informática aplicada - sergiofanap | disciplinas fanap 1ºsem · quinta geração (vlsi) • vlsi...
TRANSCRIPT
Informática Aplicada
Professor: Sérgio Salazar
Notas: 6*Provas + 4*Trabalho(s)
Substitutiva do Mal (Opcional)
23/09 - Prova 1
18/11 - Prova 2
Trabalhos em grupos de no máximo 4
alunos (entrega na semana
imediatamente anterior as provas)
História da Informática
Professor: Sérgio Salazar
Agenda
• Histórico
• Primeira Geração de Computadores
• Segunda Geração de Computadores
• Terceira Geração de Computadores
• Quarta Geração de Computadores
• Quinta Geração de Computadores
• Trabalho
Introdução
A tecnologia da informação é uma revolução tecnológica que invadiu
todas as esferas da atividade humana e vem trazendo significativas
mudanças para a economia, a sociedade e a cultura em todo o mundo.
Tecnologia, do grego tecnología (tratado sobre uma arte), é um termo
utilizado para o conjunto de conhecimentos embasados, principalmente,
em princípios científicos, que possibilitam uma evolução na capacidade
das atividades humanas
As grandes revoluções tecnológicas manifestaram-se de acordo com as
necessidades e anseios do homem em determinadas épocas
Entre as tecnologias da informação, está o conjunto convergente de
tecnologias em Microeletrônica, Computação (hardware – componentes
físicos do computador ou de seus periféricos – e software – programas de
computador), Telecomunicações e Radiodifusão e Optoeletrônica
(transmissão por fibra ótica e por laser).
Histórico
• 2000 A.C. Ábaco, um instrumento para auxiliar cálculos. Ainda é
muito utilizado nos países asiáticos e em alguns centros de ensino
pelo mundo.
• 100 A.C Computador Mecânico
• 1642 máquina de somar (máquina Pascalina) Blaise Pascal;
construída com rodas dentadas, seu intuito era simplificar o ofício
do pai, que era contador.
Histórico
• Início do Século XIX Charles Babagge, Trabalhou na Analytical
Engine início do século XIX (Nunca foi concluída)
• Diference Engine versão simplificada da Analytical Engine
construída em 1991 (Prova de conceito)
Histórico
• 1948 CURTA – inventada por Curt Herzstark utilizada por
engenheiros, pilotos, matemáticos e universidades.
• Vantagem :
– Portabilidade.
– Cálculos com números de até 11 dígitos
• Desvantagem:
– Limitação para miniaturização
Histórico
• Fim do século XIX Relês -Dispositivo eletromecânico, formado por
um magneto móvel, que se deslocava unindo dois contatos
metálicos
• Limitações:
– Grandes,
– Caros;
– Lentos (1 milésimo de segundo para fechar um circuito)
• Atualmente usado:
– Centrais telefônicas
– Modens
– estabilizadores
Histórico
• 1939-1942 Colossus Mark 1 e Mark2 usado para decodificar
mensagens durante a segunda guerra mundial. Projeto secreto
somente revelado na década de 70
• 1943-1945 ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator)
foi o primeiro computador eletrônico.
– O ENIAC era mil vezes mais rápido do que qualquer máquina anterior,
resolvendo 5 mil adições e subtrações, 350 multiplicações ou 50
divisões por segundo.
– 17468 válvulas e 1500 relês
Primeira Geração (Válvulas)
• Computadores constituídos de válvulas
eletrônicas. Exemplos: ENIAC, UNIVAC I,
IBM 701.
Segunda Geração (Transistores)
• Pesquisa do fim dos anos 40 leva a descoberta dos semicondutores
• Segunda Geração (Transistor ) - Com início nos fins dos anos 50,
engloba computadores equipados com transistores organizados em
circuitos impressos. Exemplo: IBM 1401. Começaram a surgir
também as linguagens de programação alto nível: Fortran (1957),
Cobol(1960), Basic (1964).
aquecimento mínimo
pequeno consumo de energia
mais confiável e veloz do que as válvulas (100 MHZ)
Terceira Geração (Chips)
• A terceira geração compreende computadores constituídos de circuitos
integrados. Início em meados da década de 60.
• Escalas de integração:
– SSI - Small Scale of Integration
– MSI - Middle Scale of Integration.
Exemplos: IBM /360 e IBM /370.
Apple II, TRS-80 e PET - 1977
Intel 4004 - 1971
primeiro microprocessador
2.250 componentes
soma 2 números de 4 bits em 11
milionésimos de segundo
Intel 8080 - 1974
tornou-se padrão para a indústria dos
microcomputadores
4.500 componentes
soma 2 números de 8 bits em 2,5
milionésimos de segundo
Quarta Geração (LSI)
LSI - Large Scale of Integration
Com início no princípio da década de 70,
são os computadores constituídos de
circuitos integrados
Em 1981, a IBM resolve entrar no
mercado de microcomputadores com o
IBM-PC.
Quinta Geração (VLSI)
• VLSI - Very Large Scale of Integration.
Exemplos: Os computadores atuais,
incluindo os microcomputadores.
Os "chips" vêm diminuindo tanto de
tamanho, fazendo com que seja possível a
criação de computadores cada vez menores,
como é o caso da microminiaturização do
microprocessador F-100, que mede somente
0,6 cm quadrados e é pequeno o suficiente
para passar pelo buraco de uma agulha!
Sistema Binário
Formas de representação da informação:
• Analógica (fita K7)
• Digital (arquivo mp3)
• Sistema digital
• Permite armazenar qualquer informação na forma de uma
sequencia de valores positivos e negativos (0s e 1s)
• Vantagens:
• Confiabilidade
• Portabilidade (Magnética, óptica, impulsos elétricos)
Sistema Binário
• Bit (Binary Digit) cada 0 e 1 processado ou armazenado
• Byte – 8 Bits
• KB (Kilobyte) – 1024 Bytes
• MB (Megabyte) – 1024 KB
• GB (Gigabyte) – 1024 MB
• TB (Terabyte) – 1024 GB
• Petabyte
• Exabyte
• Zettabyte
• Yottabyte (é possível?)
Hardware x Software
• Computador
• Armazena informações
• Realiza cálculo
• Não são autônomos
• Software
• Gigantesca cadeia de instruções que realiza tarefas
úteis
Hardware x Software
• Sistema Operacional
• Interface entre o hardware e software
• Invisível
• Detectar e utilizar o hardware de maneira eficiente
“As pessoas não usam o sistema
operacional, usam os programas
instalados” (Linus Torvalds)
Hardware x Software
• O aplicativo diz que quer mostrar uma janela na tela e ponto; o
modelo de placa de vídeo que está instalado e quais comandos são
necessários para mostrar a janela, são problema do sistema
operacional. (Caixa Preta)
• Para acessar a placa de vídeo, ou qualquer outro componente
instalado, o sistema operacional precisa de um driver, que é um
pequeno aplicativo que trabalha como um intérprete, permitindo que
o sistema converse com o dispositivo. (Intérprete)
BIOS, Kernel, Driver
componentes
Apps Graficos
Visual Basic
.NET
Ruby
Alto Nivel
Baixo Nivel Assembly
Driver
Hardware x Software
• Hardware: Inclui todos os componentes físicos,
como o processador, memória, placa-mãe, etc.
• Software: Inclui o sistema operacional, os
programas e todas as informações
armazenadas.
Como diz a sabedoria popular, "hardware é o que você
chuta, e software é o que você xinga".
Década de 70: A Evolução dos
computadores Pessoais
Intel lança um processador de 8 bits, o
8008, que foi logo substituído pelo 8080 • versão aperfeiçoada do 8008
• mais rápido que o 8008
• Oferecia suporte a instruções de 16 bits
• Operava a 2 MHz
• Processa 500 mil instruções por segundo
• Capaz de acessar incríveis 64 kbytes de
memória
Altair
• 1974 Primeiro computador pessoal da história
• 4000 unidades em 3 meses
• Versao kit $439
• 256 bytes de mem
• Extensão de 4KB
• Surge os acessórios
• Bill Gates (Basic)
Altair
• Empresas reconhece potencial de
mercado (Solução coorporativa)
Apple 1
• 1976 Steve Jobs e Steve Wozniac fundam a Apple
-Então fomos à Atari e dissemos: "Ei, nós desenvolvemos essa coisa incrível,
pode ser construído com alguns dos seus componentes, o que acham de nos
financiar? Podemos até mesmo dar a vocês, nós só queremos ter a
oportunidade de desenvolvê-lo, paguem-nos um salário e podemos trabalhar
para vocês". Eles disseram não, fomos então à Hewlett-Packard e eles
disseram "Nós não precisamos de vocês, vocês mal terminaram a
faculdade.”
• Vendido a $666 hoje pagam $50000 por um bem conservado
• processador MOS 6502, um clone do Motorola 6800 da MOS Tecnology.
• processador de 8 bits,
• Operava a apenas 1 MHz.
• 8 KB de memória, suficientes para carregar o interpretador BASIC (que
ocupava 4 KB de memória), com 4 KB livres para escrever e rodar
programas.
Apple I
• Vantagens:
• podia ser ligado diretamente à uma TV
• um conector para unidade de fita
• um conector proprietário reservado para expansões futuras:
Apple II
• 1977 Apple II
• Escala industrial
• U$1298 (U$ 10000 atuais)
• Adotado por universidades e escolas
• 4KB de RAM 12 KB de ROM (Basic e Bootstrap)
• Jogos e Aplicativos (VisiCalc)
Evolução da memória
• Memórias corre (Donuts)
• SRAM (Altair – 4 transistores) Memoria cache
• DRAM (Apple I – 1 transistor- Inovação)
• DRAM tornou-se norma
ZX80
• 1979 ZX80 da Sinclair
• Chip NEC-780C clone do Z80
• 100000 unidades vendidas
• U$99
• 3,25 MHz
• Aquecia muito
• Brasil:TK80 e os TK82 da Microdigital
Atari 800
• mais vendido como uma plataforma para jogos, o Atari 800
também podia ser usado como um computador
• adotado nos laboratórios de informática de algumas
universidades. Ele conviveu com o Atari 2600 (o vídeogame)
• 16 KB de memória RAM, expandidos até 48 KB, com mais 10
KB de memória ROM.
• Sistema operacional era o Atari-OS, uma versão do BASIC
Surgimento do PC
• 1980 IBM cria um grupo de 12
desenvolvedores de PC
• PC era um projeto menor usado apenas
para teste na IBM
• 12 de agosto de 1981 lança o primeiro PC
Arquitetura Aberta e Periféricos
• Equipe IBM decide por componentes
padronizados
• Intel 8088
• 16 bits
• Se comunica por barramentos a outros
dispositivos
• Desempenho superior, preço competitivo
• Liberdade para desenvolver e vender
acessorios para o IBM-PC
286
• 1982 Depois do XT, surge o PC AT, baseado no Intel 286.
• 6 MHz
• HD de 10 MB, monitor EGA (640x350, com 64 cores)
• disquetes de 5¼" de 1.2 MB.
• versões com de 256 KB a 2 MB de RAM.
• incorporou novas instruções,
• barramento de 16 bits (periféricos avançados, placas de vídeo VGA
e controladoras de disco mais rápidas.
• compatibilidade com os periféricos de 8 bits(slots ISA)
286
• Modo real e modo protegido
• Problema da compatibilidade retroativa
• Modo real por default
• Chaveia para modo protegido por meio de instrução específica
• Situação “tudo ou nada”
386 e a era 32 bits
• 1985 intel lança o 386
• Arquitetura 32bits
• Memória com endereçamento de 32 bits (4 GB)
• 2 modos de operação (alteração livre)
• EX: DPMI, DOS4GW (DOOM, SimCity)
• IBM lança o PC em 1987 perdendo mercado para
compaq
Lisa e Macintosh
Lisa 1983 - processador Motorola 68000 de 5
MHz, 1 MB de memória RAM, dois drives de
disquete de 5¼" de alta densidade, HD de 5
MB e um monitor de 12 polegadas, com
resolução de 720x360 (preço U$10000 =
5pcs)
Macintosh1984 -processador de 8
MHz, 128 KB de memória, monitor de
9 polegadas. A grande arma do
Macintosh era o MacOS 1.0
Primeiras versões do Windows
“Neste mesmo período, a Microsoft desenvolveu a primeira versão do
Windows, anunciada em novembro de 1983. Ao contrário do MacOS, o
Windows 1.0 era uma interface bastante primitiva, que fez pouco
sucesso. Ele rodava sobre o MS-DOS e podia executar tanto
aplicativos Windows quanto os programas para o DOS. O problema
era a memória.”
3.11 e a questão multitarefa-
Windows 95 e OS/2 • “O Windows emplacou mesmo a partir da versão 3.11 (for Workgroups), que foi
também a primeira versão do Windows com suporte a compartilhamentos de rede.
Ele era relativamente leve do ponto de vista dos PCs da época (os 386 com 4 ou 8
MB de RAM já eram comuns), e suportava o uso de memória swap, que permitia
abrir vários aplicativos, mesmo que a memória RAM se esgotasse. Na época, a base
de aplicativos para o Windows já era muito maior (os títulos mais usados eram o
Word e o Excell, não muito diferente do que temos em muitos desktops hoje em dia)
e sempre existia a opção de voltar para o MS-DOS quando alguma coisa dava
errado.”
Linux e Windows NT
Um sistema muito mais bem-sucedido, que começou a ser desenvolvido no início da década de 90, é o
Linux, que todos já conhecemos. O Linux tem a vantagem de ser um sistema aberto, que atualmente conta
com a colaboração de milhares de desenvolvedores voluntários espalhados pelo globo, além do apoio de
empresas de peso, como a IBM, HP, Oracle e praticamente todas as outras grandes empresas de tecnologia,
com exceção da Microsoft e da Apple.
Apesar disso, no começo o sistema era muito mais complicado que as distribuições atuais e não contava
com as interfaces gráficas exuberantes que temos hoje em dia. Embora o Linux seja forte em servidores
desde o final da década de 90, o uso do sistema em desktops vem crescendo em um ritmo mais lento.
Lei de Moore
8088 (1979): 29.000 transistores
486 (1989): 1.200.000
transistores
Pentium III
Coppermine (1999):
21.000.000
transistores
Core i7 (2009): 731.000.000
transistores
Como são criados
processadores
• São produzidos cilindors (ingots)
• Cilindros são fatiados (fatias)
• Fatias são polidas e tratadas (wafers)
• 1 wafer U$20000
Trabalho
• Pesquise sobre os inventos das
civilizações antigas (egípcios, astecas e
maias) que corroboraram para o
desenvolvimento da computação e
confronte com os dispositivos de hoje
(Smartphones, Tablets, computadores de
Bordo,etc)