Aula 01 - Organização de Computadores - Evolução Histórica do Computador

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– Trata do comportamento funcional de um computador 
do ponto de vista do programador. São os atributos 
do sistema que são visíveis ao programador:
– Conjunto de instruções, número de bits usados para 
representação de dados, mecanismos de E/S, técnicas 
de endereçamento, tipos de operações (como adição e 
subtração), etc.
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– Lida com os relacionamentos estruturais que não são 
vistos pelo programador. Refere-se às unidades 
operacionais e suas interconexões que implementam 
sua arquitetura.
– Sinais de controle, interfaces entre o computador e os 
periféricos, tecnologia de memória, tamanho da memória 
física, frequência de clock, etc.
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} Em nossas aulas, lidaremos tanto com 
arquitetura como com a organização, e 
neste contexto o termo “organização” 
refere-se a ambos.
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} Vejam algumas frases famosas:
} “No futuro, os computadores não pesarão mais do que 
1,5 tonelada”- Popular Mechanics prevendo a 
evolução da ciência em 1949;
} “Penso que há talvez no mundo um mercado para 5 
computadores”- Thomas Watson, presidente da IBM, 
1943;
} “Viajei bastante e posso assegurar-lhes que o 
processamento de dados é uma ilusão que não perdura 
até o fim do ano”- Editor da Prentice Hall, 1957;
} “Não há nenhuma razão para que alguém queira 
ter um computador em casa”- Ken Olson, 
presidente fundador da Digital Equipament Corp., 
1977;
} “640Kbytes é mais do que suficiente para 
qualquer um”- Bill Gates, 1981;
} “Tudo que podia ser inventado já o foi”- Charles 
Duell, diretor do Departamento de Patentes dos 
EUA, 1989.
} O primeiro instrumento de cálculo foi o Ábaco;
} Foi inventado pelos Babilônios no século V antes de Cristo;
} Permitia realização de operações matemáticas complexas e era 
utilizado pelos babilônios para registrar dados sobre suas 
colheitas;
} Operações poderiam ser realizadas com as mãos e pés.
} Em 1642, o filósofo e matemático francês Blaise Pascal, 
com 19 anos de idade, inventou a Pascaline para ajudar 
seu pai, que trabalhava para o governo francês;
} A máquina era um contador mecânico que realizava soma 
e subtrações através de engrenagens e era acionado por 
uma alavanca (base de todas as calculadoras mecânicas);
} Inovações tecnológicas da máquina de Pascal: 
◦ Permitia o uso do vai 1;
◦ Utilizava o conceito de complemento para realizar 
operações de subtração através de soma de 
complementos.
} Pascaline } Pascal
} Em 1801, Joseph Jacquard produziu com sucesso seu retrato em 
uma tecelagem (tapete)
} A produção do retrato foi inteiramente realizada de forma 
mecânica e controlada automaticamente por instruções registradas 
em cartões perfurados (primeiro algoritmo armazenado)
} Foram necessários 24000 cartões perfurados
} Em 1823, Charles Babbage, a mando da Marinha Real Britânica, 
constrói a Máquina Diferencial
} A máquina tinha a finalidade de realizar numerosos cálculos de 
tabelas de navegação e os resultados deveriam ser impressos
} Utilizava o método das diferenças finitas e podia trabalhar com 
polinômios de 3o grau e números de 15 dígitos
} A máquina era acionada por um motor movido a vapor e através de 
uma agulha, imprimia os resultados em discos de cobre
} Máquina 
Diferencial
} Logo após, Babbage convenceu o governo britânico a investir 
17.000 libras esterlinas em uma nova máquina: a máquina 
Analítica
} Conseguia armazenar 1000 palavras de 50 dígitos
} O grande avanço da máquina Analítica era que a mesma podia ler 
cartões perfurados, ou seja, podia ser programada
} Uma vez que o hardware estava “pronto”, faltava o software;
} Babbage contratou uma jovem, Ada Augusta Lovelace, a primeira 
programadora do mundo, para produzir tal software
} O hardware da maquina Analítica nunca foi depurado por completo.
} 1889- Herman Hollerith, desenvolveu a máquina de tabular
◦ Processar os dados do censo americano de 1890
◦ Anteriormente o censo demorou 12 anos. Com o uso da 
máquina foi processado em 3 anos
◦ Fundou a Tabulating Machine Company, precursora da 
IBM.
} 1935- Konrad Zuse, estudante alemão, desenvolve a Z1
◦ Máquina operava através de relés eletromecânicos e 
lâmpadas e utilizava sistema de numeração binário
◦ Em 1941, conclui a Z4, utilizada pelo governo alemão para 
auxílio no projeto de aviões e mísseis
◦ Bombardeio de Berlim destruiu todo o trabalho de Zuse.
} 1ª Geração (anos 50)
◦ Circuitos eletrônicos que utilizavam válvulas (inventada em 
1906)
} Construção do ENIAC (Eletronic Numerical Integrated 
and Computer) para cálculo de balística, na segunda Guerra 
Mundial
◦ Concluído em 1946; Criadores Jonh Mauchly e Eckert 
(orientando de Mauchly)
◦ Pesava 30 toneladas; Possuía 19.000 válvulas e 1.500 relés
◦ Consumia 140 quilowatts; Trabalhava com aritmética 
decimal com 10 dígitos
◦ Ocupava uma sala de 500 metros quadrados;
◦ Realizava 10.000 operações por segundo (20s para simular a 
bomba H)
Válvula eletrônica
ENIAC
ENIAC
} Mauchley e Eckert receberam autorização do governo 
americano para expor seu trabalho em um curso de verão, 
dando inicio a uma explosão de interesse na construção de 
computadores
} Assim, surgiu o EDSAC (1949), construído na universidade 
de Cambridge
} O ILLIAC, na universidade de Illinois
} O MANIAC, em Los Alamos
} O WEIZAC, no Weizmann Institute, em Israel
} Mauchley e Eckert deixara a universidade da Pennsylvania 
para criar uma companhia, a Eckert-Mauchley Computer 
Corporation (atual Unisys Corporation).
} Uma das pessoas envolvida no projeto do ENIAC, John Von 
Neumann, foi para o Instituto de Estudos Avançados de Princeton 
para construir uma versão do EDVAC
} Von Neumann era um gênio do porte de da Vinci
} Assim, Von Neumann construiu a Máquina IAS
◦ Substituiu a aritmética decimal pela binária;
◦ Modelo propunha que a máquina armazenasse suas instruções na 
memória do computador, podendo assim manipular programas 
rapidamente;
◦ Os computadores de hoje ainda seguem o modelo proposto por Von 
Neumann.
} 2ª Geração (anos 60)
} O invento do transistor nos laboratórios Bell em 
1947 iniciaria, dez anos mais tarde, uma nova 
"geração" de tecnologia de computadores. 
Substituindo a válvula, o pequeno transistor 
reduziu o tempo que era necessário para que um 
impulso elétrico fechasse um circuito. Gerava 
menos calor, era de maior confiabilidade e 
diminuía os custos de produção
} John Bardeen, Walter Brattain e Willian Shockey 
(Nobel)
} Primeiro computador transistorizado foi construído 
no MIT (TX-0 de 16 bits)
} 1965/1975 - 3ª Geração
} Os transistores foram substituídos pela 
tecnologia de circuitos integrados (associação 
de transistores em pequena placa de silício).
Além deles, outros componentes eletrônicos 
foram miniaturizados e montados num único 
CHIP, que já calculavam em nanossegundos. 
Os computadores com o CI (Circuito 
Integrado) são muito mais confiáveis, bem 
menores, tornando os equipamentos mais 
compactos e rápidos, pela proximidade dos 
circuitos; possuem baixíssimo consumo de 
energia e menor custo.
} 3ª Geração - 1965/1975 
} Lançamento da família IBM 360/system
} Padrões para o desenvolvimento de redes de 
computadores
} Projeto do ARPA de uma rede WAN, ARPANET 
(embrião da Internet)
} 4ª Geração - 1975 a 1991
} Uso da tecnologia de integração em larga escala – VLSI – 
5.000 transistores em um único CHIP
} Lançamento do APPLE I, 1977
} 1980 lançamento do IBM PC
} Interface gráfica – XEROX (PARC)
} Lançado em 1984 o Macintosh
} 5ª Geração?
–
Inteligência artificial.