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Operação de Computadores e dos Serviços do Sistema Operacional

Unidade IConceitos históricos da computação

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Operação de Computadores e dos Serviços do Sistema Operacional

Objetivo: Resgatar os conceitos históricos da computação e evolução dos computadores.

Créditos: Estes slides foram construídos a partir da apostila do Prof. Francisco Gerson de A. Meneses (IFPI)

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Início de tudoInício de tudo

● O primeiro grande passo do homem rumo à ciência e à tecnologia foi a concepção da ideia de número.– O número é um conceito abstrato, na verdade é a

ideia comum a dois conjuntos que estão sendo comparados.

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Um contoUm conto

● ...numa época muito distante, um pastor de ovelhas contava cada ovelha do rebanho usando pedrinhas;

Problema?

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Um contoUm conto

● Com o crescimento do rebanho, o pastor deve ter passado a comparar por agrupamentos, o que deu origem ao conceito de base de um sistema de numeração.

Curiosidade: Existe uma curiosidade. Em latim, pedra se escreve “Calculu” e “Calx” que significa mármore, daí o termo Cálculo.

Obs.: Cálculo renal = pedra nos rins.

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Um conto Um conto

● No entanto o homem necessitava de um conjunto para estabelecer as comparações de forma mais prática do que com pedras. – Um conjunto que estivesse “mais à mão” sempre

que necessário.

Provavelmente esta seria a

origem da base decimal.

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Primeiros métodos de Primeiros métodos de cálculocálculo

● É quase certo que o primeiro instrumento de cálculo que o homem utilizou foram seus próprios dedos;– Usado ainda hoje?

Assim que o homem percebeu que, a partir de marcas feitas no barro ou numa tábua coberta de poeira, podia fazer cálculos mais rapidamente do que com os dedos ele inventou o “ÁBACO”

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ÁBACOÁBACO

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● A partir daí as formas de cálculo só evoluíram;

● Vejamos alguns marcos e personagens importantes sobre a evolução dos computadores:

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● John Napier (1550-1617) inventor dos logaritmos, generalizou o procedimento tabular do árabes e construiu em 1617 um dispositivo simples e barato constituído de bastões de ossos.

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Wilhelm Shickard (1592-1624) inventou muitas máquinas, como a que permitia às pessoas calcular datas astronômicas;

● Entre as suas invenções, existiu uma que contribuiu diretamente para os cálculos e conceitos empregados futuramente

● Inventou uma que foi considerada uma máquina de verdade que fazia as quatro operações básicas.

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Em 1642 o filósofo francês Blaise Pascal (1622-1662) construiu uma calculadora (a primeira máquina de somar). Pascal foi um dos primeiros a cogitar a possibilidade de construir uma “máquina pensante”

Pascalina - 1642

A máquina era capaz de registrar valores decimais baseada na rotação de rodas dentadas de 10 posições (0 a 9). Quando uma roda excedia 10 unidades, acionava a roda seguinte (assim como um odômetro atual). Com tal máquina era possível somar e subtrair.

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Em 1801 Joseph Marie Jacquard (1752-1824) concluiu a máquina de tecer com cartões perfurados.

● Este dispositivo iria influenciar significativamente as ideias de como comandar uma máquina.

● Sua invenção foi importante tanto na Revolução Industrial como na Tecnológica.

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● No início do século XIX (por volta de 1812), foi desenvolvido por um cientista inglês chamado Charles Babbage (1792 - 1871) uma máquina diferencial que permitia cálculos com funções trigonométricas e logarítmicas, utilizando os cartões de Jacquard;

– Ela foi adotada pelas companhias de seguro para calcular tabelas de seguro de vida;

● A teoria fundamental do automatismo completo do processo de cálculo é devido a Babbage, devido à descrição de um dispositivo analítico, que em princípio representava uma calculadora automática.

– Na verdade era mais que uma calculadora, pois ela poderia ser “programada”.

– Sua máquina só pôde ser concluída anos após a sua morte, tornando-se a base para a estrutura dos computadores atuais, fazendo com que Charles Babbage fosse considerado como o "PAI DO COMPUTADOR".

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Ada Augusta Byron (1815-1854), conhecida como Lady Lovelace, foi quem mais ajudou Babbage na construção da máquina analítica.

– Conhecida como a “Primeira Programadora” da história, deve-se a ela o invento da sub-rotina (sequência de operações que pode ser usada várias vezes) em programas de computador.

● Durante o período em que esteve envolvida com o projeto de Babbage, ela desenvolveu os algoritmos que permitiram à máquina computar os valores de funções matemáticas, além de publicar uma coleção de notas que estabeleceu a base para a programação de computador.

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Hermann Hollerith (1860-1929) Criou a máquina de tabular (1880) que diminuiu a contagem e divulgação do cálculo populacional pelo censo norte-americano de sete para dois anos e meio.

● Hollerith formou uma companhia para produzir uma série de máquinas melhoradas que incorporaram outras máquinas: Tabulador e Perfurador de Cartões.

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Tabulador: Utilizado para despachar, simplificar e separar a tabulação de informações estatísticas recolhidas no censo dos Estados Unidos em 1890.– Dados como: sexo, idade, tamanho

familiar, data de aniversário e nacionalidade foram perfurados em localizações predeterminadas no cartão, sendo posteriormente ordenados automática e semi-automaticamente.

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Perfurador de Cartões: máquina de projeto simples que tinha a finalidade de perfurar os cartões em locais corretos para futura leitura.

● Hollerith passou a ter clientes espalhados pelo mundo, que começaram a fazer uso prático do cartão perfurado em processamento de dados. Suas máquinas se tornaram o núcleo da computação de hoje.

● Desenvolveu e patenteou muitos dispositivos relacionados à tabulação de dados. Fundou, em 1896, a Tabulating Machine Company, posteriormente denominada International Business Machine Corporation.

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

A concepção básica da Máquina Analítica de Babbage vista anteriormente corresponde à dos computadores modernos. A diferença básica é a de que os circuitos eletrônicos dos computadores de hoje substituem as rodas e engrenagens da máquina e Babagge.

Máquina analítica

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Cento e quatro anos após a proposta de Babbage, Howard G. Aiken (1900-1972) começou a construir em 1937 uma máquina capaz de calcular integrais e diferenciais utilizando relés e outros dispositivos eletromecânicos.

● A máquina chamada MARK I começou a funcionar em 1944, a partir de então, as máquinas passaram a contar com o automatismo completo.

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Características do MARK I:– Patrocinado pela Marinha dos Estados Unidos

para computar os elementos matemáticos e mesas de navegação;

– Era controlado por programa e usava o sistema decimal;

– Tinha cerca de 15 metros de comprimento e 2,5 metros de altura;

– Era envolvido por uma caixa de vidro e de aço inoxidável brilhante;

– Possuía: 760.000 peças, 800 km de fios, 420 interruptores para controle;

– Era capaz de completar seis meses de cálculo manual em apenas um dia de trabalho.

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Em 1946 John Presper Eckert (1919-1995) e John Mauchly (1907-1980) projetaram e colocaram em funcionamento o primeiro computador digital eletrônico chamado ENIAC (Eletronic Numerical Integrator And Calculator).– A programação do ENIAC era feita conectando-se tomadas

através de fios com pinos (como um painel de telefonista).

– Apenas os dados eram armazenados na memória. Este tipo de programação era inconveniente por ser demorada, cansativa e propensa a erros.

– Além disso, sempre que se desejasse executar o mesmo programa ele tinha que ser reintroduzido pelo painel.

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Características do ENIAC:– Patrocinado pelas forças armadas dos Estados Unidos com a

finalidade de fazer cálculos balísticos;– Foi usado durante a guerra fria e contribuiu no projeto da

bomba de Hidrogênio;– Era programado mais por mulheres, através de 6000 chaves

manuais;– Ocupava o equivalente a 167 metros quadrados de área, a

altura de um edifício de três andares;– Possuía: 19 000 válvulas, diversos resistores, capacitores,

indutores, organizados em 40 painéis, 1500 relés, 6000 interruptores manuais, 5 milhões de junções soldadas;

– Pesava 20 toneladas;

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Características do ENIAC:

– Consumia cerca de 200 quilowatts de potência;

– Sua memória podia registrar até 20 números de 10 dígitos cada um;

– Executava: 5000 adições, 257 multiplicações ou 28 divisões por segundo.

– O ENIAC foi importante porque grande parte de seus conceitos ainda é usada na indústria da computação eletrônica moderna;

– Assim como Mauchly foi seu principal inventor, quem concebeu a sua arquitetura inicial foi Eckert, o engenheiro responsável por fazê-lo funcionar;

– A máquina só ficou pronta após a guerra ter terminado (1946), mas mesmo funcionando parcialmente deu importante contribuição ao cálculo;

– O surgimento do conceito “bug” aconteceu com uma parada inesperada no processamento de dados do ENIAC, provocado por uma mariposa que ficou presa em um dos circuitos ocasionando um curto. (bug = bicho).

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Em 1946, John L. Von Neumann (1902-1957) e alguns companheiros apresentaram um artigo onde era proposta uma máquina onde os dados e também o programa (instruções) eram armazenadas na memória.

● A primeira máquina baseada nesta proposta foi a EDVAC (Eletronic Discrete Variable Automatic Computer) construída em 1948.

● A partir daí surgiram os primeiros computadores em escala comercial sendo que o precursor foi o UNIVAC utilizado com sucesso no senso de 1951 nos EUA.

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Evolução dos Evolução dos computadorescomputadores

● Modelo usado por John L. Von Neumann =>

A partir da década de 70, começa a história da MICROINFORMÁTICA, considerada em seu início uma atividade

de “entusiastas” por engenharia eletrônica.

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ExercíciosExercícios