prof. maria angélica c. de andrade cardieri fatec – sorocaba disciplina de arquitetura e...

Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

FATEC – SorocabaDisciplina de Arquitetura e

Organização de Computadores

1º Semestre de 2014


Sistemas de ComputaçãoConceituação

• Processamento de dados : série de atividades ordenadamente realizadas, com o objetivo de produzir informações.

• Dado: matéria prima originalmente obtida.

• Informação: resultado do processamento (dado processado).

Etapas básicas do processamento de dados

Processamento SaídaEntrada



• Instrução: Comando que define uma operação a ser executada.

• Programa: Conjunto de instruções, ordenadas logicamente, visando determinado fim.

• Algoritmo de Processamento: Conjunto de operações necessárias para transformar os dados iniciais nos resultados esperados.



• Sistema: "Conjunto de partes coordenadas que concorrem para

a realização de um determinado objetivo" ex: sistema de transportes, sistema circulatório, etc..

• Sistema de Computação: conjunto de partes (teclado, memória, processador) que se coordenam para realização de um objetivo (computar).

Hardware + Software


Histórico - pré-história computadores

1) Ábaco:

- Invenção chinesa(450 aC) - Utiliza colunas com bolinhas com valores

numéricos(0, 1 e 5) - Uma pessoa treinada efetuava operações de

soma, subtração e divisão com a velocidade de uma máquina de somar.

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Histórico - pré-história dos computadores

2) Pascal(1642): - Máquina de somar construída pelo francês Blaise Pascal - Construiu uma máquina de somar de oito(8) algarismos para ajudar seu pai. - A linguagem PASCAL é em sua homenagem.


Histórico - pré-história3) Máquina de somar(1673): - Filósofo alemão Leibnitz propôs uma máquina

mais evoluída que a de Pascal pois fazia divisão, multiplicação, soma, subtração e raiz quadrada.


Histórico - pré-história dos computadores

4) Charles Babbage (1833) - Máquina inventada por Charles Babbage em meados do século XIX. Era chamada de Máquina Analítica.

Analisava funções aritméticas e logarítmicas sem intervenção humana. Necessitava de programação.

==>Ada Byron (primeira programadora). Possuía memória e capacidade de programação, apesar de ser totalmente mecânica. Podia armazenar 1000 números de 20 algarismos


Histórico - pré-história5) Máquina de Herman Hollerith(final século XIX):• Usava cartões perfurados em máquinas mecânicas para

calcular o censo demográfico dos Estados Unidos.– 1880 - 7anos e meio (manual)– 1890 - 2 anos e meio

Evolução:– 1896 - Tabulating Machine Company (fundada por Herman Hollerit

vendia serviços da máquina aos interessados) .– 1911 - Computing Tabulating Machine– 1924 - International Bussines Machine(IBM) -Porém só em 1936 a

IBM veio a se envolver no negócio de computadores através do professor Howard Aiken.


Máquina de Herman Hollerith

http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/historia-do-computador/imagens/historia-do-computador-8.jpg&imgrefurl=http://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/historia-do-computador/o-inicio-da-era-da-computacao.php&h=265&w=295&sz=7&hl=pt-BR&start=1&tbnid=phY6OodhPxglVM:&tbnh=103&tbnw=115&prev=/images%3Fq%3Dm%25C3%25A1quina%2Bde%2Bhermann%2Bhollerith%26gbv%3D2%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DX

http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/42/Hollerith.jpg/250px-Hollerith.jpg&imgrefurl=http://www.wolnaencyklopedia.krzywokulski.pl/pt/wiki/Herman_Hollerith.html&h=360&w=250&sz=12&hl=pt-BR&start=2&tbnid=RjPIPHeYOUnB3M:&tbnh=121&tbnw=84&prev=/images%3Fq%3Dm%25C3%25A1quina%2Bde%2Bhermann%2Bhollerith%26gbv%3D2%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DX


Os Computadores Eletrônicos 1937 - Howard Aiken da universidade de Harvard desenvolve a

idéia de Babbage junto à cientistas e engenheiros da IBM. Surge o Mark I.

1944 - Terminado o Mark I (IBM + Univ. Harvard + Marinha do

Estados Unidos) Possuía unidades de Entrada e Saída, memória e Unidade de

Controle. Utilizava cartões e fitas. A soma de dois números era feita em menos de um segundo.

Baseado na máquina de Babbage- 2,5 m altura. Feito de aço e vidro - 18 ms comprimento - Eletro-mecânico(Relés)- não era eficiente- não vingou


Os Computadores Eletrônicos1946 - ENIAC - (Eletronic Numerical, Integrator and Computer) Primeiro computador eletrônico.Universidade da Pensilvânia - Construído para o exército dos EUA, fazia cálculos de balística. Projeto de Mauchey e Eckert.- 18.000 válvulas; ocupava área de 175 metros quadrados; pesava 30 toneladas. - consumia muita eletricidade (as luzes da Philadelphia sofriam queda)

- as válvulas queimavam demais- programas escritos alterando-se ligações elétricas/relés- não permitia a utilização de linguagem de programação

- era 1000 vezes mais rápido que o Mark I. Somava dois números em 0,0002 segundos.


Os Computadores Eletrônicos 1947 EDVAC - Eletronic Discrete Automatic Computer Projeto de John Von Neumann - matemático húngaro que

apresentou a noção de uma máquina controlada por programas. As instruções não eram prefixadas, mas estariam dentro da memória. A partir deste momento o computador passou a ser uma máquina altamente flexível e rápida. Não foi comercializado. Utilizava o código binário.

Máquina de Von Newmann previa:

• Memória de acesso aleátorio endereçada individualmente (RAM)• Unidade de processamento central (CPU) com registradores• Parte da memória podia armazenar instruções sobre operações a

realizar (programa armazenado)• Parte da memória podia armazenar dados utilizados nas

operações


Os Computadores Eletrônicos

1951 - UNIVAC - Primeiro Computador Comercial - Utilizava programas na memória.

- Mais flexível, não precisava alterar fios e relês. - Primeiro a ser comercializado.

- Usado para o serviço de recenseamento dos EUA. - Primeiro produzido em escala comercial.

- Marca o início da primeira geração de computadores.


Evolução dos computadores eletrônicos - Gerações -

quantas ?????


Evolução dos computadores eletrônicos - Gerações

Primeira Geração(1946/1957): Válvulas eletrônicasOs primeiros computadores foram construídos com válvulas eletrônicas.

Até então utilizadas em rádios, as válvulas tiveram um novo uso descoberto para elas: armazenar e computar dados digitais (a válvula funciona como se fosse um interruptor eletrônico, ligando e desligando uma corrente elétrica no circuito controlado).

O ENIAC tinha 18.000 delas.


Primeira Geração(1946/1957): Válvulas eletrônicas

Os computadores desta geração também tinham como características:

- Porte gigantesco - Programação feita através de painéis(linguagem de

máquina), no qual eram introduzidos plugs, que representavam comandos para a máquina (tarefa demorada e tediosa).

- Não era conhecida a linguagem ASSEMBLER - Não existia Sistema operacional - Faziam apenas uma tarefa por vez - Muito lentos. - Problemas de software e hardware


Primeira Geração(1946/1957): Válvulas eletrônicas

• Foto do ENIAC


Mais Foto do ENIAC


Foto do UNIVAC

www.enciclopedia.com/pt/media/


Segunda geração(1957/1965):Transistores

• Em 1948, um substituto menor e mais confiável para a válvula foi inventado, o transistor, por Jonh Bardeen, Walter Brattain e William Shockley (que receberam o prêmio Nobel por isso).

• Ele utilizava materiais sólidos, denominados semicondutores, porque conduzem corrente elétrica apenas em uma direção. Dessa espantosa invenção surgiram o radinho portátil, os computadores de segunda geração e uma enorme expansão do mercado de eletroeletrônicos de consumo.

• A curva da eletrônica começou um crescimento em forma exponencial.

Foto da capa da revista Electronics anunciando a descoberta do transistor e seus inventores em Setembro de 1948


Segunda geração(1957/1965):Usavam transistores do tamanho de 1/100 das válvulas.• Não precisavam de tempo para aquecer e consumiam menos energia.• Mais baratos e mais confiáveis.• Aparecimento das primeiras linguagens(ASSEMBLER, FORTRAN, COBOL) e da

necessidade de analistas, programadores, operadores e técnicos.• Utilização de programas perfurados em cartões

• Evolução para sistemas em BATCH (lotes), onde os programas eram agrupados e processados serialmente de forma a otimizar o tempo perdido entre o início e o término de um processamento.

• Surgiram os primeiros Sistemas Operacionais(comandos através de cartões e somente trabalhavam em BATCH).

• Surgiu a técnica de SPOOLING. Os cartões eram gravados em uma fita magnétic. Após terminada a impressão, era levada para outro computador, onde era descarregada, servindo de entrada para um processamento.

• 1962 surgiram os discos magnéticos


Cartão perfurado para entrada de dados


Transistores

Imagens: www.bpiropo.com.br/graficos

twiki.im.ufba.br/


Terceira Geração(1965/1980)

Os computadores passam a usar CI isto é Circuitos Integrados, que são colocados em uma pequena pastilha de silício de cerca de um centímetro quadrado. Substitui uma placa cheia de transistores.

Imagens: www.bpiropo.com.br/graficos

twiki.im.ufba.br/


Terceira Geração(1965/1980)

Outras Características: - Dois tipos de computadores: científicos e comerciais.

- IBM lançou a família IBM/360, que era comercial e científica - Softwares básicos monstruosos - Surgiram várias técnicas - multiprogramação ,Time- Sharing

(Tempo compartilhado), terminais On-Line - Surgiram os minicomputadores(PDP 1 em 1960); da Digital

Equipment Corporation (DEC). - Foram escritos os primeiros sistemas operacionais mais simples

como MULTICS, que depois foi aperfeiçoado e tornou-se o UNIX..


Quarta Geração( 1980 -1983): (LSI - Large Scale integration )

Miniaturização dos circuitos integrados e a sua produção em larga escala(LSI) .

Em um CHIP - pastilha de silício podem ser armazenados milhões de informações.

Outras Características: - aparecimento dos microcomputadores de 8 bits * 6502 (APPLE) * Z80 (TRS-80) (ZILOG) * 8080 (INTEL) - sistema operacional CP/M - aparecimento dos Pcs (16 Bits); com microprocessador 8086 e

8088 - popularização dos Pcs (286, 386, 486,.Pentium..) (Será 5.ª

Geração ??) - surgimento de redes locais


Comparação:

www.laercio.com.br/.../HARD-016/hard-087.jpg


A Apollo 11 foi a primeira missão tripulada a pousar na lua e seu comandante — o astronauta Neil Armstrong — o primeiro ser humano a pisar no solo lunar. A frase dita por ele, ao pisar na lua em 20 de julho de 1969, tornou-se uma das frases épicas do século XX:

“ Este é um pequeno passo para um homem, mas um salto gigantesco para a humanidade “ -

Neil Armstrong

Tripulação:

Neil Armstrong – Comandante Edwin Aldrin – Piloto do Módulo Lunar Michael Collins - Piloto do Módulo de Comando

Missão: 1º Pouso na Lua Lançamento: 16 de julho de 1969 Pouso Lunar: 20 de julho de 1969 Local de Pouso: Mar da Tranquilidade Retorno à Terra: 24 de julho de 1969 Módulo de Comando: Columbia Módulo Lunar: Eagle ( Fonte: wikipédia – Jan/2008)


• Qual a configuração do computador da Apollo 11 ?

• Voce iria à lua com esta tecnologia?


Capítulo 2

Representação das Informações


Representação das informações

Bit: É a menor porção de informação que se pode armazenar ou representar em uma posição elementar de memória, isto é, a menor unidade de informação do computador corresponde ao dígito 0 ou 1.letra A: 1000001 (segundo o código ASCII)

Unidades de informação mais utilizadas: Byte: Conjunto de 8 bits. Cada byte é equivalente a 1 caracter.

A = 1 byte João = 4 bytes. Kilobytes: 1Kb = 1024 bytes. Megabytes: 1Mb = 1024 kilobytes. Gigabytes: 1Gb = 1024 Megabytes. Terabyte: 1Tb = 1024 Gigabytes.


Representação das informações - Caracter - A, a, B, b,...,0, 1, 2, ...,/, +, &, (, ), ?,... - Cadeia de caracteres - exs: nome “Maria José” endereço “Rua Felipe Betti, 47” salário “R$ 767,00” - Campo - é o espaço reservado para cada dado. exs: nome do funcionário - (25 caracteres) endereço do funcionário - (30 caracteres) - Registro - conjunto inter-relacionado de campos. - Arquivo - Conjunto de registros

- Palavra - Conjunto de bits que representa uma informação útil para o computador.


Medidas de Desempenho de Sistemas de Computação

• O desempenho dos processadores é, em geral,medido em termos da velocidade de trabalho.

• Unidades típicas:– MIPS - milhões de instruções inteiros por segundo– MFLOPS - milhões de instruções em ponto flutuante por

segundo

• SPEC - System Performance Evaluation Cooperative 1989 - Consórcio de empresas (HP, Sun, etc)

– Programas de teste e medidas desenvolvidos para padronizar as medidas de desempenho de diferentes fabricantes

• Tempo de Resposta• Throughput (vazão)


REFERÊNCIAS

• www.sabbatini.com/renato/correio/vacuum.jpg

• www.wikipedia.com.br

• Introdução á Organização de Computadores Mário Monteiro – Editora LTC

prof. maria angélica c. de andrade cardieri fatec – sorocaba disciplina de arquitetura e...

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