprocessador.

Houve a miniaturização dos computadores.

Nesta geração é que surgiram os microcomputadores PC.

Surgem muitas linguagens de alto-nível.

Operações internas mediam-se em picossegundos.



5ª GERAÇÃO (anos 90 - ????):

Devido ao avanço tecnológico o conceito de geração torna-seobsoleto.


Personalidades

Bill GatesCom apenas 19 anos, fundou a Microsoft em 1975


Personalidades

Steve Jobsfundou a Apple Computer em 1976 com o lançamento do Apple I


Personalidades

Larry Page e Sergey Brin desenvolveram e fundaram o Google em 1998


Tendências

Virtualização


Tendências

Computação em nuvem (Cloud Computing)


Tendências

Computação em nuvem (Cloud Computing)

Utilização da memória e das capacidades de armazenamento

Cálculo de computadores e servidores

Compartilhados e interligados por meio da Internet


Tendências

Computador quântico

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