Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri FATEC – Sorocaba Disciplina de Arquitetura e Organização de Computadores 1º Semestre de 2014 Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Sistemas de Computação Conceituação 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 Entrada Processamento Saída Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Sistemas de Computação Conceituação 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.    Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Sistemas de Computação Conceituação "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 Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

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.   Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

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. Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Histórico - pré-história 3) 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.   Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

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 Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Histórico - pré-história 5) 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. Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Máquina de Herman Hollerith Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

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 Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Os Computadores Eletrônicos 1946 - 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.   Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

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 Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

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. Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Evolução dos computadores eletrônicos - Gerações - quantas ????? Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Evolução dos computadores eletrônicos - Gerações Primeira Geração(1946/1957): Válvulas eletrônicas Os 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. Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

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 Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Primeira Geração(1946/1957): Válvulas eletrônicas Foto do ENIAC Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri Mais Foto do ENIAC Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri Foto do UNIVAC www.enciclopedia.com/pt/media/ Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

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 Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri 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 Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Cartão perfurado para entrada de dados Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri Transistores Imagens: www.bpiropo.com.br/graficos twiki.im.ufba.br/ Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri 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.   Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri Imagens: www.bpiropo.com.br/graficos twiki.im.ufba.br/

Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri 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.. Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

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 Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri Comparação: www.laercio.com.br/.../HARD-016/hard-087.jpg Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri 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) Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri Qual a configuração do computador da Apollo 11 ? Voce iria à lua com esta tecnologia? Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri Capítulo 2 Representação das Informações Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

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. Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

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.   Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

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) Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri

Prof. Maria Angélica C. de Andrade Cardieri 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