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COMO O COMPUTADOR FUNCIONA
EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS DE COMPUTAÇÃO
JANIÉLES ARAÚJO NERESMPCOMP 14- IE UECE
APRESENTAÇÃO 01
DISCIPLINA INTERNET/INTRANETPROFº RONALDO RAMOS
AGENDA1.COMO SURGIU O COMPUTADOR2.EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS DE
COMPUTAÇÃO3.AS GERAÇÕES4.INTRODUÇÃO DOS SISTEMAS DE
COMPUTAÇÃO5.RESUMO COM IMAGENS
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O COMPUTADOR- INÍCIO
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COMO SURGIU O COMPUTADORA NECESSIDADE DE CALCULAR
SURGIU COM A HABILIDADE DE SE COMUNICAR COM MAIS PRECISÃO
início – grunhidos vocabulário mais extenso elaboração de regras para compor frases primeiras linguagens escrita registro de informações importantes (autor ausente) pinturas/marcas nas cavernas símbolos alfabeto
SURGE A NECESSIDADE DE REALIZAR CÁLCULOS proteger suas atividades primárias
contagem de rebanhos, troca de moedas, divisão de terras, elaboração de calendários
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COMO SURGIU O COMPUTADORDESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE NUMERAÇÃO
SISTEMA DECIMAL (DEDOS)- DIGITUS – DIGITALdeficiência na capacidade de representar grandes númerosmonge beneditino Beda (673-735) desenvolveu um método que permitia
a descrição até 10.000BABILÔNIOS (2000 a.C.) empregavam o sistema sexagesimal
(base 60)OS MAIAS (~ 0 a.C.) sistema vigesimal (base 20)GREGOS - um sistema misto(decimal/hexadecimal)OS ROMANOS – sistema decimal com símbolos especiais para
5, 50, e 500,etc
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COMO SURGIU O COMPUTADOR
DIFICULDADE DA CONTAGEM COM AS MÃOSgera problemas para representar grandes númerosnão é possível registrar cálculos
necessidade do desenvolvimento de símbolo para representar números escritos
SURGIMENTOS DOS NÚMEROS ESCRITOSEGÍPCIOS –(3500 a.C.) utilizavam um sistema de representação
numérica com símbolos específicos para as potências de 10, como 1, 10, 100, 1000, 10.000 etc. 1 = traço vertical 10= osso do calcanhar invertido 100 = um laço 1.000= flor de lótus 10.000 = dedo dobrado
O SISTEMA DOS ROMANOS ERA SIMILAR (USAVAM O ÁBACO PARA EFETUAR OPERAÇÕES ARITMÉTICAS)
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SURGIMENTO DO ÁBACO1.000 ANTES DE CRISTO – primeiros
ÁBACOSUsados por babilônicos e egípcios
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ÁBACO
USO DAS PEDRINHASSURGIU O TERMO CÁLCULO verbo calcular
do grego chalix = pedrinha ou seixo (usados nos cálculos)computação= ato ou efeito de computar (verbo que exprime
o ato de fazer contagem, contar, calcularO problema do uso do ábaco é que cada passo
apaga o precedente sendo necessário refazer o cálculo para ver o resultadoporém ainda é muito usado no Japão- em 1946 foi usado
para derrotar uma calculadora elétrica numa competição
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ÍNDIA
CONTRIBUIÇÃO DA ÍNDIAHindus- primeiros que registraram os
cálculos em papéis (650 a.c.)Inventaram o símbolo para o zero em sua escrita
(sem necessidade de deixar espaço em branco)A matemática hindu foi levada pelos árabes que a
disseminaram pelo Ocidente até a EspanhaÁrabes responsáveis pela representação numérica:
algarismo, tabuada e álgebra – usada até hojeAlgarismo derivada do nome do matemático Al-
Khwarizmi (algoritmo também)
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EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS DE COMPUTAÇÃO
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DIVIDIDA EM 05 GERAÇÕES DE SISTEMAS
GERAÇÃO TECNOLOGIA CARACTERÍSTICAS
1ª VÁLVULAS E PLUGUES NÃO EXISITIA S.O.
2ª TRANSISTORES E MEM.MAGNÉTICA PROCESSAMENTO POR LOTE
3ª CIRCUITOS INTEGRADOS SISTEMAS MULTIPROGRAMADOS SISTEMA TIME-SHARING
4ª MICROPROCESSSADORES COMPUTADORES PESSOAIS MINICOMPUTADORES ESTAÇÃO DE TRABALHO
5ª MICROPROCESSADORES REDES DE ALTA VELOCIDADE SISTEMAS MULTIMÍDIA
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A EVOLUÇÃO DOS COMPUTADORES
GERAÇÃO ZEROcomputadores puramente mecânicosiluminismo (século xviii) – surgimento do cálculo
diferencial (Newton e Leibniz)tentativa de definir uma linguagem matemática universal
(Leibniz) -> lógica simbólicaSurgimento dos primeiros dispositivos mecânicos de cálculo
1ª CALCULADORA PORTÁTIL (JOHN NAPIER – 1612)- OSSOS DE NAPIER
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NAPIER – foi o primeiro a escrever números com o símbolo de ponto como separador decimal e criou o conceito de logaritmo
1622 – WILLIAM OUGHTREAD deu origem à primeira régua de cálculo
1642- BLAISE PASCAL criou uma máquina de somar ( a pascaline) para ajudar nos negócios do pai
PASCALINE
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REVOLUÇÃO INDUSTRIAL1801 – JOSEPH-MARIE JACQUARD inventou
uma máquina de tear automáticapadrões fornecidos por cartões automáticos
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CHARLES BABBAGE (1822)máquina a vapor programável –máquina de
diferenças (somente adições)máquina analítica (a programação)
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ADA AUGUSTA KING traduziu o projeto conceitual da máquina
para a língua inglesapropôs programas de exemplosdiscutiu técnicas de programação para a
máquinatornou-se a primeira programadora do
mundo
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GEORGE BOOLE – 1854lógica boolena – usada para o projeto de
circuitos digitais utilizadas em computadores até hoje
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HERMANN HOLLERITH- 1890TABULADOR ELETROMECÂNICO (equipamento
para auxiliar na realização do censo daquele ano)processava automaticamente cartões perfurados
(contagem do números de habitantes)Hollerith funda a companhia CTR (computing-
tabulating-recording) que em 1924 passa a se chamar IBM (international business machine)
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PRIMEIRA GERAÇÃO
1945- 1955TECNOLOGIA: válvulas e reléS.O.: não existiaLINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO: pluguesMEMÓRIA: não existiaARMAZENAMENTO SECUNDÁRIO: não existiaE/S: plugues e ledsSEM DIVISÃO DE FUNÇÕES DE TRABALHO
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1ª INÍCIO DA 2ª GUERRA MUNDIALSISTEMAS PRINCIPAIS
ENIAC (ELETRONIC NUMERICAL INTEGRATOR AND COMPUTER) 18.000 válvulas, 10.000 capacitores, 70.000 resistores 30 toneladas finalidade: cálculos balísticos quando em operação, consumia cerca de 140kw e era capaz de
realizar 5 mil adições por segundo. poder de processamento: ~ calculadora
UNIVAC (UNIVERSAL AUTOMATIC COMPUTER) 1ª máquina de cunho geral comercial utilizada no censo americano de 1950 empregava diodos de cristal que tornava sua velocidade superior
aos valvulados1950: SURGE O CARTÃO PERFURADO
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1ª
MÁQUINA UNIVERSAL DE TURINGALAN TURING definiu o conceito estabelecendo um
dispositivo teórico capaz de executar qualquer algoritmo descrito – bases para o estudo da computabilidade
um algoritmo computável – que pode ser executado por uma máquina de turing
ocupava 120m² , conseguia multiplicar números de 10 dígitos em 3 segundos
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SEGUNDA GERAÇÃO
1955- 1965TECNOLOGIA: transistoresS.0.: processamento por loteLINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO: assembler, fortran,
cobolMEMÓRIA: memórias magnéticasARMAZENAMENTO SECUNDÁRIO: fita de papel, fita
magnéticaE/S: cartão perfurado, fita de papel perfurada,fita
magnética, impressoraMAIS CONFIÁVEIS (podiam já ser comercializados)S.O.: criado para automatizar tarefas usuais
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2ª
NECESSIDADE DE DIVISÃO DE FUNÇÕES:projetista, operador,programador,equipe de
manutençãoALTO CUSTO
somente viável para grandes empresas, agências de governo e universidades
02 TIPO DISTINTOS DE SISTEMAS:processamento numérico (científico)processamento de caracteres (comercial)
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2ª1ª FASE
somente um job por vezproblemas:
desperdício de tempo nas transições de jobs leitura de cartão muito lenta e sujeita à falhas
desperdício e tempo na espera por e/s
USUÁRIO
PROGRAMA
PERFURADORA
JOB
JOB COMPUTAD
OR
IMPRESSÃO
OPERADOR
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2ª
2ª FASESISTEMAS BATCH (SISTEMAS DE LOTE)
batch ~ lotelote: sequência de jobs (programas)jobs de um lote eram executados sequencialmente ,
um de cada vezCOMPOSTO POR:
o um computador de processamento (alto custo)o computadores satélites para realizar e/s (baixo
custo)
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SISTEMAS BATCH
PROGRAMAIBM 1401 PERFURADO
RA
PERFURADORA
JOBFITA
FITA
FITA
FITA
FITA
FITA
OPERADOR
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TERCEIRA GERAÇÃO
1965- 1980 – Circuitos integradosSPOOLING DE SAÍDASISTEMAS TIME-SHARING
sistema multi –usuário variante de sistema multiprogramado cada usuário tem um terminal de utilização
PRIORIDADE NA E/S DE TERMINAL PELO S.O.MAIOR INTERAÇÃO USUÁRIO-MÁQUINAMAIOR PRODUTIVIDADEEXEMPLOS DE SISTEMAS TIME-SHARING
1962 – CTSS (IBM 7094) – projeto do MIT , necessitava de hardware especial de proteção
1965 - MULTICS (GE 645) – somente protótipo 1978 – primeira versão comercial UNIX (UNIX v7)
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QUARTA GERAÇÃO
1980 – 1990 – Computadores com chips VLSITECNOLOGIA: microprocessadores (CISC)EQUIPAMENTOS: minicomputadores,
computadores pessoais, estações de trabalhoBARATEAMENTO DO SISTEMA PERMITIU QUE:
empresas adquirissem microcomputadores como o UNIX OU VMS (Dec)
usuários adquirissem computadores pessoaisAPPLE
1985 – Primeiras estações gráficasPRIMEIROS SISTEMAS COM INTERFACES GRÁFICAS
IBM- PC (MS-DOS)
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QUINTA GERAÇÃO
1990 A ... TECNOLOGIA:
• microprocessadores risc• dispositivos multimídia• redes de computadores
INTEROPERABILIDADE ENTRE OS SISTEMAS• redes de computadores implicaram na necessidade
de interoperabilidade entre os sistemas REDE DE COMPUTADORES
• pilha TCP/IP (internet) COMPARTILHAMENTO DE RECURSOS MULTIMÍDIA
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PRÓXIMA GERAÇÃO
WebtvPalmtopComputador de vestir (nanotecnologia)
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INTRODUÇÃO DOS SISTEMAS DE COMPUTAÇÃO
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COMO FUNCIONA UM COMPUTADOR?
recebe dados (input) e processa-os para produzir informação (output) funções são controladas por um programa (conjunto de instruções) integrado na memória do computador
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O que é um Sistema Computacional?
Configuração: todos os componentes funcionais de um computador + respectivo hardware.
O sistema básico de um microcomputador inclui :uma unidade de sistema, com uma ou mais unidades
de disco, um monitor e um teclado. O hardware adicional – chamados periféricos – podem
incluir dispositivos como a impressora, o modem e o mouse.
O software não costuma ser incluído no conceito de sistema de computador, embora o sistema operativo que executa o hardware seja conhecido como software do sistema.
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Exemplos de Sistemas Computacionais
Automação BancáriaAssiduidade e Folha de
PagamentosControle de Tráfico UrbanoControle AcadêmicoEdição de Jornais e RevistasControle de ElevadoresAutomação de BibliotecasSistemas de Alarme em Edifícios
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Componentes de Sistemas Computacionais
Hardware Computadores, periféricos e redes.
Software Os programas e arquivos de dados.
Informações Coleção de informações organizadas e sistematizadas necessárias
ao desempenho das tarefas -e procedimentos. Utilizadores
Utilizadores e operadores que realizam as tarefas e procedimentos.
Procedimentos Atividades realizadas pelos utilizadores e operadores, bem como
pelos programas (procedimentos automatizados). Documentação
Manuais e formulários que descrevem as operações do sistema.
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Categorias de SistemasSistemas técnicos baseados em computador
São aqueles que incluem hardware e software, mas não incluem os operadores e os processos operacionais. O sistema não está ciente que está sendo usado para um determinado fim.
Sistemas sócio-técnicos São aqueles que incluem sistemas técnicos,
processos operacionais e pessoas que usam e interagem esse sistema. Os sistemas sócio-técnicos são regidos por políticas e regras organizacionais.
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Evolução dos S.O.s está, em grande parte, relacionada com o desenvolvimento de equipamentos cada vez mais velozes, compactos e de baixo custo, e com a necessidade de aproveitamento e controle desses recursos
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SISTEMAS DE COMPUTAÇÃOEstrutura geral
APLICATIVOS
SISTEMA OPERACIONA
L
COMPONENTES FÍSICOS INTERFACE
DE HARDWARE
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ESTRUTURA GERAL DE UM SISTEMA DE COMPUTAÇÃO
COMPONENTES FÍSICOScomponentes básicosperiféricoscomponentes multimídiacomponentes de rede
SISTEMA OPERACIONALnúcleo do sistema operacional (kernel)programas de sistema (utilitários, biblioteca..)
arquivos de configuraçãoAPLICATIVOS
browser (Netscape, Explorer, Mozilla, Chrome...)
COMPONENTES FÍSICOSMONITOR GRÁFICO
usualmente existe no máximo um monitor gráfico
apresentação gráfica exige que o sistema realize acesso à memória gráfica, que é varrida várias vezes por segundo.
TECLADOpara entrada de caracteres
MOUSEde esfera ou óptico
MOUSE PADno mouse de esfera
GABINETE DO SISTEMAplaca principal (processador e memória)
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PLACAS CONTROLADORES DE PERIFÉRICOScontroladora de vídeocontroladora de discocontroladora de rede
UNIDADES DE ARAMAZENAMENTOdiscos magnéticosunidade leitora de floppy
PERIFÉRICOSIMPRESSORA
de linha (imprime somente caracteres)matricial(imprime pontos (matiz)- baixa
resolução laser (boa resolução) jato de tinta (boa resolução e colorida)
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PERIFÉRICOSPLOTER (Equipamento de
impressão vetorial)SCANNER
Equipamento de digitalização de imagens
TiposManualMesaRotatório
Quanto a corMonocromáticaTons de cinzacolorida
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COMPONENTES MULTIMÍDIAINTERFACES DE AÚDIO
entradas de áudiomicrofone
saída de áudioautofalante
luvadispositivo para posicionamento
em 3 dimensõesalguns modelos possuem teclasalguns modelos permitem
detectar movimento dos dedos
óculospermite a visão estéreo de uma
cena
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COMPONENTES FÍSICOS (CONT.)
COMPONENTES DE REDECABEAMENTO PARA REDE
LOCALTIPOS (COAXIAL OU PAR
TRANÇADO)Taxa de transmissão (10/100
mpb/s)EQUIPAMENTOS
Hubs e repetidoresBridges e switchesRoteadoresModensTransceivers
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Sistema operacional
COMPOSTO PORnúcleo (kernel) do s.o.
permanece carregado em memóriaprocessos de gerênciaarquivos de configuraçãoutilitários do sistema
programas básicos necessários para operação do sistema operacional Ex. DOS: fomat, dir, edit, copy... Ex. UNIX: mkfs, ls, ps...
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SISTEMA OPERACIONAL CLASSIFICAÇÃOo quanto ao número de
processos simultâneosmonotarefamultitarefa
o quanto ao número de usuários simultâneosmonousuáriomultiusuário
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APLICATIVOSEXEMPLOS
browser (Netscape, Explorer, Mozilla, Chrome...)
programa de editoração eletrônicaprograma de processamento de imagemCADbanco de dados
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RESUMO
surgimento do computador
habilidade de se comunicar com mais precisão
sistema de numeração
usando os dedos
necessidade de contar números
maiores – números escritos
cria-se o ábaco
finalidade de proteger suas atividades diárias (cálculos)
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ábaco – considerado 1 computadorsem memória
surge computadores mecânicos- 1ª
calculadora portátil
máquina de tear automática -
Jacquard
máquina a vapor programável de
Babbagge
início da máquina analítica (a
programação) – Ada
nasce a lógica booleana com os circuitos digitais
Hollerith cria o tabulador
eletromecânico- início da IBM
surge a 1ª geração com válvulas e
relés – ENIAC/guerra
surge o UNIVAC para fins
comerciais
vem a máquina universal de Turing
(algoritmo)
2ª geração – transistores –
fortran, assembly , cobol
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necessidade de otimizar o tempo surge o sistema
batch (lote)- sequência de programas
3ª geração – circuitos integrados
(sistema mutiprogramado)
4ª geração- computadores com
chips - microprocessadores
5ª geração – interoperabilidade –
rede de computadores/
multimídia.
funcionamento de um computador e sua maquinária
componentes funcionais de um
computador + hardware/
aplicativos, S.O., componentes físicos
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OBRIGADA!
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