História dos Computadores

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IST-Rio
AC1 – 2010-2
Evolução Histórica dos 
Computadores
Prof. Paulo Massillon
Ementa
? Histórico
? Sistemas de numeração
? Fundamentos de unidade central de processamento
? Memória e dispositivos de entrada e saída
? Lógica digital
? Estrutura interna de memória e dispositivos de entrada 
e saída
? Micro-arquitetura de processadores
? Estudo de casos
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Programa
? Conceitos fundamentais
? Dado, informação, e processamento de dados.
? Bits, bytes e seus múltiplos
? Conceitos de arquivos e registros 
? Conceitos sobre hardware, software e firmware.
? O conceito de algoritmo e algoritmo ótimo.
? A arquitetura Von Neumann.
? Unidades
? Registradores
? Exemplo de programa em execução
? Sistemas de Numeração 
? Conceito: bases de numeração, número e numeral. Representação em outras bases de 
numeração
? Conversão entre bases: da base 10 para uma base qualquer; de uma base qualquer 
para a base 10; conversão entre bases de mesma potência - exercícios
? Representação em complemento a 2
? Aritmética binária, octal e haxadecimal - exercícios
? Conversão de números fracionários - exercícios
? Ponto flutuante – padrão IEEE-754
? Normalização
? Aritmética
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Programa
? Memórias
? Definição, classificação e organização dos diversos tipos de 
memórias existentes na arquitetura de um computador.
? Parâmetros de comparação entre memórias – volatilidade, 
temporalidade, custo.
? Memória principal
? Elementos de uma memória principal (célula, bloco, tamanho total). 
Cálculo dos elementos de memória (tamanho do barramento de 
endereços e de dados, do RDM e do REM, do tamanho da célula e a 
capacidade total da memória, espaço de endereçamento). Ciclos de 
leitura e escrita. 
? Princípios de Memória Cachê
? Princípio da localidade de programas (espacial e temporal).
? Elementos de uma memória cachê (quadros e conjuntos). 
? O conceito de variável e ponteiro.
? Outros tipos de memória: memórias ROM e variações. Noções de 
memória virtual.
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Programa
? Barramentos de interligação entre Unidade Central de Processamento 
e memória principal
? Barra de dados, endereços e controle.
? Tipos e direção dos fluxos passantes pelos barramentos.
? O conceito de palavra de um computador.
? Unidade Central de Processamento
? Estudo das características dos elementos básicos internos às unidades centrais de 
processamento: registradores, unidade de controle, decodificador de instruções, o 
relógio do sistema.
? O processo de tradução: 
? Compilação, interpretação e montagem de programas. Etapas da compilação: análises léxica, 
sintática e semântica, geração e otimização de código intermediário, geração de código objeto.
? Linguagens interpretadas e compiladas
? Introdução à linguagem de montagem (assembly):
? Mnemônicos. Conjunto de instruções de montagem de uma arquitetura hipotética ou real. 
Formato das instruções (código da operação e operadores) e formas de endereçamento. 
Programação básica em linguagem de montagem utilizando o conjunto de instruções adotado. 
O que é e como funciona o montador.
? O ciclo da instrução: 
? O que são as microinstruções. Subdivisão de uma instrução de máquina em microinstruções. 
Algoritmo e mudança dos estados dos registradores da UCP ao longo da execução da instrução 
de máquina. Diferenças no processamento da instrução segundo suas características (número 
de operandos, esquema de endereçamento)
? Definição de uma linguagem mnemônica e desenvolvimento de programas
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Contatos
? paulo.massillon@gmail.com
? Usem AC1 - ... No Assunto
? Contatos em grupo
? Transparências, exercícios, etc
? Moodle
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Bibliografia
? Introdução à Organização de Computadores –
5ª edição (Livro texto)
? Mário A. Monteiro
? LTC Editora, 2007
? Arquitetura e Organização de Computadores –
5ª edição
? William Stallings
? Pearson Education do Brasil, 2004
• Organização Estruturada de Computadores –
5ª edição
? Andrew S. Tanenbaum
? Pearson Education do Brasil, 2007
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Plano de Aulas
A36/7/2010
Entrega das Notas A2 - Revisão de Provas29/6/2010
A222/6/2010
CPU - micro-instruções e desenvolvimento de programas - 215/6/2010
CPU - micro-instruções e desenvolvimento de programas8/6/2010
CPU - programas e modos de endereçamento1/6/2010
CPU - registradores especiais e movimentação de dados25/5/2010
Sincronismo e assincronismo
Barramentos18/5/2010
A111/5/2010
Memória cache - políticas de escrita e algoritmos de substituição4/5/2010
Memória cache - funções de mapeamento27/4/2010
Memória - princípio da localidade20/4/2010
Representação em ponto flutuante13/4/2010
Representação em complemento à base6/4/2010
Representação de caracteres30/3/2010
Aritmética não decimal23/3/2010
Conversão de Bases - conversão entre bases quaisquer16/3/2010
Conversão de Bases - conversão entre potências de 29/3/2010
Arquitetura de von Neumann e Programa do IAS
História dos Computadores
Apresentação da disciplina - Contextualização2/3/2010
AtividadesData
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Turma de Terça-feira
Organização de Computadores - Período 2010-1
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História
1672 D.C.
Inventa a primeira máquina
de calcular capaz de desen-
volver as quatro operações 
matemáticas e ainda raiz 
quadrada. Desenvolvida a
partir da máquina de Pascal.
Gottfried Wilhelm Von Leibnitz
1642 D.C.
Contruída a "Pascaline“ –
a máquina que somava. 
Apesar de inferior ao 
"Relógio Calculador“ de 
Schickard, de 1623, a 
Máquina de Pascal ficou 
bem mais conhecida. A 
Pascaline conseguiu
usar até 8 dígitos.
Blaise Pascal
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Pascaline
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História
1801 D.C.
O tear automático - entrada de 
dados por cartões perfurados. 
Criado por Joseph Marie Jackuard
e é considerada a primeira 
máquina mecânica programável 
da história.
As máquinas de diferenças, 
idealizadas por Charles 
Babbage. Trata-se de um 
dispositivo mecânico 
baseado em rodas dentadas 
capaz de computar e 
imprimir extensas tabelas 
científicas.
1822 D.C.
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História
1848 D.C.
O matemático inglês 
George Boole inventa a 
álgebra binária, que 
conhecemos como álgebra 
booleana.
1885 D.C.
Uma calculadora de multipli-
cação compacta entra em 
produção em massa. A pro-
dução é mais ou menos simul-
tânea com a invenção de Frank 
S. Baldwin, americano, e T. 
Odhner, suíço - um disco com 
pinos que podem estender e 
retrair. 
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História
1890 D.C.
Herman Hollerith, que viria a 
fundar a Tabulating Machine 
Company, depois IBM, 
inventou a máquina que 
realizou o censo de 1890, em 
6 semanas contra 7 anos do 
anterior; mas o censo custou 
o dobro do preço. Foram 
contadas 62,622,250 pessoas. 
A TMC, fundada em 1896 por 
Herman Hollerith, se uniu com 
duas pequenas empresas para 
formar a CTRC (Computing 
Tabulation Recording
Company), em 1914. Em 1924, 
a CTRC se tornou uma empresa 
internacional e mudou seu 
nome para IBM (Internacional 
Business Machine).
1924 D.C.
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História
Os ingleses também foram 
em busca de tecnologias pa-
ra decifrar códigos secretos 
construindo o Colossus
(Serviço de Inteligência 
Britânico). Possuindo 
dimensões gigantescas, 
funcionava por meio de 
válvulas chegando a 
processar cerca de 5 mil 
caracteres por segundo. 
1943 D.C.1941 D.C.
Resultado da 2a Guerra Mundial, 
o computador Z3, construído 
pelos alemães, tinha como 
principal função a codificação de 
mensagens. Porém foi destruído 
em Berlim nos deixando 
pouquíssimas informações.
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História
O Colossus
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História
John W. Mauchlye J. Prester
Eckert Jr., e cientistas da 
Univ. da Pensilvânia, 
construíram o 1º computador 
eletrônico, conhecido como 
ENIAC (Eletronic Numerical
Integrator and Calculator). O 
ENIAC possuía 18 mil 
válvulas, pesava 30 ton e 
chegava a consumir 150 KW. 
Chegava a realizar 5 mil 
operações por segundo.
1946
O Mark I (Howard Aiken) foi o 
1º computador eletromecânico 
construído. Diferente dos 
computadores atuais, o Mark I 
possuía 18 m de comprimento, 
2 m de largura e pesava 70 
ton. Era constituído por 7 
milhões de peças móveis e sua 
fiação alcançava 800 km. 
1944
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ENIAC - História
? Electronic Numerical Integrator And 
Computer
? Eckert and Mauchly, da Universidade da
Pennsylvania
? Finalidade – tabelas de trajétórias de tiros
? Começou em 1943 e terminou em 1946
? Perdeu a guerra pro tempo
? Foi usado até 1955
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ENIAC - Características
? Decimal (not binary)
? 20 acumuladores de 10 dígitos
? Programado manualmente por “switches”
? 18.000 válvulas
? 30 toneladas
? 1.400 metros quadrados
? 140 kW de consumo
? 5.000 somas por segundo
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ENIAC
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Bug - História
O primeiro “Bug” - ENIAC
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História
1953
A Internation Business 
Machines lança seu 
primeiro computador 
digital, o IBM 701. Foram 
19 máquinas do primeiro 
computador IBM, 
vendidas em três anos. 
Primeiro computador 
comercial é construído, 
chamado de UNIVAC.
John Bardeen, Walter 
Brattain e William 
Shockley da Bell Labs
patentearam o primeiro 
transistor.
1948
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História
Jack Kilby criou o primeiro 
circuito integrado na Texas 
Instrument para provar que 
resistores e capacitores 
poderiam existir num mesmo 
pedaço de material 
semicondutor. Seu circuito 
era formado por uma lasca de 
germânio e cinco 
componentes ligados por fios. 
A NEC do Japão construiu o 
primeiro computador 
eletrônico do Pais, o NEAC.
1958
Anunciado pelos laboratórios 
AT&T Bell, o Tradic foi o 
primeiro computador 
transistorizado, possuindo 
aproximadamente 800 
transistores no lugar dos 
antigos tubos de vácuo, o 
que lhe permitia trabalhar 
com menos de 100 Watts.
1955
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História - IBM
? Equipamento convencional (cartões
perfurados)
? 1953 - IBM 701
? Primeiro IBM com programa armazenado
? Cálculos científicos
? 1955 - IBM 702
? Aplicações comerciais
? Início da série 700/7000 (7044 PUC)
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História - IBM
Há 50 ANOS....... Disco rígido de 5MB
Em Setembro de 1956, a IBM lançou o 
305 RAMAC, o primeiro Computador com HD
O HD pesava perto de 1 Tonelada e tinha 
capacidade para 5Mb
Faz-nos apreciar melhor a nossa 
Pen Drive de 8 GB, não? 
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História - IBM
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História
Criado o UNIMATE, 
primeiro robô industrial, 
que entrou em 
operação na GM. Sua 
função era empilhar 
pedaços de metais 
quentes, que era 
executada sem 
problemas.
1961
Desenvolvido o Dataphone, 
primeiro modem comercial, 
para converter sinais digitais 
de computador em sinais 
analógicos para a 
transmissão através de redes 
de longa distância. 
1960
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História
A DEC introduziu o PDP-8, 
o primeiro minicomputador 
comercializado com muito 
sucesso. Custava US$ 18 
mil.
1965
1971
Kenbac-1
1974
Alto - Xerox
1973
Ethernet
1972
Intel 8008
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História - Facitinha
Facit
Modelo C1-13
Fabricada no Brasil em 1960
Carcaça metálica em duas cores
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Arquitetura do PDP-8
OMNIBUS
Console
Controller
CPU Main Memory
I/O
Module
I/O
Module
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História
Altair 8800
1975
1980
Seagate
1978
Vax 11/780
1977
Commodore
1976
Apple
1981
IBM - PC
1985
MacIntosh
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História
Agora não é mais História!
2002Pentium M
2005Pentium D
2006Core 2 Duo
2007Core 2 Quad
2000Pentium 4
Intel
8088 1980
80286 1982
80386 1985
80486 1989
Pentium I 1993
Pentium Pro 1995
Pentium II 1997
Pentium III 1999
AMD
K6 1997
K6-2 1998
Athlon 1999
Opteron 64 2003
Motorola
6800 1974
68000 1979
68010 1983
68020 1984
68030 1987
68040 1989
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História
http://www.intel.com/museum/corporatetimeline/index.htm
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Crescimento – Lei de Moore
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Crescimento
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Lei de Moore
? Em 1965, Gordon Moore, co-fundador e 
Chairman Emérito da Intel, fez a seguinte 
observação: “o número de transistores que 
serão inseridos num chip de silício dobrará
a cada 18 meses, nos próximos muitos 
anos a seguir.” Nas últimas 3 ou 4 décadas 
essa predição, que ficou conhecida como a 
“Lei de Moore”, continua a ser verdadeira.
História
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AMD Athlon 64
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http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Intel_microprocessors
FIM
Evolução Histórica dos 
Computadores
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