AULA 01 - IAC & SO - Evolução dos computadores

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BREVE HISTÓRICO DA COMPUTAÇÃO
Introdução a Arquitetura de Computadores e Sistemas Operacionais
Francisco da Conceição Silva
francisco.conceicao@ifma.edu.br
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Maranhão
Curso Técnico em Desenvolvimento de Sistemas
Viana-MA, 2021
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 1 / 60
Os Primórdios da Computação
Sumário
1 Os Primórdios da Computação
Primeiros Instrumentos de Cálculo
Mecanismos de cálculo a partir de 1640
2 Gerações de Computadores
Primeira Geração
Segunda Geração
Terceira Geração
Quarta Geração
Quinta Geração [1990 - atualidade]
3 Resumo
4 Lista de Exerćıcios
5 Referências
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 2 / 60
Os Primórdios da Computação
1 Apesar dos computadores eletrônicos terem efetivamente aparecido so-
mente na década de 40, os fundamentos em que se baseiam remontam
a centenas ou até mesmo milhares de anos.
2 Se levarmos em conta que o termo COMPUTAR significa fazer cálculos,
contar, efetuar operações aritméticas, COMPUTADOR (COMPUTAR
DADOS) seria então o mecanismo ou máquina que auxilia essa tarefa,
com vantagens no tempo gasto e na precisão.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 3 / 60
Os Primórdios da Computação
1 Apesar dos computadores eletrônicos terem efetivamente aparecido so-
mente na década de 40, os fundamentos em que se baseiam remontam
a centenas ou até mesmo milhares de anos.
2 Se levarmos em conta que o termo COMPUTAR significa fazer cálculos,
contar, efetuar operações aritméticas, COMPUTADOR (COMPUTAR
DADOS) seria então o mecanismo ou máquina que auxilia essa tarefa,
com vantagens no tempo gasto e na precisão.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 3 / 60
Os Primórdios da Computação
3 A partir do momento que o homem pré-histórico trocou seus hábitos
nômades por aldeias e tribos fixas, desenvolvendo a lavoura, tornou-se
necessário um método para a contagem do tempo, delimitando as
épocas de plantio e colheita.
4 Tábuas de argila foram desenterradas por arqueólogos no Oriente
Médio, próximo à Babilônia, contendo tabuadas de multiplicação e
rećıprocos. Acredita-se que tenham sido escritas por volta de 1700
a.C. e usavam o sistema sexagesimal (base 60), dando origem às
nossas atuais unidades de tempo.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 4 / 60
Os Primórdios da Computação
3 A partir do momento que o homem pré-histórico trocou seus hábitos
nômades por aldeias e tribos fixas, desenvolvendo a lavoura, tornou-se
necessário um método para a contagem do tempo, delimitando as
épocas de plantio e colheita.
4 Tábuas de argila foram desenterradas por arqueólogos no Oriente
Médio, próximo à Babilônia, contendo tabuadas de multiplicação e
rećıprocos. Acredita-se que tenham sido escritas por volta de 1700
a.C. e usavam o sistema sexagesimal (base 60), dando origem às
nossas atuais unidades de tempo.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 4 / 60
Os Primórdios da Computação Primeiros Instrumentos de Cálculo
Sumário
1 Os Primórdios da Computação
Primeiros Instrumentos de Cálculo
Mecanismos de cálculo a partir de 1640
2 Gerações de Computadores
Primeira Geração
Segunda Geração
Terceira Geração
Quarta Geração
Quinta Geração [1990 - atualidade]
3 Resumo
4 Lista de Exerćıcios
5 Referências
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 5 / 60
Os Primórdios da Computação Primeiros Instrumentos de Cálculo
Os Dedos
É quase certo que o primeiro instrumento
de cálculo que o homem utilizou foram seus
próprios dedos.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 6 / 60
Os Primórdios da Computação Primeiros Instrumentos de Cálculo
O Ábaco
Conforme a complexidade dos cálculos
foram aumentando, surgiu a necessi-
dade de aprimoramento na forma de
calcular, surgindo, assim, por volta de
2500 anos a.C (ou 5.500 a.C), o ábaco.
É basicamente um conjunto de varetas
de forma paralela que contém pequenas
bolas que realizam a contagem.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 7 / 60
Os Primórdios da Computação Primeiros Instrumentos de Cálculo
O Ábaco
Conforme a complexidade dos cálculos
foram aumentando, surgiu a necessi-
dade de aprimoramento na forma de
calcular, surgindo, assim, por volta de
2500 anos a.C (ou 5.500 a.C), o ábaco.
É basicamente um conjunto de varetas
de forma paralela que contém pequenas
bolas que realizam a contagem.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 7 / 60
Os Primórdios da Computação Primeiros Instrumentos de Cálculo
O Ábaco
O ábaco pode ser considerado como
a primeira máquina desenvolvida para
cálculo, pois utilizava um sistema bas-
tante simples, mas também muito efi-
ciente na resolução de problemas ma-
temáticos.
O ábaco também foi usado posterior-
mente por muitas outras culturas: Ba-
bilônia, Egito, Grécia, Roma, Índia,
China, Japão, Azteca, Rússia, etc.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 8 / 60
Os Primórdios da Computação Primeiros Instrumentos de Cálculo
O Ábaco
O ábaco pode ser considerado como
a primeira máquina desenvolvida para
cálculo, pois utilizava um sistema bas-
tante simples, mas também muito efi-
ciente na resolução de problemas ma-
temáticos.
O ábaco também foi usado posterior-
mente por muitas outras culturas: Ba-
bilônia, Egito, Grécia, Roma, Índia,
China, Japão, Azteca, Rússia, etc.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 8 / 60
Os Primórdios da Computação Primeiros Instrumentos de Cálculo
Multiplicação dos Árabes (séc. XIII)
O método de multiplicação utilizado hoje é uma variação de um método
tabular desenvolvido pelos árabes.
A simplicidade de sua aplicação poderia ter se estendido até hoje - e
ser de acesso comum a todos nós! Entretanto, como exige a inscrição
de linhas e grades isso torna o processo menos prático (em comparação
com a disposição numérica que utilizamos desde sempre na escola).
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 9 / 60
Os Primórdios da Computação Primeiros Instrumentos de Cálculo
Multiplicação dos Árabes (séc. XIII)
O método de multiplicação utilizado hoje é uma variação de um método
tabular desenvolvido pelos árabes.
A simplicidade de sua aplicação poderia ter se estendido até hoje - e
ser de acesso comum a todos nós! Entretanto, como exige a inscrição
de linhas e grades isso torna o processo menos prático (em comparação
com a disposição numérica que utilizamos desde sempre na escola).
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 9 / 60
Os Primórdios da Computação Primeiros Instrumentos de Cálculo
Multiplicação dos Árabes (séc. XIII)
Figura: Esquematização
(a) Parte 1 (b) Parte 2 (c) Parte 3 (d) Parte 4
Figura: Etapas do cálculo.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 10 / 60
Os Primórdios da Computação Primeiros Instrumentos de Cálculo
Multiplicação dos Árabes (séc. XIII)
Figura: Resultado do cálculo.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 11 / 60
Os Primórdios da Computação Primeiros Instrumentos de Cálculo
Óssos de Napier
1617 - John Napier (inventor dos logaritmos) generalizou o procedimento
tabular dos árabes e construiu um dispositivo simples e barato com
bastões de osso: ”Ossos de Napier”
(a) Ossos de Napier (b) Exemplo de cálculo Napier
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 12 / 60
Os Primórdios da Computação Primeiros Instrumentos de Cálculo
Régua de Cálculo 1
Em 1638 depois de Cristo, um pa-
dre inglês chamado William Oughtred,
criou uma tabela muito interessante
para a realização de multiplicações
muito grandes, a Régua de Cálculo.
Ela foi o primeiro computador
analógico da história. A base de sua
invenção foram as pesquisas sobre
logaritmos, realizadas pelo escocês
John Napier .
Figura: Régua de cálculo
1Fonte: https://www.tecmundo.com.br/tecnologia-da-informacao/1697-a-historia-dos-computadores-e-da-computacao.htm
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 13 / 60
Os Primórdios da Computação Primeiros Instrumentos de Cálculo
Régua de Cálculo 1
Em 1638 depois de Cristo, um pa-
dre inglês chamado William Oughtred,
criou uma tabela muito interessante
para a realização de multiplicações
muito grandes, a Régua de Cálculo.
Ela foi o primeiro computador
analógico da história. A base de sua
invenção foram as pesquisas sobre
logaritmos, realizadas pelo escocês
John Napier .
Figura: Régua de cálculo
1Fonte: https://www.tecmundo.com.br/tecnologia-da-informacao/1697-
a-historia-dos-computadores-e-da-computacao.htm
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 13 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Sumário
1 Os Primórdios da Computação
Primeiros Instrumentos de Cálculo
Mecanismos de cálculo a partir de 1640
2 Gerações de Computadores
Primeira Geração
Segunda Geração
Terceira Geração
Quarta Geração
Quinta Geração [1990 - atualidade]
3 Resumo
4 Lista de Exerćıcios
5 Referências
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 14 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Pascalina
Por volta de 1642, o matemático
francês Pascal inventa a primeira
máquina de calcular automática. Essa
máquina foi sendo aperfeiçoada nas
décadas seguintes até chegar no con-
ceito que conhecemos hoje.
A máquina era constitúıda de engrena-
gens mecânicas;
Figura: Pascalina
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 15 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Pascalina
Por volta de 1642, o matemático
francês Pascal inventa a primeira
máquina de calcular automática. Essa
máquina foi sendo aperfeiçoada nas
décadas seguintes até chegar no con-
ceito que conhecemos hoje.
A máquina era constitúıda de engrena-
gens mecânicas;
Figura: Pascalina
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 15 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Pascalina
A máquina contém uma roda dentada
constrúıda com 10 ”dentes”. Cada
”dente”corresponde a um algarismo de
0 a 9. A primeira roda da direita cor-
responde às unidades, a imediatamente
à sua esquerda corresponde às dezenas,
a seguinte às centenas e assim sucessi-
vamente.
Figura: Pascalina
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 16 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Máquina de Tecer de Jacquard
1801 - Joseph Marie Jacquard cons-
truiu ”Máquina de Tecer com Cartões
Perfurados”;
A indústria de Jacquard atuava no
ramo de desenhos em tecidos, tarefa
que ocupava muito tempo de trabalho
manual. Vendo esse problema, Joseph
construiu a primeira máquina realmente
programável, com o objetivo de recor-
tar os tecidos de forma automática.
Figura: Máquina de Tear de
Jacquard
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 17 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Máquina de Tecer de Jacquard
1801 - Joseph Marie Jacquard cons-
truiu ”Máquina de Tecer com Cartões
Perfurados”;
A indústria de Jacquard atuava no
ramo de desenhos em tecidos, tarefa
que ocupava muito tempo de trabalho
manual. Vendo esse problema, Joseph
construiu a primeira máquina realmente
programável, com o objetivo de recor-
tar os tecidos de forma automática.
Figura: Máquina de Tear de
Jacquard
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 17 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Máquina de Tecer de Jacquard
Tal mecanismo foi chamado de Tear
Programável, pois aceitava cartões per-
furáveis com entrada do sistema. Dessa
maneira, Jacquard perfurava o cartão
com o desenho desejado e a máquina o
reproduzia no tecido.
Figura: Máquina de Tear de
Jacquard
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 18 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Máquina de Diferenças
1820 - Charles Babbage (matemático
inglês) construiu um modelo para cal-
cular tabelas de funções (logaritmos,
funções trigonométricas, etc.) sem a
intervenção de um operador humano.
A ideia era criar uma máquina que con-
seguisse acabar de uma vez por todas
com os principais erros que apareciam
constantemente em tabelas de logarit-
mos.
Figura: Máquina Diferencial
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 19 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Máquina de Diferenças
1820 - Charles Babbage (matemático
inglês) construiu um modelo para cal-
cular tabelas de funções (logaritmos,
funções trigonométricas, etc.) sem a
intervenção de um operador humano.
A ideia era criar uma máquina que con-
seguisse acabar de uma vez por todas
com os principais erros que apareciam
constantemente em tabelas de logarit-
mos.
Figura: Máquina Diferencial
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 19 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Máquina Anaĺıtica
1834 - Até então, a Máquina Dife-
rencial limitava-se a operações ma-
temáticas com base em números inse-
ridos em determinadas sequências.
Mas o invento que realmente mostrou a
avançada forma de pensar de Babbage
foi a Máquina Anaĺıtica. Isso porque
a criação não era apenas automática,
mas também de uso geral.
Equipamento puramente mecânico
(Ausência de Sistema Operacional)
Figura: Máquina Anaĺıtica
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 20 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Máquina Anaĺıtica
1834 - Até então, a Máquina Dife-
rencial limitava-se a operações ma-
temáticas com base em números inse-
ridos em determinadas sequências.
Mas o invento que realmente mostrou a
avançada forma de pensar de Babbage
foi a Máquina Anaĺıtica. Isso porque
a criação não era apenas automática,
mas também de uso geral.
Equipamento puramente mecânico
(Ausência de Sistema Operacional)
Figura: Máquina Anaĺıtica
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 20 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Máquina Anaĺıtica
1834 - Até então, a Máquina Dife-
rencial limitava-se a operações ma-
temáticas com base em números inse-
ridos em determinadas sequências.
Mas o invento que realmente mostrou a
avançada forma de pensar de Babbage
foi a Máquina Anaĺıtica. Isso porque
a criação não era apenas automática,
mas também de uso geral.
Equipamento puramente mecânico
(Ausência de Sistema Operacional)
Figura: Máquina Anaĺıtica
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 20 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Máquina Anaĺıtica
A máquina Anaĺıtica funcionava com
base nas instruções de cartões perfu-
rados e era movida a vapor, como em
alguns trens.
O projeto ainda possúıa uma unidade
central de processamento e memória
expanśıvel separados um do outro, o
que é mais uma caracteŕıstica dos com-
putadores modernos.
Através dessa invenção, alguns estu-
diosos o consideram o “Pai da In-
formática”.
Figura: Máquina Anaĺıtica
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 21 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Máquina Anaĺıtica
A máquina Anaĺıtica funcionava com
base nas instruções de cartões perfu-
rados e era movida a vapor, como em
alguns trens.
O projeto ainda possúıa uma unidade
central de processamento e memória
expanśıvel separados um do outro, o
que é mais uma caracteŕıstica dos com-
putadores modernos.
Através dessa invenção, alguns estu-
diosos o consideram o “Pai da In-
formática”.
Figura: Máquina Anaĺıtica
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 21 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Máquina Anaĺıtica
A máquina Anaĺıtica funcionavacom
base nas instruções de cartões perfu-
rados e era movida a vapor, como em
alguns trens.
O projeto ainda possúıa uma unidade
central de processamento e memória
expanśıvel separados um do outro, o
que é mais uma caracteŕıstica dos com-
putadores modernos.
Através dessa invenção, alguns estu-
diosos o consideram o “Pai da In-
formática”.
Figura: Máquina Anaĺıtica
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 21 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Tabuladora de Cartões
Herman Hollerith foi um funcionário
do United States Census Bureau que,
em 1890, foi encarregado de desenvol-
ver uma técnica para acelerar o proces-
samento de dados do censo.
A máquina ”lia”cartões ”de pa-
pel”perfurados em código BCD
(Binary Coded Decimal) e efectuava
contagens da informação referente à
perfuração respectiva.
Figura: Máquina Anaĺıtica
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 22 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Tabuladora de Cartões
Herman Hollerith foi um funcionário
do United States Census Bureau que,
em 1890, foi encarregado de desenvol-
ver uma técnica para acelerar o proces-
samento de dados do censo.
A máquina ”lia”cartões ”de pa-
pel”perfurados em código BCD
(Binary Coded Decimal) e efectuava
contagens da informação referente à
perfuração respectiva.
Figura: Máquina Anaĺıtica
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 22 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Tabuladora de Cartões
Herman Hollerith foi o principal impulsio-
nador do leitor de cartões perfurados, ins-
trumento essencial para a entrada de in-
formação para os computadores da época.
Figura: Máquina Anaĺıtica
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 23 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Algumas informações adicionais2
Pascalina e Odômetros
O mecanismo de funcionamento da Pascalina é o mesmo utilizado até hoje
nos odômetros de carros, onde as engrenagens são organizadas de tal forma
a simular o ”vai um”para a próxima casa decimal nas operações de adição.
Figura: Odômetro
Figura: Pascalina aberta
2Fonte: http://estudantesdeti.com.br/os-precursores-da-computacao/
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 24 / 60
Os Primórdios da Computação Mecanismos de cálculo a partir de 1640
Algumas informações adicionais3
Programação
Ada Augusta Lovelace (1840)
Foi uma matemática e escritora inglesa.
Reconhecida principalmente por ter escrito o
primeiro algoritmo para ser processado por
uma máquina, a máquina anaĺıtica de Char-
les Babbage.
3Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Ada Lovelace
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 25 / 60
Gerações de Computadores
Sumário
1 Os Primórdios da Computação
Primeiros Instrumentos de Cálculo
Mecanismos de cálculo a partir de 1640
2 Gerações de Computadores
Primeira Geração
Segunda Geração
Terceira Geração
Quarta Geração
Quinta Geração [1990 - atualidade]
3 Resumo
4 Lista de Exerćıcios
5 Referências
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 26 / 60
Gerações de Computadores
Fonte: a
ahttp://estudantesdeti.com.br/as-geracoes-dos-computadores/
Veremos agora alguns dos principais fatos das várias gerações de computa-
dores. Da primeira, que revolucionou a forma de pensarmos e fazermos uso
do computador, até as inovações tecnológicas dos dias atuais.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 27 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
Sumário
1 Os Primórdios da Computação
Primeiros Instrumentos de Cálculo
Mecanismos de cálculo a partir de 1640
2 Gerações de Computadores
Primeira Geração
Segunda Geração
Terceira Geração
Quarta Geração
Quinta Geração [1990 - atualidade]
3 Resumo
4 Lista de Exerćıcios
5 Referências
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 28 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
Primeira Geração [Válvulas Eletrônicas] - Década de 1940
Marcada pelo uso de válvulas
Tubo de vidro, similar a uma lâmpada
fechada sem ar em seu interior, con-
tendo eletrodos, com o objetivo de
controlar fluxos de elétrons.
A programação era realizada direta-
mente na linguagem de máquina, sendo
muito dif́ıcil e gastando muito tempo.
Figura: Válvula
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 29 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
Primeira Geração [Válvulas Eletrônicas] - Década de 1940
Marcada pelo uso de válvulas
Tubo de vidro, similar a uma lâmpada
fechada sem ar em seu interior, con-
tendo eletrodos, com o objetivo de
controlar fluxos de elétrons.
A programação era realizada direta-
mente na linguagem de máquina, sendo
muito dif́ıcil e gastando muito tempo.
Figura: Válvula
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 29 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
Primeira Geração [Válvulas Eletrônicas] - Década de 1940
Marcada pelo uso de válvulas
Tubo de vidro, similar a uma lâmpada
fechada sem ar em seu interior, con-
tendo eletrodos, com o objetivo de
controlar fluxos de elétrons.
A programação era realizada direta-
mente na linguagem de máquina, sendo
muito dif́ıcil e gastando muito tempo. Figura: Válvula
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 29 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
Principais Caracteŕısticas
1 Circuitos eletrônicos e válvulas
2 Uso restrito
3 Precisa ser reprogramado a cada tarefa
4 Programação em linguagem de máquina
5 Grande consumo de energia
6 Problemas de aquecimento
7 Processamento em milesimos de segundo
8 Os primeiros computadores digitais não possúıam SO
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 30 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
Principais Caracteŕısticas
1 Circuitos eletrônicos e válvulas
2 Uso restrito
3 Precisa ser reprogramado a cada tarefa
4 Programação em linguagem de máquina
5 Grande consumo de energia
6 Problemas de aquecimento
7 Processamento em milesimos de segundo
8 Os primeiros computadores digitais não possúıam SO
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 30 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
Principais Caracteŕısticas
1 Circuitos eletrônicos e válvulas
2 Uso restrito
3 Precisa ser reprogramado a cada tarefa
4 Programação em linguagem de máquina
5 Grande consumo de energia
6 Problemas de aquecimento
7 Processamento em milesimos de segundo
8 Os primeiros computadores digitais não possúıam SO
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 30 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
Principais Caracteŕısticas
1 Circuitos eletrônicos e válvulas
2 Uso restrito
3 Precisa ser reprogramado a cada tarefa
4 Programação em linguagem de máquina
5 Grande consumo de energia
6 Problemas de aquecimento
7 Processamento em milesimos de segundo
8 Os primeiros computadores digitais não possúıam SO
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 30 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
Principais Caracteŕısticas
1 Circuitos eletrônicos e válvulas
2 Uso restrito
3 Precisa ser reprogramado a cada tarefa
4 Programação em linguagem de máquina
5 Grande consumo de energia
6 Problemas de aquecimento
7 Processamento em milesimos de segundo
8 Os primeiros computadores digitais não possúıam SO
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 30 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
Principais Caracteŕısticas
1 Circuitos eletrônicos e válvulas
2 Uso restrito
3 Precisa ser reprogramado a cada tarefa
4 Programação em linguagem de máquina
5 Grande consumo de energia
6 Problemas de aquecimento
7 Processamento em milesimos de segundo
8 Os primeiros computadores digitais não possúıam SO
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 30 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
PrincipaisCaracteŕısticas
1 Circuitos eletrônicos e válvulas
2 Uso restrito
3 Precisa ser reprogramado a cada tarefa
4 Programação em linguagem de máquina
5 Grande consumo de energia
6 Problemas de aquecimento
7 Processamento em milesimos de segundo
8 Os primeiros computadores digitais não possúıam SO
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 30 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
Principais Caracteŕısticas
1 Circuitos eletrônicos e válvulas
2 Uso restrito
3 Precisa ser reprogramado a cada tarefa
4 Programação em linguagem de máquina
5 Grande consumo de energia
6 Problemas de aquecimento
7 Processamento em milesimos de segundo
8 Os primeiros computadores digitais não possúıam SO
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 30 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
Alan Turing - O pai da computação moderna
Filme indicado
O jogo da imitação
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 31 / 60
https://www.youtube.com/watch?v=hPfI-ELtAYc
Gerações de Computadores Primeira Geração
1º Computador Operacional
Figura: Heath Robinson
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 32 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
Figura: ENIAC
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 33 / 60
Gerações de Computadores Primeira Geração
1946 - John von Neumann
Consultor do projeto ENIAC
Criou o conceito de “programa armazenado”
Criou o conceito de operações com número binário
Desenvolveu a lógica dos circuitos
Figura: Von Neumann
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 34 / 60
Gerações de Computadores Segunda Geração
Sumário
1 Os Primórdios da Computação
Primeiros Instrumentos de Cálculo
Mecanismos de cálculo a partir de 1640
2 Gerações de Computadores
Primeira Geração
Segunda Geração
Terceira Geração
Quarta Geração
Quinta Geração [1990 - atualidade]
3 Resumo
4 Lista de Exerćıcios
5 Referências
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 35 / 60
Gerações de Computadores Segunda Geração
Segunda Geração [Transistores] - Década de 1950
Circuitos eletrônicos transistorizados,
operações internas em microssegundos
Transistor: Amplificador de cristal,
inventado nos EUA, em 1948, para
substituir a válvula (prêmio Nobel de
1956)
EX: IBM7090
O primeiro SO foi desenvolvido pela
GM Laboratories no ińıcio da década
de 50 para o computador IBM 701;
Os sistemas operacionais eram do tipo
lote (batch).
Figura: Transistor
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 36 / 60
Gerações de Computadores Segunda Geração
Caracteŕısticas adicionais
Ińıcio do uso comercial
Tamanho gigantesco
Capacidade de processamento muito pequena
Transistores no lugar de válvulas
Programados em linguagem de montagem (Assembly)
Processamento em microssegundos
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 37 / 60
Gerações de Computadores Terceira Geração
Sumário
1 Os Primórdios da Computação
Primeiros Instrumentos de Cálculo
Mecanismos de cálculo a partir de 1640
2 Gerações de Computadores
Primeira Geração
Segunda Geração
Terceira Geração
Quarta Geração
Quinta Geração [1990 - atualidade]
3 Resumo
4 Lista de Exerćıcios
5 Referências
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 38 / 60
Gerações de Computadores Terceira Geração
Terceira Geração [Circuitos Integrados —
Microprocessadores] - Década de 1960
Integração: Circuitos integrados (SSI e MSI), operações internas em
nanossegundos
Circuito Integrado: Circuito eletrônico constitúıdo de elevado número
de componentes arrumados em um chip (uma “pastilha” de semicon-
dutor) de poucos cent́ımetros ou miĺımetros quadrados
SSI -integração em pequena escala - menos de 10 elementos por chip
MSI - integração em média escala - 10 a 100 elementos por chip
Maior capacidade de processamento
Diminuição do tamanho
Ex: IBM360
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 39 / 60
Gerações de Computadores Terceira Geração
Figura: Número de Transistores ao longo dos anos
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 40 / 60
Gerações de Computadores Terceira Geração
Avanço na tecnologia de SO
Surgem os SOs de tempo real (real time) para atender às
necessidades de certas aplicações que exigem que o sistema reaja na
ocorrência de certos eventos em ŕıgidos limites de tempo.
Surgem os SOs de tempo repartido (time-sharing) motivados pela
necessidade de se aumentar a produtividade do programador;
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 41 / 60
Gerações de Computadores Quarta Geração
Sumário
1 Os Primórdios da Computação
Primeiros Instrumentos de Cálculo
Mecanismos de cálculo a partir de 1640
2 Gerações de Computadores
Primeira Geração
Segunda Geração
Terceira Geração
Quarta Geração
Quinta Geração [1990 - atualidade]
3 Resumo
4 Lista de Exerćıcios
5 Referências
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 42 / 60
Gerações de Computadores Quarta Geração
Quarta Geração [Circuito de Larga Escala —
Microcomputadores] - Década de 1970
LSI X VLSI
Surgiram em decorrência do uso da técnica dos circuitos LSI (Large Scale
Integration)e VLSI (Very Large Scale Integration)
Circuitos tecnologia de firmware (software armazenado em chip)
Integração em escalas superiores, permitindo capacidade muito maior
de processamento
Ex: Computadores pessoais (desktops e laptops)
Aperfeiçoamento dos Circuitos Integrados
Linguagens de programação de alto ńıvel
Microcomputadores em escala comercial
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 43 / 60
Gerações de Computadores Quarta Geração
Quarta Geração [Circuito de Larga Escala —
Microcomputadores] - Década de 1970
LSI X VLSI
Surgiram em decorrência do uso da técnica dos circuitos LSI (Large Scale
Integration)e VLSI (Very Large Scale Integration)
Circuitos tecnologia de firmware (software armazenado em chip)
Integração em escalas superiores, permitindo capacidade muito maior
de processamento
Ex: Computadores pessoais (desktops e laptops)
Aperfeiçoamento dos Circuitos Integrados
Linguagens de programação de alto ńıvel
Microcomputadores em escala comercial
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 43 / 60
Gerações de Computadores Quarta Geração
Quarta Geração [Circuito de Larga Escala —
Microcomputadores] - Década de 1970
LSI X VLSI
Surgiram em decorrência do uso da técnica dos circuitos LSI (Large Scale
Integration)e VLSI (Very Large Scale Integration)
Circuitos tecnologia de firmware (software armazenado em chip)
Integração em escalas superiores, permitindo capacidade muito maior
de processamento
Ex: Computadores pessoais (desktops e laptops)
Aperfeiçoamento dos Circuitos Integrados
Linguagens de programação de alto ńıvel
Microcomputadores em escala comercial
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 43 / 60
Gerações de Computadores Quarta Geração
Quarta Geração [Circuito de Larga Escala —
Microcomputadores] - Década de 1970
LSI X VLSI
Surgiram em decorrência do uso da técnica dos circuitos LSI (Large Scale
Integration)e VLSI (Very Large Scale Integration)
Circuitos tecnologia de firmware (software armazenado em chip)
Integração em escalas superiores, permitindo capacidade muito maior
de processamento
Ex: Computadores pessoais (desktops e laptops)
Aperfeiçoamento dos Circuitos Integrados
Linguagens de programação de alto ńıvel
Microcomputadores em escala comercial
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 43 / 60
Gerações de Computadores Quarta Geração
Quarta Geração [Circuito de Larga Escala —
Microcomputadores] - Década de 1970
LSI X VLSI
Surgiram em decorrência do uso da técnica dos circuitos LSI (Large Scale
Integration)e VLSI (Very Large Scale Integration)
Circuitos tecnologia de firmware (software armazenado em chip)
Integração em escalas superiores, permitindo capacidade muito maior
de processamento
Ex: Computadorespessoais (desktops e laptops)
Aperfeiçoamento dos Circuitos Integrados
Linguagens de programação de alto ńıvel
Microcomputadores em escala comercial
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 43 / 60
Gerações de Computadores Quarta Geração
Quarta Geração [Circuito de Larga Escala —
Microcomputadores] - Década de 1970
LSI X VLSI
Surgiram em decorrência do uso da técnica dos circuitos LSI (Large Scale
Integration)e VLSI (Very Large Scale Integration)
Circuitos tecnologia de firmware (software armazenado em chip)
Integração em escalas superiores, permitindo capacidade muito maior
de processamento
Ex: Computadores pessoais (desktops e laptops)
Aperfeiçoamento dos Circuitos Integrados
Linguagens de programação de alto ńıvel
Microcomputadores em escala comercial
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 43 / 60
Gerações de Computadores Quarta Geração
Modelo de microprocessador desta geração
486 DX
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 44 / 60
Gerações de Computadores Quinta Geração [1990 - atualidade]
Desenvolvimento e popularização do modelo cliente/servidor e dos
SOs de rede que proveem facilidades para o compartilhamento de
recursos através da rede e incluem mecanismos de comunicação que
permitem a processos executando em diferentes máquinas trocarem
mensagens entre si;
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 45 / 60
Gerações de Computadores Quinta Geração [1990 - atualidade]
Sumário
1 Os Primórdios da Computação
Primeiros Instrumentos de Cálculo
Mecanismos de cálculo a partir de 1640
2 Gerações de Computadores
Primeira Geração
Segunda Geração
Terceira Geração
Quarta Geração
Quinta Geração [1990 - atualidade]
3 Resumo
4 Lista de Exerćıcios
5 Referências
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 45 / 60
Gerações de Computadores Quinta Geração [1990 - atualidade]
Quinta Geração [Ultra Large Scale Integration] - Década
de 1990
ULSI
Uma das principais caracteŕısticas dessa geração é a simplificação e minia-
turização do computador, além de melhor desempenho e maior capacidade
de armazenamento, sendo um avanço na tecnologia VLSI.
O conceito de processamento está partindo para os processadores paralelos,
ou seja, a execução de muitas operações simultaneamente pelas máquinas.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 46 / 60
Gerações de Computadores Quinta Geração [1990 - atualidade]
1993 - Surge o Pentium As grandes mudanças neste periodo ficariam
por conta das memórias DIMM de 108 pinos, do aparecimento das
placas de video AGP e de um aprimoramento da slot PCI melhorando
ainda mais seu desempenho.
1997 - O Pentium II.
1999- O Pentium III.
2001- o Pentium 4 Não houveram grandes novidades após 1997,
sendo que as mudanças ficaram por conta dos cada vez mais velozes
processadores.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 47 / 60
Gerações de Computadores Quinta Geração [1990 - atualidade]
1993 - Surge o Pentium As grandes mudanças neste periodo ficariam
por conta das memórias DIMM de 108 pinos, do aparecimento das
placas de video AGP e de um aprimoramento da slot PCI melhorando
ainda mais seu desempenho.
1997 - O Pentium II.
1999- O Pentium III.
2001- o Pentium 4 Não houveram grandes novidades após 1997,
sendo que as mudanças ficaram por conta dos cada vez mais velozes
processadores.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 47 / 60
Gerações de Computadores Quinta Geração [1990 - atualidade]
1993 - Surge o Pentium As grandes mudanças neste periodo ficariam
por conta das memórias DIMM de 108 pinos, do aparecimento das
placas de video AGP e de um aprimoramento da slot PCI melhorando
ainda mais seu desempenho.
1997 - O Pentium II.
1999- O Pentium III.
2001- o Pentium 4 Não houveram grandes novidades após 1997,
sendo que as mudanças ficaram por conta dos cada vez mais velozes
processadores.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 47 / 60
Gerações de Computadores Quinta Geração [1990 - atualidade]
1993 - Surge o Pentium As grandes mudanças neste periodo ficariam
por conta das memórias DIMM de 108 pinos, do aparecimento das
placas de video AGP e de um aprimoramento da slot PCI melhorando
ainda mais seu desempenho.
1997 - O Pentium II.
1999- O Pentium III.
2001- o Pentium 4 Não houveram grandes novidades após 1997,
sendo que as mudanças ficaram por conta dos cada vez mais velozes
processadores.
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 47 / 60
Gerações de Computadores Quinta Geração [1990 - atualidade]
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 48 / 60
Gerações de Computadores Quinta Geração [1990 - atualidade]
Sistemas Distribúıdos
Na década de 90 surgiram os SOs Distribúıdos: Conjunto de módulos de,
no ḿınimo, processador e memória interligados através de um subsistema
de comunicação de topologia arbitrária;
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 49 / 60
Gerações de Computadores Quinta Geração [1990 - atualidade]
Computação Embarcada
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 50 / 60
Gerações de Computadores Quinta Geração [1990 - atualidade]
Caracteŕısticas
Diminuição do tamanho dos computadores (PDAs) e da presença da
computação em atividades cotidianas (softwares embarcados):
relógios
celulares
cartões de banco
microondas
carros
controle de portas...
coplamento do hardware e do software para oferecer soluções tec-
nológicas
Computação ub́ıqua
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 51 / 60
Gerações de Computadores Quinta Geração [1990 - atualidade]
Classificação dos Circuitos Integrados quanto à sua gama
de Integração
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 52 / 60
Resumo
Sumário
1 Os Primórdios da Computação
Primeiros Instrumentos de Cálculo
Mecanismos de cálculo a partir de 1640
2 Gerações de Computadores
Primeira Geração
Segunda Geração
Terceira Geração
Quarta Geração
Quinta Geração [1990 - atualidade]
3 Resumo
4 Lista de Exerćıcios
5 Referências
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 53 / 60
Resumo
Primeiros instrumentos de Cálculo
Os Dedos
O Ábaco (2.500a.C)
Multiplicação dos Árabes
Óssos de Napier (1617)
Régua de Cálculo (1638)
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 54 / 60
Resumo
Mecanismos de Cálculo a partir de 1640
Pascalina (1642)
Máquina de Tecer de Jacquard (1801)
Máquina de Diferenças (1820)
Máquina Anaĺıtica (1834)
Tabuladora de Cartões (1890)
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 55 / 60
Resumo
As ”Eras da Informática”
Primeira Geração [Válvulas Eletrônicas — Circuitos Eletro-mecânicos]
- Década de 1940
Segunda Geração [Transistores] - Década de 1950
Terceira Geração [Circuitos Integrados — Microprocessadores] -
Década de 1960
Quarta Geração [Circuito de Larga Escala — Microcomputadores —
computadores pessoais — miniaturização — microprocessador] -
Década de 1970
5ª Geração (1991 - atualidade) – computação ub́ıqua — softwares
embarcados)
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 56 / 60
Resumo
As ”Eras da Informática”
Primeira Geração [Válvulas Eletrônicas — Circuitos Eletro-mecânicos]
- Década de 1940
Segunda Geração [Transistores] - Década de 1950
Terceira Geração [Circuitos Integrados — Microprocessadores] -
Década de 1960
Quarta Geração [Circuito de Larga Escala — Microcomputadores —
computadores pessoais — miniaturização — microprocessador] -
Década de 1970
5ª Geração (1991 - atualidade) – computação ub́ıqua — softwares
embarcados)
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 56 / 60
Resumo
As ”Eras da Informática”
Primeira Geração [Válvulas Eletrônicas — Circuitos Eletro-mecânicos]
- Década de 1940
Segunda Geração [Transistores] - Década de 1950
Terceira Geração [Circuitos Integrados — Microprocessadores] -
Década de 1960
Quarta Geração [Circuito de LargaEscala — Microcomputadores —
computadores pessoais — miniaturização — microprocessador] -
Década de 1970
5ª Geração (1991 - atualidade) – computação ub́ıqua — softwares
embarcados)
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 56 / 60
Resumo
As ”Eras da Informática”
Primeira Geração [Válvulas Eletrônicas — Circuitos Eletro-mecânicos]
- Década de 1940
Segunda Geração [Transistores] - Década de 1950
Terceira Geração [Circuitos Integrados — Microprocessadores] -
Década de 1960
Quarta Geração [Circuito de Larga Escala — Microcomputadores —
computadores pessoais — miniaturização — microprocessador] -
Década de 1970
5ª Geração (1991 - atualidade) – computação ub́ıqua — softwares
embarcados)
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 56 / 60
Resumo
As ”Eras da Informática”
Primeira Geração [Válvulas Eletrônicas — Circuitos Eletro-mecânicos]
- Década de 1940
Segunda Geração [Transistores] - Década de 1950
Terceira Geração [Circuitos Integrados — Microprocessadores] -
Década de 1960
Quarta Geração [Circuito de Larga Escala — Microcomputadores —
computadores pessoais — miniaturização — microprocessador] -
Década de 1970
5ª Geração (1991 - atualidade) – computação ub́ıqua — softwares
embarcados)
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 56 / 60
Lista de Exerćıcios
Sumário
1 Os Primórdios da Computação
Primeiros Instrumentos de Cálculo
Mecanismos de cálculo a partir de 1640
2 Gerações de Computadores
Primeira Geração
Segunda Geração
Terceira Geração
Quarta Geração
Quinta Geração [1990 - atualidade]
3 Resumo
4 Lista de Exerćıcios
5 Referências
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 57 / 60
Lista de Exerćıcios
Lista de Exerćıcios
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Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 58 / 60
Referências
Sumário
1 Os Primórdios da Computação
Primeiros Instrumentos de Cálculo
Mecanismos de cálculo a partir de 1640
2 Gerações de Computadores
Primeira Geração
Segunda Geração
Terceira Geração
Quarta Geração
Quinta Geração [1990 - atualidade]
3 Resumo
4 Lista de Exerćıcios
5 Referências
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 59 / 60
Referências
Referências
MACHADO, Francis Berenger, and Luiz Paulo Maia. Arquitetura de
sistemas operacionais. 5ª ed. LTC, 2013.
TANENBAUM, Andrew S., and Nery Machado Filho. Sistemas
operacionais modernos. 4ª ed. Pearson, 2016.
PATTERSON, David A. HENNESSY, John L. Arquitetura de
Computadores: uma abordagem quantitativa. 5ª ed. Elsevier. 2013.
https://www.tecmundo.com.br/tecnologia-da-informacao/1697-
a-historia-dos-computadores-e-da-computacao.htm
https://www.tecmundo.com.br/tecnologia-da-informacao/1697-
a-historia-dos-computadores-e-da-computacao.htm
http://estudantesdeti.com.br/os-precursores-da-computacao/
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ada Lovelace
Francisco Silva (IFMA) IAC & SO Viana-MA, 2021 60 / 60
	Os Primórdios da Computação
	Primeiros Instrumentos de Cálculo
	Mecanismos de cálculo a partir de 1640
	Gerações de Computadores
	Primeira Geração
	Segunda Geração
	Terceira Geração
	Quarta Geração
	Quinta Geração [1990 - atualidade]
	Resumo
	Lista de Exercícios
	Referências