breve história da computação

7/30/2019 Breve Histria da Computao

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Breve Histria da Computao

Sistemas da ComputaoProf. Rossano Pablo Pinto, Msc.

rossano at gmail com2. Semestre 2007


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Copyleft Rossano Pablo Pinto 2

Sumrio

Geraes de Computadores 0a. Gerao Computadores Mecnicos

1a. Gerao Vlvulas 2a. Gerao Transistores 3a. Gerao Circuitos Integrados 4a. Gerao VLSI 5a. Gerao Conectividade, mobilidade,....


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Geraes de Computadores

1a. Gerao 1945 1955 Estmulo: 2a. Guerra Mundial

Usavam vlvulas eletrnicas

Esquentavam MUITO vrios quilometros de fios

Lentos

Ocupavam MUITO espao (enormes)


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2a. Gerao 1955 1965 Substituiu vlvulas por transistores

Substituiu fios de ligao por circuito

impresso Estas substituies permitiram

Reduo de custo Reduo de tamanho Aumento da velocidade de processamento


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4a. Gerao 1980 atual Aperfeioamento da tecnologia atual

VLSI (Very Large Scale Integration)

VLSI permitiram Reduo de custo Reduo de tamanho

Aumento da velocidade de processamento quealcanou a ordem de nanosegundos (10-9)


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5a. Gerao 1990 atual Aperfeioamento da tecnologia atual

ULSI (Ultra Scale Integration)

ULSI permitiram Reduo de custo Reduo de tamanho

Aumento da velocidade de processamento Conectividade

Mobilidade


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0a. Gerao Computadores

Mecnicos1642 1945


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0a. G Comp. Mecnicos1642 1945

Blaise Pascal Cientista Francs

Tinha apenas 19 anos Foi criada p/ ajudar pai (coletor

de impostos do governo Francs)

Inteiramente Mecnica

Engrenagens movidas amanivelas operadas mo

Fazia apenas SOMA e SUB

1642 Primeira mquina de calcular


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Pascaline similar a um baco deengrenagens ou um odmetro.



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Pascaline no fez muito sucesso, pois eracara e requeria prtica de uso.



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Baron Gottfried von Leibniz Matemtico Alemo

Inteiramente Mecnica Fazia SOMA, SUB, MULT e DIV

Primeira Calculadora de 4

operaes (no cabia no bolsoainda!!!)

1672 Mquina de calcular c/ 4 operaes


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1672 Mquina de calcular c/ 4 operaesMquina de Leibniz:

SOMA, SUB, MUL, DIV


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150 anos de silncio !!!nada revolucionrio ocorreu neste perodo


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1815 1864

lgebra Booleana (Switching algebra)

Tabela verdade mostra todas as possveiscombinaes dada as entradas e o tipo defuno (E,OU,NEG,OU Exclusivo,etc..)

2n onde n representa o nmero de entradas(variveis)

1815 Nasce George Boole


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1822 Mquina (Motor)Diferencial


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Charles Babbage: PAI DO COMP., AVDO COMP. DIGITAL MODERNO

Inteiramente Mecnico 4 componentes:

1834 Mquina (Motor) Analtica

Store (memria)

MILL (unidade de computao) input section (Leitor de carto perfurado) output section (carto perfurado)


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Store 1000 palavras (words) de 50 dgitos

decimais Armazenava variveis e resultados

MILL aceitava operandos vindos do Store Operava SOMA, SUB, MUL e DIV Retornava valor ao Store

Cont.. Mquina (Motor) Analtica


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Qual a grande INOVAO? Primeiro computador de PROPSITO GERAL

Noo de PROGRAMAO Os outros computadores apenas recebiam dados e

geravam resultados

Este computador distinguia a entrada em dados einstrues



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Linguagem Assembly bemsimples: Operaes: fetch, SOMA, SUB,

MUL, DIV, store, test, desviocondicional

Ada Augusta Lovelace PRIMEIRA PROGRAMADORABabbage contratou-a para desenvolver osprogramas


i


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Ada Augusta Lovelace inventou conceito de subrotina

descobriu a importncia doslaos de repetio (loops)

iniciou o desenvolvimento do

desvio condicional


0 G C M i


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Triste FIM: No completou a implementao do projeto

No a havia a preciso necessria para construodas polias e engrenagens no sculo 19

Derrotado pela tecnologia da poca !!!


0 G C M i


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Dr. Herman Hollerith Funcionrio dos EUA CensusBureau

Senso de 1880 Proc. manuallevou 7,5 anos para finalizar

Senso de 1890 Proc. levou 2,5

anos com: mquina de perfurar cartes mquina de tabular e ordenar

1890 Hollerith: mq. de perfurar cartes

0 G C M i


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Dr. Herman Hollerith utilizouidia do Joseph-Marie Jacquardpara automao de teares

Joseph-Marie Jacquard 1801 Mecnico Francs

Inventou tear mecnico operado

por cartes perfurados Em 7 anos haviam 11 mil teares

deste tipo operando na Frana.

Cont. Hollerith: mq. de perfurar cartes

0 G C M i


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Exemplo de CartoPerfurado

Mquina de Hollerith

0 G C M i


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Dr. Herman Hollerith fundou em1911 a companhia TabulatingMachine Companyparaproduzir mquinas de tabulao

1924 A companhia de Hollerithfoi renomeada para IBM

(International BusinessMachines)


0a G Comp Mecnicos


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Konrad Zuze estudante alemode engenharia

Zuze desconhecia o trabalho deBabbage

Construiu uma srie de mquinasautomticas de calcular rels

eletromagnticos

1936 Z1 Primeira calculadora a rel

1992 Z1 foi destruda em 1944 no bombardeio de

Berlim

Z1 no influenciou as mquinas atuais.

0a G Comp Mecnicos


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Cont. Z1 Primeira calculadora a rel

1992

0a G Comp Mecnicos


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John Atanasoff @ Iowa State College

Usava aritmtica binria

Memria feita de capacitores Ciclos de REFRESH !!!! Iguais as de hoje.

1930 1940 - calculadoras

A mquina nunca tornou-se operacional devido tecnologia da poca

0a G Comp Mecnicos


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George Stibbitz @ Bell Labs

Um pouco + primitiva que a de Atanasoff

Completou o projeto Influenciou o trabalho de John Mauchley

(ENIAC)

1930 1940 - calculadoras

0a G Comp Mecnicos


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Howard Aiken Phd Harvard

Usou projeto de Babbage p/ construir o mark

Construdo com milhares de Rels, ocupava120 m3, levava 3 segundos p/ multiplicarnmeros de 10 dgitos

72 palavras de 23 dgitos decimais

tempo de instruo de 6 segundos

E/S com fita de papel perfurado

1944 MARK I 1o. Comp. Prop. Geral EUA

0a G Comp Mecnicos


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Cont. MARK I 1o. Comp.Prop. GeralEUA

0a G Comp Mecnicos


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Cont. MARK I 1o. Comp. Prop. Geral EUA

0a G Comp Mecnicos


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0a G Comp Mecnicos


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MARK II foi completado mas tornara-se obsoletoComeara a era ELETRNICA


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1a. Gerao Vlvulas1945 1955


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1a. G Vlvulas - 1945 1955

1943 COLOSSUS Primeiro computadorEletrnico Alan Turing ajudou no projeto

Governo Ingls mantevesegredo por 30 anos

No influenciou os computadores modernos(pois ficou em segredo)

Foi utilizado para quebra de mensagenscriptografadas pela Enigma alem


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1 G Vl l 1945 1955


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1a. G Vlvulas - 1945 1955

Cont. ENIAC (Electronic NumericalIntegrator and Computer) - EUA

1 G Vl l 1945 1955


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1a. G Vlvulas - 1945 1955

Cont. ENIAC (Electronic NumericalIntegrator and Computer) - EUA

JohnMauchley

1 G Vl l 1945 1955


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1a. G Vlvulas - 1945 1955

Computadores criados aps palestrasobre ENIAC: 1949 EDSAC Maurice Wilkes

Universidade de Cambridge Primeirocomputador com Programa Armazenado

JOHNIAC Rand Corporation

ILLIAC Universidade de Illinois

MANIAC Los Alamos Laboratory WEIZAC Weizmann Institute of Israel

1 G Vl l 1945 1955


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1a. G Vlvulas - 1945 1955

EDVAC (Electronic Discrete VariableAutomatic Computer)John Mauchley e J. Presper Eckert

Universidade da Pensilvnia

Projeto foi prejudicado pela sada de ambosda universidade para fundar a empresaEckert-Mauchley Computer Corporation

Depois de vrias fuses surge a UNISYSCorporation

1 G Vl l 1945 1955


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1a. G Vlvulas - 1945 1955

EDVAC

1a G Vlvulas 1945 1955


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1a. G Vlvulas - 1945 1955

1952 IAS Maioria da mquinas atuaisutiliza este projetoJohn von Neumann Princeton

Matemtico e fsico

No ENIAC, cada bit era representado por 10vlvulas (decimal 0 9)

von Neumann props utilizar aritmtica

binria Substituiu programao via cabos/chaves

por programas digitais armazenados emMEMRIA



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1a. G Vlvulas - 1945 1955

Cont. IAS Mquina de von Neumann:

4096

palavrasde 40 bits

(40 bits)



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1a. G Vlvulas - 1945 1955

Cont. IAS Mquina de von Neumann: 5 partes: memria, ULA, UC, Entrada, Sada

No possua unidade aritmtica de ponto

flutuante Cada palavra podia armazenar:

2 instrues de 20 bits ou 1 inteiro de 40 bits

Formato das instrues: 8 bits dedicados a identificar tipo da instruo 12 bits p/ especificar uma das 4096 palavras na

meria (212 = 4096)



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1a. G Vlvulas - 1945 1955

1951 Whirlwind I MIT Primeirocomputador de tempo-real Palavra de 16 bits

levou inveno da memria de ncleomagntico (magnetic core memory)

alavancou a inveno do primeirominicomputador comercial


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2a. Gerao Transistores

1955 1965

http://pt.wikipedia.org/wiki/Trans%C3%ADstor

2a. G Transistores


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1955 1965

1948 Inveno do transistorJohn Bardeen, Walter Brattain, William

Shockley @ Bell Labs

1956 Prmio Nobel de Fsica Por volta de 1950 as vlvulas ficaram

obsoletas

2a. G Transistores


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1955 1965

TX-0 Primeiro ComputadorTransistorizado MIT Lincolm Laboratory

16 bits, similar ao Whirlwind I 1957 - Um dos engenheiros do projeto,

Kenneth Olsen, fundou a: Digital Equipment Corporation (DEC)

2a. G Transistores


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1955 1965

Cont. TX-0 Prim. Comp. Transistorizado

2a. G Transistores


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1955 1965

TX-2 Evoluo TX-0

2a. G Transistores


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1955 1965

1960 PDP-I - DEC Vendeu 50 unidades (custava US$120.000,00

timo custo/benefcio), MIT recebeu 1 PDP-I

4K de palavras de 18 bits, ciclo de 5microsegundos (10-6)

Display visual c/ habilidade de plotar pontosem qualquer lugar da tela de 512x512

Depois de muito tempo, alunos criaram oprimeiro video-game nele: guerra nas estrelas

2a. G Transistores


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1955 1965

Cont.. 1960 PDP-I - DEC

2a. G Transistores1955 1965


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1955 1965

1960 7090 IBM Um dos primeiros mainframes totalmente

transistorizados

Sucessora da 709 (vlvula), s que usandotransistor

ciclo de 2,5 microsegundos (10-6), 229.000clculos por segundo

Custava milhes de dlares


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1955 1965

Cont. 1401 IBM No possua registradores e nem palavras de

tamanho fixo

memria de 4K 8bit bytes (4KB)

Cada byte possua o seguinte formato:

caracter de 6 bits

bit administrativo

bit para indicar fim de palavra

1 fimde palavra0 - continuar



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1955 1965

1962 7094 IBM ciclo de 2 microsegundos, 32K de memria de

palavras de 36 bits.

Fim da era das mquinas com projeto similarao ENIAC



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1955 1965

1964 6600 CDC (Control Data Corp.) mquina com praticamente uma ordem de

magnitude + rpida que a 7094 da IBM

CPU altamente paralela possua vrias unidades de execuo p/ fazer:

+1 adio +1 multipliao +1 diviso

Todas as unidades rodavamem paralelo (10 instruessendo executadas ao mesmo

tempo)possua vrios outrospequenos computadores p/auxiliar a CPU principal



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1955 1965

Cont. 6600 CDC (Control Data Corp.) Seymour Cray projetista da 6600 dedicou

sua vida para construirSUPERCOMPUTADORES

6600 7600 Cray-1


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1955 1965

1965 PDP-8 - DEC Vendeu 50.000 unidades (custava

US$16.000,00 uma PECHINCHA)

Introduziu conceito de barramento nico, oomnibus

CPU MemriaTerminalConsole

Fita depapel p/

E/S

OutrosDisp.E/S

Omnibus



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1955 1965

Cont. 1965 PDP-8 - DEC



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1955 1965

Cont.1965

PDP-8 DEC

Processsador



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1955 1965

Cont. PDP-8 - DEC Palavra de 12 bits

Barramento:

Definio: coleo de fios (trilhas) paralelos paraconectar os componentes de um computador. Foi adotado como padro em todos os

minicomputadores desde ento. Grande mudana: barramento ao invs de

memory-centered (como no IAS)



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1955 1965

Cont. PDP-8 - DEC mdulos do PDP-7 e PDP-8



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1955 1965

Cont. PDP-8 - DEC

3a. Gerao Circuitos


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Integrados

1965 1980

3a. G CI1965 1980


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1965 1980

1958 Inveno do CI Robert Noyce

Permitiu colocar vrias dezenas detransistores em um NICO CHIP

Benefcios: computadores + rpidos, menores e + baratos

3a. G CI1965 1980


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1965 1980

1964 System/360 - IBM Baseada em circuitos integrados

Microprogramada

Primeira linha de produto projetada como umafamlia (2 verses e vrios configuraes): Verso comercial e verso cientfica,. onfiguraes

em diversos tamanhos e velocidades

Mesma linguagem assembly para cada umadelas PROGRAMA ESCRITO P/ UMA MQUINA,

RODARIA EM QUALQUER UMA DELAS !!!!!!

3a. G CI1965 1980


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1965 1980

Cont. System/360 - IBM Modelos:

Todos os outros fabricantes adotaram oconceito de FAMLIA.

3a. G CI1965 1980


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1965 1980

Cont. System/360 - IBM MULTIPROGRAMAO:

Vrios programas carregados na memria Enquanto um esperava pelo trmino de E/S, outro

era executado pela CPU VIRTUALIZAO (EMULAO) de hardware:

podia rodar programas escritos para 1401 e 7094 3 microprogramas:

p/ o conjunto de instrues do 360 p/ o conjunto de instrues do 1401 p/ o conjunto de instrues do 7094

3a. G CI1965 1980


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1965 1980

Cont. System/360 - IBM Espao de endereamento de 16 MB

Seguiram as sries: 370, 4300, 3080 e 3090

Meados de 1980 o limite de 16 MB tornou-se umPROBLEMA SRIO !!!

IBM abandonou a compatibilidade com asoutras sries quando adotou endereamentode 32 bits.

3a. G CI1965 1980


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1965 1980

PDP-11 - DEC Sucessor de 16 bits do PDP-8

Sucesso enorme em universidades

4a. Gerao VLSI


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4a. Gerao VLSI

1980 ????

4a. G VLSI1980 ????


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980

LSI e VLSI Mini e super minicomputadores

Sistemas multiusrio, UNIX, VMS)

PC de 16 bits da IBM (DOS) Workstations (monousurio e multitarefa) Multiprocessamento, diviso de programas

entre processadores, paralelismo WANS, TCP/IP, CCITT X.25, LAN, S.O. Rede

4a. G VLSI1980 ????


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Arquitetura RISC (Reduced Instruction SetComputer) CPUs super-escalares

COMPUTADORES PESSOAIS Inicialmente vendidos sem software (o usurio

precisava escreve-lo)

CP/M (Gary Kildall) Primeiro S.O. utilizado emcomputadores pessoais (processador 8080)

4a. G VLSI1980 ????


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Tarefa 1: Pesquisar sobre a histria do computador

pessoal (principalmente IBM, Microsoft, Apple,DOS e OS/2).

Entregar monografia sobre o assunto. Tarefa 2 Fazer resumo:

Cap. 1 Seo 1.2 (e todas as sub-sees)

Cap. 1 Seo 1.3 (e todas as sub-sees) Cap. 2 Seo 2.1.3

5a. Gerao ????


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1991 ????

5a. G ????1991 ????


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Sistemas especialistas, Sistemasmultimdia, Banco de dados distribudos Inteligncia artificial, Redes neurais

ULSI Arquiteturas paralelas, Programao

concorrente, Processamento distribudo

Surge o Linux Interfaces Grficas

5a. G ????1991 ????


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CONECTIVIDADE (802.11, GSM, GPRS,etc..) MOBILIDADE (notebooks, PDAs, telefones

celulares) celulares: autonomia (bateria) de 1 semana

PDAs: autonomia de 1 semana

notebooks: autonomia entre 30 minutos ~8

horas


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Quando achamos que j chegamos,

paramos de avanar. Mark Baker

breve história da computação

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