Capitulo 1 - Introdução

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Capítulo 1:

Introdução

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Conceituação

Computador

• É uma máquina, composta por parte eletrônica e eletro-mecânicas, capaz de sistematicamente coletar, manipular e fornecer os resultados de informações para um ou mais objetivos.

Processamento de Dados

• Série de atividades realizadas para produzir um conjunto de informações a partir de outras informações iniciais (dados).

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Conceituação

Organização de Computadores

• Implementação da máquina.

• Aspectos relativos aos componentes físicos específicos (memória, freqüência do relógio, sinais de controle, etc.).

Arquitetura de Computadores

• Tem impacto na elaboração dos programas.

• Conjunto de instruções do processador, tamanho da palavra, tipo e tamanho dos dados manipulados, etc.

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Conceituação

Arquitetura de Computadores

• Exemplo: família x86 da Intel.

• 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium IV, Celeron, Xeon, Core 2 Duo, i3, i5, i7

• Usuário troca de computador sem alterar seus programas, pois toda a família emprega a

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Conceituação

Hardware

• Conjunto de componentes físicos do computador.

• Placas de circuito impresso,

fiação, monitor, teclado, mouse, etc.

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Conceituação

Software

• Programas.

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Sistemas

• “Conjunto de partes coordenadas que concorrem para a realização de um determinado objetivo.”

• Sistemas de transporte;

• Sistema solar;

• Sistema digestivo;

• Sistema de reservas de passagens aéreas;

• Sistema de processamento de dados;

• Sistema de computação (hardware e software básicos);

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Sistemas de Computação

• Sistema que utiliza cálculos matemáticos para realizar suas funções.

• São implementados através dos programas.

• Conjunto de comandos ou instruções executadas passo a passo (algoritmo).

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Sistemas de Computação

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Sistemas de Computação

• Linguagem Assembly

• Mais baixo nível

• Programas maiores e mais difíceis de

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Sistemas de Computação

• Linguagem de máquina (representação binária).

• Linguagem que o

computador utiliza para executar o

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Onde tudo começou...

• Alguns autores afirmam que a Informática e os

Computadores surgiram com o aparecimento do primeiro instrumento de calcular, o “Ábaco” , por volta de 2000 a 3000 AC.

• O período 2700 – 2300 AC assistiu ao aparecimento do primeiro ábaco (Sumério):

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Onde tudo começou...

• Todavia, somente muito tempo depois surgia um

modelo mais evoluído e que é usado até hoje no oriente: o ábaco chinês. Existem

diversos modelos de ábaco, como o russo ou o japonês, mas a versão chinesa tornou-se a mais conhecida

mundialmente. O ábaco mostrou-se tão eficiente e simples de usar que nada melhor que ele surgiu até o século XVII.

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Geração de Computadores

• Gerações de Computadores

• 0a _{Geração – Computadores Mecânicos}

• 1a _{Geração – Válvulas}

• 2a _{Geração – Transistores}

• 3a _{Geração – Circuitos Integrados}

• 4a _{Geração – VLSI}

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Computadores Mecânicos (1642 – 1945)

• 1642 – Primeira máquina de calcular

• Blaise Pascal –Cientista Francês

• Tinha apenas 19 anos!

• Foi criada p/ ajudar pai (coletor de impostos do governo Francês)

• Inteiramente Mecânica Engrenagens movidas a manivelas operadas à mão

• Fazia apenas SOMA e SUB

• Não fez sucesso!

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Computadores Mecânicos (1642 – 1945)

• 1672 – Máquina de calcular c/ 4 operações

• Baron Gottfried von Leibniz – Matemático Alemão

• Inteiramente Mecânica

• Fazia SOMA, SUB, MULT e DIV

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Computadores Mecânicos (1642 – 1945)

• 1890 – Hollerith: máq. de perfurar cartões

• Dr. Herman Hollerith – Funcionário dos EUA Census Bureau

• Censo de 1880 – Processamento Manual levou 7,5 anos para

finalizar

• Censo de 1890 – Processamento levou 2,5 anos com:

• máquina de perfurar cartões

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Computadores Mecânicos (1642 – 1945)

• Dr. Herman Hollerith fundou em 1911 a companhia “Tabulating Machine Company”para produzir máquinas de tabulação • 1924 – A companhia de Hollerith foi

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Computadores Mecânicos (1642 – 1945)

• 1936 – Z1 – Primeira calculadora a relê • Konrad Zuze – estudante alemão de engenharia

• Construiu uma série de máquinas automáticas de calcular – relês

eletromagnéticos

• Z1 foi destruída em 1944 no bombardeio de Berlim

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Computadores Mecânicos (1642 – 1945)

• 1937 – ABC (Atanasoff Berry Computer)

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Computadores Mecânicos (1642 – 1945)

• 1944 – MARK I – 1o. Computador Eletromecânico do mundo (Apoio da IBM)

• Howard Aiken – Phd Harvard

• Construído com milhares de Relês, ocupava 120 m3, levava 3 segundos p/ multiplicar números de 10 dígitos

• 72 palavras de 23 dígitos decimais

• Tempo de instrução de 6 segundos

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1a. Geração – Válvulas (1945 – 1955)

• 1943 - COLOSSUS - Primeiro computador Eletrônico

• Alan Turing ajudou no projeto.

• Governo Inglês manteve segredo por 30 anos.

• Não influenciou os computadores modernos.

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1a. Geração – Válvulas (1945 – 1955)

• 1946 – ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer) – EUA

• John Mauchley e seu aluno de graduação J. Presper Eckert. (+ John von Neumann)

• 18.000 válvulas, 1500 relês, 30 toneladas, 140 kW de consumo, área ocupada 170m2.

• 20 registradores de 10 dígitos decimais

• Programação usando 6000 chaves e conexão de cabos

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1a. Geração – Válvulas (1945 – 1955)

• 18.000 válvulas

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• O ENIAC era programado através de fios quando precisava-se mudar a aplicação.

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• 1952 – IAS – Maioria da máquinas atuais utiliza este projeto

• John von Neumann – Princeton

• Matemático e físico

• No ENIAC, cada “bit” era representado por 10 válvulas (decimal – 0 à 9)

• John von Neumann propôs utilizar aritmética binária

• Substituiu programação via cabos/chaves por programas digitais

armazenados em MEMÓRIA

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1a. Geração – Válvulas (1945 – 1955)

Memória Unidade de Controle e Processamento (UCP) Unidade de Lógica e Aritmética (ULA)

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1a. Geração – Válvulas (1945 – 1955)

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1a. Geração – Válvulas (1945 – 1955)

• 1951 UNIVAC (Universal Automated Computer)

• 1º Computador a ser produzido em escala

comercial (mesmos criadores do ENIAC)

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1a. Geração – Válvulas (1945 – 1955)

• IBM passa a dominar o mercado !

• 1954 IBM 650 Vendeu mais de mil unidades, um sucesso absoluto de vendas,

conquistou 85% do mercado dos Estados Unidos.

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2a. Geração – Transistores (1955 – 1965)

• 1947 – Invenção do transistor

• John Bardeen, Walter Brattain, William Shockley

• Não aquece.

• Não quebra por choque físico.

• Fisicamente menor.

• Por volta de 1950 as válvulas ficaram obsoletas.

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2a. Geração – Transistores (1955 – 1965)

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2a. Geração – Transistores (1955 – 1965)

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2a. Geração – Transistores (1955 – 1965)

• 1959 – PDP-I – DEC

• Vendeu 50 unidades

(custava US$120.000,00 ótimo custo/benefício), MIT recebeu 1 PDP-I

• Display visual c/ habilidade de plotar

pontos em qualquer lugar da tela de 512x512

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2a. Geração – Transistores (1955 – 1965)

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2a. Geração – Transistores (1955 – 1965)

• 1961 – 1401 – IBM

• Computador

tremendamente popular

• Podia ler/escrever fitas magnéticas,

• Ler/furar cartões magnéticos

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3a. Geração – Circuitos Integrados (1965 – 1980)

• 1964 – System/360 – IBM

• Baseada em circuitos integrados

• Primeira linha de produto projetada como uma

família (2 versões e várias configurações):

• Versão comercial e versão científica, configurações em diversos tamanhos e velocidades.

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3a. Geração – Circuitos Integrados (1965 – 1980)

• 1958 – Com a Invenção do CI

• Robert Noyce permitiu colocar várias dezenas de transistores em um

ÚNICO CHIP

• Benefícios:

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3a. Geração – Circuitos Integrados (1965 – 1980)

• 1972

• INTEL lança o processador 8080

• Motorola lança o

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3a. Geração – Circuitos Integrados (1965 – 1980)

• 1976 - Commodore

• Lança 1º MicroComputador pessoal comercial (PET 2001)

• Início da era dos PC – Personal Computer

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3a. Geração – Circuitos Integrados (1965 – 1980)

• 1967 - 1980

• Disco de 8 polegadas.

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3a. Geração – Circuitos Integrados (1965 – 1980)

• 1976 - Steve Wozniake Steve Jobs – Surge a Apple !

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3a. Geração – Circuitos Integrados (1965 – 1980)

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3a. Geração – Circuitos Integrados (1965 – 1980)

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4a. Geração – VLSI (1980 – Atual)

• VLSI – Very Large Scale Integration

• Mini e super minicomputadores

• Sistemas multiusário, UNIX, VMS)

• PC de 16 bits da IBM (DOS)

• Multiprocessamento, divisão de programas entre processadores, paralelismo

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4a. Geração – VLSI (1980 – Atual)

• 1980 - Clive Sinclair

• ZX-80 US$ 150,00 (muito barato !)

• Apple II completo US$ 2000,00

• IBM ainda não entra no mercado dos micros pessoais APPLE lança diversos periféricos para o Apple II, e se torna um dos micros com mais softwares

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4a. Geração – VLSI (1980 – Atual)

• 1981 - IBM entra no mercado de micros pessoais

• Influência da Microsoft, usa os microprocessadores da INTEL

• 8086 (16 bits) Incompatibilidade com periféricos (PS/2)

• INTEL lança 8088 (16 bits interno e 8 bits externo)

• IBM-PC com MS-DOS 1.0

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4a. Geração – VLSI (1980 – Atual)

• 1983 - APPLE Lisa

• (Interface Gráfica da Xerox e Mouse)

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4a. Geração – VLSI (1980 – Atual)

• 1984 IBM PC AT

• MS-DOS 3.0 INTEL 80286

• APPLE continuava disparado na frente Macintosh mais avançado e utilizado na época

• Windows para a linha IBM PC

• Muito aquém do ambiente gráfico do Mac, devido limitações do hardware e software da linha IBM-PC

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4a. Geração – VLSI (1980 – Atual)

• A Microsoft tenta criar um novo padrão de micros: o MSX (Microsoft Extended) - já que havia diversos micros com diversos "padrões"

• Com o apoio total de diversas grande empresas de Hardware: Sony, a Mitsubishi, a Toshiba, a Fuji.

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4a. Geração – VLSI (1980 – Atual)

• Erro da Microsoft :

• Pensar que todos iriam se desfazer de seus microcomputadores para aderir o padrão MSX

• E que todos, a partir daquele momento, só iriam utilizar o padrão MSX.

• Não permitiu a necessária mudança gradual.

• Começaram a ser criadas leis internacionais de patentes.

• Surgimento de diversos fabricantes, não mais especializados em "clonar" o micro da IBM, mas criar micros que utilizem o mesmo PADRÃO.

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4a. Geração – VLSI (1980 – Atual)

• Novo microprocessador Intel: o 80386 de 32 bits (segue a linha do 8086)

IBM

• Ao invés de continuar com a linha IBM PC - (arquitetura aberta ) começa nova linha de micros, PS/2 (Personal System 2), que possuía arquitetura fechada e proprietária.

• Compaq desponta como novo fabricante mundial de micros, por liderar fabricantes utilizassem arquitetura aberta e seguissem o padrão IBM PC original.

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4a. Geração – VLSI (1980 – Atual)

• Ocorreu o mesmo no lançamento de novos microprocessadores da Intel (80486, Pentium e Pentium Pro (P6) ).

• Fabricantes tradicionais (IBM) construíram micros com arquitetura

fechada, a maioria dos fabricantes independentes optou por arquitetura aberta, sendo o padrão IBM PC nitidamente definido e estabilizado.

• Apesar de diversos fabricantes, todos os microcomputadores que seguem esta arquitetura são compatíveis entre si:

• Programas (softwares).

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4a. Geração – VLSI (1980 – Atual)

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Evolução dos Dispositivos de Armazenamento de

Dados Móveis – Evolução em 30 anos

1980 – 360KB 1985 – 1,44MB

1992 – atual ? 2002-atual 2003-atual