terça-feira, 12 de fevereiro de 2008

PDA - Aula 01: Introdução

* Esta obra é uma adptação do autor desse blog da disciplina de Projeto e Desenvolvimento de Algoritmo para Computação do curso de Tecnologia em Sistemas de Computacão/Cederj UFF das aulas originais cujo os autores são: Adriano Cruz e Jonas Knopman.

Revisão em 26/fev/2008 19:46
Conteúdo:
  1. Objetivos
  2. Sucessos e fracassos da Computação
  3. Um pouco de história
  4. O Hardware
  5. O Software
  6. Bibliografia

1. Objetivos

  • Mostra aspectos da história da computação.
  • Definir termos e palavras chaves usadas pelos profissionais da área.
  • Apresentar conceitos básicos sobre software e hardware.
  • Definir termos e palavras chaves usadas pelos profissionais da área.
  • Apresentar conceitos básicos sobre software e hardware.

2. Sucessos e fracassos da Computação

Avanços

  • Aumento de velocidade desde os anos 40 foi da ordem de 100.000

  • Custo caiu de milhões de dólares para valores em torno de milhares

  • Consumo caiu de centenas de kilowatts para apenas alguns

  • Tamanho caiu de centenas de metros quadrados para menos de um metro quadrado

ENIAC

  • Considerado por muito tempo o primeiro computador programável digital



Lei de Moore

Em 1965 Gordon Moore, um dos fundadores da Intel, publicou o que ficou conhecido como a lei de Moore.

"Cada novo circuito integrado terá o dobro do número de transitores do anterior e será lançado em um intervalo entre 18 e 24 meses."

.: Menor consumo;

.: Menor tamanho;

.: Menor velocidade;


Ano...Processador......Transistores

1971.......4004..............................2.250
1972.......8008.............................2.500
1974.......8080.............................5.000
1982.......80286........................120.000
1985.......80386........................275.500
1989.......80486 DX...............1.180.000
1993.......Pentium..................3.100.000
1997.......Pentium II.............7.500.000
1999.......Pentium III..........24.000.000
2000......Pentium 4.............42.000.000

Onde parar ?
  • Moore achava que sua lei valeria até 1975, mas ela continua valendo até hoje.

  • A fronteira final é o tamanho de um elétrons, que está se aproximando rapidamente.

  • Intel anunciou em final de 2001 um transistor com 70 átomos de largura e 3 átomos de profundidade permitindo integrados com 1,5 Bilhões de transistores e velocidade 20 Gigahertz ( Itanium 2 ).

O Futuro

Os Fracassos

Computadores são estúpidos!

  • Picasso na sua genialidade apontou que o rei está nu e disse: "Computadores são estúpidos, eles somente respondem perguntas."

E a Internet?

  • A Internet, a rede das redes, será emsmo o maior e mais completo sucesso?

  • Hoje faz-se tudo na Internet: namorar, comprar, estudar, comunicar-se, jogar, etc.

  • Quem sabe no futuro teremos uma enorme praça virtual onde, como na Grécia Antiga, iremos discutir nossas leis?


Evolução da Internet



Distribuição da Internet



Comentários s/ Internet


  • A Internet foi o meio que mais rapidamente atingiu 50 milhões de usuários.

  • No entanto também o meio que está pior distribuído.

  • Atualmente, para uso requer mais tanto em treinamento como em investimento monetário.

3. Um pouco de história

Pré-história

Charles Babbage
  • Características do projeto de 1840

  • 50 dígitos decimais de precisão;

  • Memória para 1000 números (165000 bits);

  • Controle das operações em cartões perfurados;

  • Soma e subtração em 1 segundo;

  • Multiplicação e divisão em 1 minuto;

  • Subrotinas, arredondamento automático e detecção de transbordo (overflow)

Durante a 2º Guerra Mundial

  • John Atanasoff: depois de um caso judicial, passou a ser considerado o construtor do primeiro computador digital (1939, lowa State University)
  • George R. Stibitz: (1938-1940, Bell Telephone Labs) Primeiro a usar um computador remotamente.
  • Konrad Zuze: Computadores destruídos durante a guerra (1936-1940, Berlim Technishe Hochsule)
  • J. P. Eckert e J. Mauchly: (1946, Universidade da Pensilvânia) Primeiro computador digital operacional chamado ENIAC (Electonic Numerical Intergrator and Calculator). Perderam o título para John Atanassof
ENIAC

  • 19.000 válvulas, 15.000 relés e milhares de componentes diversos
  • 42 painéis com 2,70 m de altura, 60 cm de largura e 30 cm de comprimento
  • 200 Kw de consumo, espaço especia com ar
  • Programado por especialista com fios
EDSAC

  • Electronic Delay Storage Automatic Calculatro (1949), Universidade de Cambridge, Inglaterra
  • Primeiro computador a usar programa armazenado na memória junto com dados
  • Adeus aos programas com fios!
4. O Hardware

  • "Hardware é o que vemos nos computadores". Alguns dizem que é a parte que podemos chutar quando ele trava.
  • Um computador simples é composto de: processador - a parte do computador onde os dados sofrem modificações; memória principal - local onde o processador busca dados e instruções para operar; periféricos - dispositivos usados para aramazenar dados ou interagir com humanos.
  • Um processador composto por um ou uns integrados é o microprocessador.
  • Um microprocessador mais memória e periféricos é o microcomputador.
  • Estação de trabalho é apenas um microcomputador de maior desempenho.
Bits e Bytes
  • Bit é a menor unidade de informação processada pelo computador.
  • Bit somente pode assumir valores 0 e 1.
  • Um conjunto de 8 bits é o byte.
  • Uma palavra de memória é um conjunto de bytes, mais comum 4 bytes, que equivale aos 32 bits ou seja os chamados microprocessadores e sistemas operacionais que utilizamos hoje.
Muitos bytes
  • Em matemática kilo (k) significa = 1000
  • Em computação tudo está relacionado a base 2, então k é igual a = 1024
  • Mega (M) igual a 1k x 1 k = = 1024 x 1024 = 1.048.576
  • Giga igual a 1 M x 1 k = x
Megabytes?
  • Em cada byte pode ser armazenado um caracter de texto
  • Uma página de texto ocupa aproximadamente 3k bytes, portanto em 128 M podemos armazenar, também aproximadamente, 40.000 páginas de texto.
Palavras e Bytes
  • A memória do processador é dividida em conjuntos de bytes, as palvras.
  • Os tamanhos de palavras mais comuns são 2, 4 e 8 bytes.
  • Os computadores podem processar palavras inteiras.
Memória e Endereços
  • Como recuperar informação com tantos bytes?
  • Os dados são referenciados por meio de endereços como nossas casas.
  • Cada palavra de memória possui um endereço único.
  • Dado um endereço posso escrever ou ler o seu conteúdo.
RAMs
  • Random Access Memory (RAM) ou memória de acesso randômico.
  • RAM é uma memória que pode ser lida e escrita pelo processador com igual facilidade.
  • As memórias, ditas principais. dos computadores são compostas por chips de memória RAM.
  • A partir destas memórias, que são muito rápidas, são rodados os programas.
ROMs
  • Read Only Memory, ou memória somente de leitura, armazena dados que não se modificam durante o funcionamento do computador ou quando ele é desligado.
  • A Bios, que é o primeiro programa que o computador executa ao ser ligado é armazenado em ROM.
Tipos de ROMs
  • ROM gravada pelo fabricante e nunca modificada.
  • PROM possível de ser gravada em equipamentos especiais pelo usuários.
  • EPROM possível de ser gravada e desgravada.
  • EEPROM possível de ser gravada e desgravada eletricamente.
Perféricos
5. O Software

  • "Se hardware é o que vemos podemos dizer que software é o que não vemos",
  • Tem pessoas que dizem que é a parte que direcionamos todo o nosso ódio, quando no meio de um trabalho importante ele trava e apresenta mensagens do tipo, error line 23 ....
  • Software engloba todos os programas que rodam no computador.
Linguagens de Programação
  • Neste curso iremos aprender a desenvolver algoritmos, que são receitas indicando como resolver um determinado problema.
  • Este algoritmo deve ser escrito em uma linguagem que possa ser traduzida para a linguagem que o computador usa.
  • As linguagens que usamos para escrever os algoritmos são chamadas de linguagens de programação.
  • Existem diversas linguagens de programação a nossa disposição para escrever nossos algoritmos.
  • Embora sejam linguagens de uso geral, há que se escolher a linguagem que melhor se adapte ao problema.
  • A escolha depende, entre outros fatores, do problema, do conhecimento do programador e do custo.
Exemplos de Linguagens de Programação
  • Pascal e C usada para desenvolver programas de uso geral e para ensino.
  • Delphi e C++ linguagens orientadas à objetos derivadas de Pascal e C respectivamente.
  • Basic o nome diz tudo, básica e simples.
  • Fortran, do tempo dos dinossauros, usadas em engenharia e ciência.
  • COBOL, da mesma época, usada em programas comerciais.
Sistemas Operacionais
  • Programas que gerenciam o funcionamento do computador.
  • Controlam quem vai usar o que por quanto tempo.
  • O que pode ser o processador, impressora, espaço em disco, uso de memória, etc
  • Quem, são os diversos programas que usamos.
Exemplos de Sistemas Operacionais
  • Familia Unix, marca registarada do Bell Labs, usado em estações de trabalho.
6. Bibliografia

http://equipe.nce.ufrj.br/adriano/algoritmos/apostila/introducao.htm

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