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Operação de Computadores e dos
Serviços do Sistema Operacional


             Unidade I
Conceitos históricos da computação


                           Prof. Nécio de Lima Veras
            http://lattes.cnpq.br/8284657916723590
Operação de Computadores e dos
Serviços do Sistema Operacional


Objetivo: Resgatar os conceitos históricos da computação e
evolução dos computadores.

Créditos: Estes slides foram construídos a partir da apostila do
Prof. Francisco Gerson de A. Meneses (IFPI)




                                       Prof. Nécio de Lima Veras
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Início de tudo

●   O primeiro grande passo do homem rumo à
    ciência e à tecnologia foi a concepção da ideia
    de número.
    –   O número é um conceito abstrato, na verdade é a
        ideia comum a dois conjuntos que estão sendo
        comparados.




                                            Prof. Nécio Veras
Um conto

●   ...numa época muito distante, um pastor de
    ovelhas contava cada ovelha do rebanho
    usando pedrinhas;




Problema?
                                       Prof. Nécio Veras
Um conto

  ●   Com o crescimento do rebanho, o pastor deve
      ter passado a comparar por agrupamentos, o
      que deu origem ao conceito de base de um
      sistema de numeração.
Curiosidade:
Existe uma curiosidade.
Em latim, pedra se escreve
“Calculu” e “Calx” que
significa mármore, daí o
termo Cálculo.
Obs.: Cálculo renal =
pedra nos rins.
                                        Prof. Nécio Veras
Um conto

●   No entanto o homem necessitava de um
    conjunto para estabelecer as comparações de
    forma mais prática do que com pedras.
    –   Um conjunto que estivesse “mais à mão” sempre
        que necessário.
                                          Provavelmente
                                            esta seria a
                                          origem da base
                                              decimal.



                                           Prof. Nécio Veras
Primeiros métodos de
                            cálculo
  ●   É quase certo que o primeiro instrumento de
      cálculo que o homem utilizou foram seus
      próprios dedos;
      –   Usado ainda hoje?

Assim que o homem percebeu
que, a partir de marcas feitas no
barro ou numa tábua coberta de
poeira, podia fazer cálculos mais
rapidamente do que com os
dedos ele inventou o “ÁBACO”

                                         Prof. Nécio Veras
ÁBACO




        Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                        computadores
●   A partir daí as formas de cálculo só evoluíram;




●   Vejamos alguns marcos e personagens
    importantes sobre a evolução dos computadores:


                                            Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                      computadores
●   John Napier (1550-1617) inventor dos
    logaritmos, generalizou o procedimento
    tabular do árabes e construiu em 1617 um
    dispositivo simples e barato constituído de
    bastões de ossos.




                                        Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                       computadores
●   Wilhelm Shickard (1592-1624)
    inventou muitas máquinas, como a
    que permitia às pessoas calcular
    datas astronômicas;
●   Entre as suas invenções, existiu
    uma que contribuiu diretamente
    para os cálculos e conceitos
    empregados futuramente
●   Inventou uma que foi considerada
    uma máquina de verdade que
    fazia as quatro operações básicas.


                                         Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                        computadores
●   Em 1642 o filósofo francês Blaise Pascal
    (1622-1662) construiu uma calculadora (a
    primeira máquina de somar). Pascal foi um
    dos primeiros a cogitar a possibilidade de
    construir uma “máquina pensante”
                                      A máquina era capaz de registrar
                                      valores decimais baseada na rotação
                                      de rodas dentadas de 10 posições (0
                                      a 9). Quando uma roda excedia 10
                                      unidades, acionava a roda seguinte
                                      (assim como um odômetro atual).
                                      Com tal máquina era possível somar
                   Pascalina - 1642   e subtrair.



                                                      Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                         computadores
●   Em 1801 Joseph Marie Jacquard
    (1752-1824) concluiu a máquina de
    tecer com cartões perfurados.
●   Este dispositivo iria influenciar
    significativamente as ideias de
    como comandar uma máquina.
●   Sua invenção foi importante tanto
    na Revolução Industrial como na
    Tecnológica.



                                        Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                          computadores
●   No início do século XIX (por volta de 1812), foi desenvolvido por um
    cientista inglês chamado Charles Babbage (1792 - 1871) uma
    máquina diferencial que permitia cálculos com funções
    trigonométricas e logarítmicas, utilizando os cartões de Jacquard;
    –   Ela foi adotada pelas companhias de seguro para calcular tabelas de
        seguro de vida;
●   A teoria fundamental do automatismo completo do processo de
    cálculo é devido a Babbage, devido à descrição de um dispositivo
    analítico, que em princípio representava uma calculadora
    automática.
    –   Na verdade era mais que uma calculadora, pois ela poderia ser
        “programada”.
    –   Sua máquina só pôde ser concluída anos após a sua morte,
        tornando-se a base para a estrutura dos computadores atuais,
        fazendo com que Charles Babbage fosse considerado como o
        "PAI DO COMPUTADOR".
                                                        Prof. Nécio Veras
Evolução dos
computadores




           Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                      computadores
●   Ada Augusta Byron (1815-1854), conhecida como
    Lady Lovelace, foi quem mais ajudou Babbage na
    construção da máquina analítica.
    –   Conhecida como a “Primeira Programadora” da história,
        deve-se a ela o invento da sub-rotina (sequência de
        operações que pode ser usada várias vezes) em
        programas de computador.
●   Durante o período em que esteve envolvida com o
    projeto de Babbage, ela desenvolveu os algoritmos que
    permitiram à máquina computar os valores de funções
    matemáticas, além de publicar uma coleção de notas
    que estabeleceu a base para a programação de
    computador.

                                               Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                 computadores
●   Hermann Hollerith (1860-1929) Criou a
    máquina de tabular (1880) que diminuiu a
    contagem e divulgação do cálculo
    populacional pelo censo norte-americano
    de sete para dois anos e meio.
●   Hollerith formou uma companhia para
    produzir uma série de máquinas
    melhoradas que incorporaram outras
    máquinas: Tabulador e Perfurador de
    Cartões.
                                  Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                            computadores
●   Tabulador: Utilizado para
    despachar, simplificar e separar a
    tabulação de informações
    estatísticas recolhidas no censo
    dos Estados Unidos em 1890.
    –   Dados como: sexo, idade, tamanho
        familiar, data de aniversário e
        nacionalidade foram perfurados em
        localizações predeterminadas no
        cartão, sendo posteriormente
        ordenados automática e semi-
        automaticamente.
                                            Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                                 computadores
●   Perfurador de Cartões: máquina de projeto
    simples que tinha a finalidade de perfurar os
    cartões em locais corretos para futura leitura.
●   Hollerith passou a ter clientes espalhados pelo
    mundo, que começaram a fazer uso prático do
    cartão perfurado em processamento de dados.
    Suas máquinas se tornaram o núcleo da
    computação de hoje.
●   Desenvolveu e patenteou muitos dispositivos
    relacionados à tabulação de dados. Fundou,
    em 1896, a Tabulating Machine Company,
    posteriormente denominada International
    Business Machine Corporation.

                                                      Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                     computadores
A concepção básica da Máquina Analítica de Babbage
vista anteriormente corresponde à dos computadores
modernos. A diferença básica é a de que os circuitos
eletrônicos dos computadores de hoje substituem as
rodas e engrenagens da máquina e Babagge.




 Máquina analítica

                                        Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                        computadores
●   Cento e quatro anos após a proposta de
    Babbage, Howard G. Aiken (1900-1972) começou
    a construir em 1937 uma máquina capaz de
    calcular integrais e diferenciais utilizando relés e
    outros dispositivos eletromecânicos.
●   A máquina chamada MARK I começou a funcionar
    em 1944, a partir de então, as máquinas passaram
    a contar com o automatismo completo.




                                            Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                               computadores
●   Características do MARK I:
    –   Patrocinado pela Marinha dos Estados Unidos
        para computar os elementos matemáticos e
        mesas de navegação;
    –   Era controlado por programa e usava o
        sistema decimal;
    –   Tinha cerca de 15 metros de comprimento e
        2,5 metros de altura;
    –   Era envolvido por uma caixa de vidro e de aço
        inoxidável brilhante;
    –   Possuía: 760.000 peças, 800 km de fios, 420
        interruptores para controle;
    –   Era capaz de completar seis meses de cálculo
        manual em apenas um dia de trabalho.
                                                        Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                               computadores
●   Em 1946 John Presper Eckert (1919-1995) e John Mauchly
    (1907-1980) projetaram e colocaram em funcionamento o
    primeiro computador digital eletrônico chamado ENIAC
    (Eletronic Numerical Integrator And Calculator).
    –   A programação do ENIAC era feita conectando-se tomadas
        através de fios com pinos (como um painel de telefonista).
    –   Apenas os dados eram armazenados na memória. Este tipo de
        programação era inconveniente por ser demorada, cansativa e
        propensa a erros.
    –   Além disso, sempre que se desejasse executar o mesmo
        programa ele tinha que ser reintroduzido pelo painel.




                                                         Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                              computadores
●   Características do ENIAC:
    –   Patrocinado pelas forças armadas dos Estados Unidos com a
        finalidade de fazer cálculos balísticos;
    –   Foi usado durante a guerra fria e contribuiu no projeto da
        bomba de Hidrogênio;
    –   Era programado mais por mulheres, através de 6000 chaves
        manuais;
    –   Ocupava o equivalente a 167 metros quadrados de área, a
        altura de um edifício de três andares;
    –   Possuía: 19 000 válvulas, diversos resistores, capacitores,
        indutores, organizados em 40 painéis, 1500 relés, 6000
        interruptores manuais, 5 milhões de junções soldadas;
    –   Pesava 20 toneladas;
                                                      Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                                          computadores
●   Características do ENIAC:
    –   Consumia cerca de 200 quilowatts de potência;
    –   Sua memória podia registrar até 20 números de 10 dígitos cada
        um;
    –   Executava: 5000 adições, 257 multiplicações ou 28 divisões por
        segundo.
    –   O ENIAC foi importante porque grande parte de seus conceitos
        ainda é usada na indústria da computação eletrônica moderna;
    –   Assim como Mauchly foi seu principal inventor, quem concebeu
        a sua arquitetura inicial foi Eckert, o engenheiro responsável por
        fazê-lo funcionar;
    –   A máquina só ficou pronta após a guerra ter terminado (1946),
        mas mesmo funcionando parcialmente deu importante
        contribuição ao cálculo;
    –   O surgimento do conceito “bug” aconteceu com uma parada
        inesperada no processamento de dados do ENIAC, provocado
        por uma mariposa que ficou presa em um dos circuitos
        ocasionando um curto. (bug = bicho).
                                                                             Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                        computadores
●   Em 1946, John L. Von Neumann (1902-1957) e alguns
    companheiros apresentaram um artigo onde era proposta
    uma máquina onde os dados e também o programa
    (instruções) eram armazenadas na memória.
●   A primeira máquina baseada nesta proposta foi a EDVAC
    (Eletronic Discrete Variable Automatic Computer)
    construída em 1948.
●   A partir daí surgiram os primeiros computadores em
    escala comercial sendo que o precursor foi o UNIVAC
    utilizado com sucesso no senso de 1951 nos EUA.



                                              Prof. Nécio Veras
Evolução dos
                            computadores
●
    Modelo usado por John L. Von Neumann =>




                   A partir da década de 70, começa a história da
            MICROINFORMÁTICA, considerada em seu início uma atividade
                    de “entusiastas” por engenharia eletrônica.


                                                       Prof. Nécio Veras
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História da informática (Parte I)

  • 1. Operação de Computadores e dos Serviços do Sistema Operacional Unidade I Conceitos históricos da computação Prof. Nécio de Lima Veras http://lattes.cnpq.br/8284657916723590
  • 2. Operação de Computadores e dos Serviços do Sistema Operacional Objetivo: Resgatar os conceitos históricos da computação e evolução dos computadores. Créditos: Estes slides foram construídos a partir da apostila do Prof. Francisco Gerson de A. Meneses (IFPI) Prof. Nécio de Lima Veras http://lattes.cnpq.br/8284657916723590
  • 3. Início de tudo ● O primeiro grande passo do homem rumo à ciência e à tecnologia foi a concepção da ideia de número. – O número é um conceito abstrato, na verdade é a ideia comum a dois conjuntos que estão sendo comparados. Prof. Nécio Veras
  • 4. Um conto ● ...numa época muito distante, um pastor de ovelhas contava cada ovelha do rebanho usando pedrinhas; Problema? Prof. Nécio Veras
  • 5. Um conto ● Com o crescimento do rebanho, o pastor deve ter passado a comparar por agrupamentos, o que deu origem ao conceito de base de um sistema de numeração. Curiosidade: Existe uma curiosidade. Em latim, pedra se escreve “Calculu” e “Calx” que significa mármore, daí o termo Cálculo. Obs.: Cálculo renal = pedra nos rins. Prof. Nécio Veras
  • 6. Um conto ● No entanto o homem necessitava de um conjunto para estabelecer as comparações de forma mais prática do que com pedras. – Um conjunto que estivesse “mais à mão” sempre que necessário. Provavelmente esta seria a origem da base decimal. Prof. Nécio Veras
  • 7. Primeiros métodos de cálculo ● É quase certo que o primeiro instrumento de cálculo que o homem utilizou foram seus próprios dedos; – Usado ainda hoje? Assim que o homem percebeu que, a partir de marcas feitas no barro ou numa tábua coberta de poeira, podia fazer cálculos mais rapidamente do que com os dedos ele inventou o “ÁBACO” Prof. Nécio Veras
  • 8. ÁBACO Prof. Nécio Veras
  • 9. Evolução dos computadores ● A partir daí as formas de cálculo só evoluíram; ● Vejamos alguns marcos e personagens importantes sobre a evolução dos computadores: Prof. Nécio Veras
  • 10. Evolução dos computadores ● John Napier (1550-1617) inventor dos logaritmos, generalizou o procedimento tabular do árabes e construiu em 1617 um dispositivo simples e barato constituído de bastões de ossos. Prof. Nécio Veras
  • 11. Evolução dos computadores ● Wilhelm Shickard (1592-1624) inventou muitas máquinas, como a que permitia às pessoas calcular datas astronômicas; ● Entre as suas invenções, existiu uma que contribuiu diretamente para os cálculos e conceitos empregados futuramente ● Inventou uma que foi considerada uma máquina de verdade que fazia as quatro operações básicas. Prof. Nécio Veras
  • 12. Evolução dos computadores ● Em 1642 o filósofo francês Blaise Pascal (1622-1662) construiu uma calculadora (a primeira máquina de somar). Pascal foi um dos primeiros a cogitar a possibilidade de construir uma “máquina pensante” A máquina era capaz de registrar valores decimais baseada na rotação de rodas dentadas de 10 posições (0 a 9). Quando uma roda excedia 10 unidades, acionava a roda seguinte (assim como um odômetro atual). Com tal máquina era possível somar Pascalina - 1642 e subtrair. Prof. Nécio Veras
  • 13. Evolução dos computadores ● Em 1801 Joseph Marie Jacquard (1752-1824) concluiu a máquina de tecer com cartões perfurados. ● Este dispositivo iria influenciar significativamente as ideias de como comandar uma máquina. ● Sua invenção foi importante tanto na Revolução Industrial como na Tecnológica. Prof. Nécio Veras
  • 14. Evolução dos computadores ● No início do século XIX (por volta de 1812), foi desenvolvido por um cientista inglês chamado Charles Babbage (1792 - 1871) uma máquina diferencial que permitia cálculos com funções trigonométricas e logarítmicas, utilizando os cartões de Jacquard; – Ela foi adotada pelas companhias de seguro para calcular tabelas de seguro de vida; ● A teoria fundamental do automatismo completo do processo de cálculo é devido a Babbage, devido à descrição de um dispositivo analítico, que em princípio representava uma calculadora automática. – Na verdade era mais que uma calculadora, pois ela poderia ser “programada”. – Sua máquina só pôde ser concluída anos após a sua morte, tornando-se a base para a estrutura dos computadores atuais, fazendo com que Charles Babbage fosse considerado como o "PAI DO COMPUTADOR". Prof. Nécio Veras
  • 15. Evolução dos computadores Prof. Nécio Veras
  • 16. Evolução dos computadores ● Ada Augusta Byron (1815-1854), conhecida como Lady Lovelace, foi quem mais ajudou Babbage na construção da máquina analítica. – Conhecida como a “Primeira Programadora” da história, deve-se a ela o invento da sub-rotina (sequência de operações que pode ser usada várias vezes) em programas de computador. ● Durante o período em que esteve envolvida com o projeto de Babbage, ela desenvolveu os algoritmos que permitiram à máquina computar os valores de funções matemáticas, além de publicar uma coleção de notas que estabeleceu a base para a programação de computador. Prof. Nécio Veras
  • 17. Evolução dos computadores ● Hermann Hollerith (1860-1929) Criou a máquina de tabular (1880) que diminuiu a contagem e divulgação do cálculo populacional pelo censo norte-americano de sete para dois anos e meio. ● Hollerith formou uma companhia para produzir uma série de máquinas melhoradas que incorporaram outras máquinas: Tabulador e Perfurador de Cartões. Prof. Nécio Veras
  • 18. Evolução dos computadores ● Tabulador: Utilizado para despachar, simplificar e separar a tabulação de informações estatísticas recolhidas no censo dos Estados Unidos em 1890. – Dados como: sexo, idade, tamanho familiar, data de aniversário e nacionalidade foram perfurados em localizações predeterminadas no cartão, sendo posteriormente ordenados automática e semi- automaticamente. Prof. Nécio Veras
  • 19. Evolução dos computadores ● Perfurador de Cartões: máquina de projeto simples que tinha a finalidade de perfurar os cartões em locais corretos para futura leitura. ● Hollerith passou a ter clientes espalhados pelo mundo, que começaram a fazer uso prático do cartão perfurado em processamento de dados. Suas máquinas se tornaram o núcleo da computação de hoje. ● Desenvolveu e patenteou muitos dispositivos relacionados à tabulação de dados. Fundou, em 1896, a Tabulating Machine Company, posteriormente denominada International Business Machine Corporation. Prof. Nécio Veras
  • 20. Evolução dos computadores A concepção básica da Máquina Analítica de Babbage vista anteriormente corresponde à dos computadores modernos. A diferença básica é a de que os circuitos eletrônicos dos computadores de hoje substituem as rodas e engrenagens da máquina e Babagge. Máquina analítica Prof. Nécio Veras
  • 21. Evolução dos computadores ● Cento e quatro anos após a proposta de Babbage, Howard G. Aiken (1900-1972) começou a construir em 1937 uma máquina capaz de calcular integrais e diferenciais utilizando relés e outros dispositivos eletromecânicos. ● A máquina chamada MARK I começou a funcionar em 1944, a partir de então, as máquinas passaram a contar com o automatismo completo. Prof. Nécio Veras
  • 22. Evolução dos computadores ● Características do MARK I: – Patrocinado pela Marinha dos Estados Unidos para computar os elementos matemáticos e mesas de navegação; – Era controlado por programa e usava o sistema decimal; – Tinha cerca de 15 metros de comprimento e 2,5 metros de altura; – Era envolvido por uma caixa de vidro e de aço inoxidável brilhante; – Possuía: 760.000 peças, 800 km de fios, 420 interruptores para controle; – Era capaz de completar seis meses de cálculo manual em apenas um dia de trabalho. Prof. Nécio Veras
  • 23. Evolução dos computadores ● Em 1946 John Presper Eckert (1919-1995) e John Mauchly (1907-1980) projetaram e colocaram em funcionamento o primeiro computador digital eletrônico chamado ENIAC (Eletronic Numerical Integrator And Calculator). – A programação do ENIAC era feita conectando-se tomadas através de fios com pinos (como um painel de telefonista). – Apenas os dados eram armazenados na memória. Este tipo de programação era inconveniente por ser demorada, cansativa e propensa a erros. – Além disso, sempre que se desejasse executar o mesmo programa ele tinha que ser reintroduzido pelo painel. Prof. Nécio Veras
  • 24. Evolução dos computadores ● Características do ENIAC: – Patrocinado pelas forças armadas dos Estados Unidos com a finalidade de fazer cálculos balísticos; – Foi usado durante a guerra fria e contribuiu no projeto da bomba de Hidrogênio; – Era programado mais por mulheres, através de 6000 chaves manuais; – Ocupava o equivalente a 167 metros quadrados de área, a altura de um edifício de três andares; – Possuía: 19 000 válvulas, diversos resistores, capacitores, indutores, organizados em 40 painéis, 1500 relés, 6000 interruptores manuais, 5 milhões de junções soldadas; – Pesava 20 toneladas; Prof. Nécio Veras
  • 25. Evolução dos computadores ● Características do ENIAC: – Consumia cerca de 200 quilowatts de potência; – Sua memória podia registrar até 20 números de 10 dígitos cada um; – Executava: 5000 adições, 257 multiplicações ou 28 divisões por segundo. – O ENIAC foi importante porque grande parte de seus conceitos ainda é usada na indústria da computação eletrônica moderna; – Assim como Mauchly foi seu principal inventor, quem concebeu a sua arquitetura inicial foi Eckert, o engenheiro responsável por fazê-lo funcionar; – A máquina só ficou pronta após a guerra ter terminado (1946), mas mesmo funcionando parcialmente deu importante contribuição ao cálculo; – O surgimento do conceito “bug” aconteceu com uma parada inesperada no processamento de dados do ENIAC, provocado por uma mariposa que ficou presa em um dos circuitos ocasionando um curto. (bug = bicho). Prof. Nécio Veras
  • 26. Evolução dos computadores ● Em 1946, John L. Von Neumann (1902-1957) e alguns companheiros apresentaram um artigo onde era proposta uma máquina onde os dados e também o programa (instruções) eram armazenadas na memória. ● A primeira máquina baseada nesta proposta foi a EDVAC (Eletronic Discrete Variable Automatic Computer) construída em 1948. ● A partir daí surgiram os primeiros computadores em escala comercial sendo que o precursor foi o UNIVAC utilizado com sucesso no senso de 1951 nos EUA. Prof. Nécio Veras
  • 27. Evolução dos computadores ● Modelo usado por John L. Von Neumann => A partir da década de 70, começa a história da MICROINFORMÁTICA, considerada em seu início uma atividade de “entusiastas” por engenharia eletrônica. Prof. Nécio Veras
  • 28. Exercícios Prof. Nécio Veras