INFORMÁTICA A palavra INFORMÁTICA vem da fusão das palavras INFORmação AutoMÁTICA, que representa a tecnologia que permite o tratamento das informações, permitindo a sua utilização de forma automática. COMPUTAÇÃO Entrada ===> Processamento ===> Resultados Mas o que é um “processo”? Segundo o dicionário Houaiss, um dos significados do termo (justamente aquele que nos interessa) é “modo de fazer alguma coisa, método, maneira, procedimento”. Então, entende-se por “processo” um procedimento que consiste, por exemplo, em aplicar operações aritméticas ou lógicas (como comparações) aos dados brutos coletados. Analisando o contexto de uma sala de aula, poderemos somar os dados referentes às idades de cada aluno e dividir o total pelo número de alunos da sala (ou seja, efetuar um procedimento que consiste em aplicar duas operações aritméticas aos dados brutos, portanto um “processo”) aplicado aos dados, é uma “informação”. Então, existe uma diferença essencial entre um dado e uma informação. Um “dado” é uma característica qualquer obtida diretamente de um objeto, um ser ou um sistema. Uma “informação” é a conseqüência do processamento aplicado a esses dados, ou seja, é o resultado dos dados trabalhados e organizados. “PROCESSAMENTO DE DADOS” nada mais é do que o manuseio de dados na busca de um resultado. Tipos de Processamento de dados Está dividido em basicamente 3 tipos: a) Manual: processar dados somente por recursos humanos. Ex: preparação de folha de pagamento com auxilio de fichas, talões, lápis e caneta. b) Semi-automático: processar dados com recursos humanos e ajuda parcial da máquina. Ex: preparação de folha de pagamento com auxilio de fichas, talões e calculadora. c) Automático: processar dados através dos recursos da máquina, sendo utilizado o processamento manual apenas para entrada dos dados iniciais. Ex: preparação de folha de pagamento através de um sistema. 1 HISTORIA DOS COMPUTADORES O que um computador? No dicionário encontramos: “Computador, - aquele que faz cômputos ou que calcula; máquina à base de circuitos eletrônicos que efetuam grandes operações e cálculos gerais, de maneira ultra-rápida”.Computador é simplesmente uma maquina que processa dados, ou seja, é um aparelho que ao passar informações para o mesmo, ele dará um resultado de acordo com aquilo que você pediu. Para se chegar até o estagio de desenvolvimento em que estamos, tudo começou com a criação do primeiro dispositivo de calcular, ou seja, a primeira calculadora. Primeiras Máquinas de Calcular A história do computador, ao contrário do que muitos podem imaginar, tem seu início há muito tempo atrás, desde quando o homem descobriu que somente com os dedos, ou com pedras e gravetos, não dava mais para fazer cálculos... Há cerca de quatro mil anos (2000 a.C.), povos primitivos desenvolveram sistemas de cálculo e numeração mais poderosos do que os até então existentes, mas sem usar nenhum "aparelho" para isso. Por volta de quinhentos anos mais tarde, surgia o primeiro instrumento capaz de calcular com precisão e rapidez. Composto de varetas (pedaços de madeira dispostos paralelamente) e Ábaco - Séc. III - d.C. pequenas bolas, nascia o primeiro modelo de com discos ou contas móveis para ÁBACO (palavra de origem Fenícia) conhecido. acelerar as operações matemáticas Todavia, somente muito tempo depois surgia um modelo mais evoluído e que é usado até hoje no oriente: o ábaco chinês. Existem diversos modelos de ábaco, como o russo ou o japonês, mas a versão chinesa tornou-se a mais conhecida mundialmente. O ábaco mostrou-se tão eficiente e simples de usar que nada melhor que ele surgiu até o século XVII. 2 O próximo passo na história dos computadores (ano de 1642), ocorreu quando um francês de 18 anos de nome Blaise Pascal (1623-1662), em cuja homenagem deu-se o nome à linguagem de programação Pascal, inventou a primeira máquina de somar, a PASCALINA. O modelo consistia em uma caixa contendo rodas dentadas e engrenagens, que conforme se encaixavam, produziam os cálculos visados. O operador girava as rodas dentadas de modo que os números a serem somados ficassem expostos no mostrador. Cada casa decimal era representada por uma roda diferente, isto é, uma era a unidade, outra a dezena, a seguinte a centena e assim por diante. Qual executava operações aritméticas quando se giravam os discos interligados, sendo assim a precursora das calculadoras mecânicas. Pascalina - 1642 Apesar de realizar, somente, adições e subtrações, a calculadora de Pascal podia ser utilizada indiretamente para efetuar multiplicações e divisões por adições e subtrações sucessivas. Pascal tinha o interesse de comercializar sua máquina, mas, apesar de ter construído 50 versões diferentes, nenhuma delas funcionava confiavelmente, de modo que ele lucrou pouco. Por volta de 1671 na Alemanha, Gottfried Wilhelm von Leibnitz (1646-1716) inventou uma máquina muito parecida com a Pascalina, que efetuava cálculos com as quatro operações fundamentais e ainda extrai a raiz quadrada, a qual se tornou a antecessora direta das calculadoras manuais. 3 Calculadora de Leibniz - 1673 Em 1728, o engenheiro francês Basile Bouchon constriu um tear, que podia tecer desenhos de seda, de acordo com instruções cifradas em uma folha giratória de papel perfurado, onde somente trabalhavam as agulhas coincidentes com os furos. Em 1801 Joseph Marie Jacquard concluiu a máquina de tecer com cartões perfurados. Este dispositivo iria influenciar significativamente as idéias de como comandar uma máquina. Tear de Jacquard - 1804 No início do século XIX, mais especificamente em 1822, o cientista inglês chamado Charles Babbage (1792-1871) que era matemático e engenheiro, desenvolveu uma máquina de calcular tabelas, denominada de Máquina de Diferenças. Esta máquina baseava-se também no princípio dos discos giratórios e era operada por uma simples manivela. Este dispositivo mecânico foi projetado para calcular tabelas de números úteis à navegação naval. A máquina foi projetada para 4 executar um algoritmo simples, o método das diferenças finitas utilizando polinômios. Os resultados eram perfurados numa placa de cobre com um baril de aço. Máquina Diferencial – 1822 Projetada para produzir tabelas matemáticas Babbage, procurando uma melhoria da sua máquina de diferenças, começou a consumir enorme parcelas de tempo e dinheiro. Foi então que em 1923, conseguiu que o governo britânico financiasse o projeto e a construção da nova máquina que seria denominada de Máquina Analítica. A máquina analítica era capaz de executar as quatro operações (somar, dividir, subtrair, multiplicar), armazenar dados em uma memória (de até 1.000 números de 50 dígitos) e imprimir resultados. Pois era armazenamento, composta engenho, seção de: de entrada e seção de saída. O engenho, além de realizar as quatro operações, recebia operações elementares de decisão, permitindo assim a máquina escolher, em meio a alternativas de seqüência de computação, com base no resultado de uma seqüência Máquina Analítica - 1834 anterior. 5 A unidade de controle comandava todas as partes da máquina, por meio de cartões perfurados. A entrada de dados, também, utilizava cartões perfurados e na saída podia-se optar por cartões perfurados, para posterior uso, ou tabelas matemática. A máquina analítica recebe a programação embutida nos cartões perfurados, e as executa. Ela era programável numa linguagem de montagem simples, ou seja, necessita de um software (programas). Babbage precisava contratar uma pessoa para desenvolver os software, foi então que chamou a Ada Augusta, uma jovem, filha de um famoso poeta britânico. Ada ficou conhecida a primeira programadora de computadores do mundo. A indústria ferramenteira da época não tinha condições de produzir esta máquina. Babbage passou a dedicar o seu tempo na confecção de peças e ferramentas, em virtude, o seu projeto retardou. A máquina exigia a construção de milhares de dentes, rodas e engrenagens a um grau de precisão que as indústrias, daquela época, não podiam obter. Porém, sua máquina só pode 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". O Início da Era da Computação Já no ano de 1890, época do censo dos EUA, Hermann Hollerith (1860-1929) percebeu que só conseguiria terminar de apurar os dados do censo quando já seria o tempo de se efetuar novo censo (1900), pois o censo de 1880 terminou, somente, 8 anos depois. Então aperfeiçoou os cartões perfurados (aqueles utilizados por Jacquard) e inventou máquinas que iriam automaticamente tabulados, conseguindo com isso obter os resultados em tempo recorde, isto é, 3 anos depois. 6 Tabulador de Hollerith - 1890 Tabulava estatística com Cartões Perfurados Em função dos resultados obtidos, Hollerith, em 1896, fundou uma companhia chamada TMC - Tabulation Machine Company, vindo esta a se associar, em 1914 com outras pequenas empresas, a International Time Recording Co. (fabricante de relógios de ponto em Nova Iorque), a Computer Scale Co. (fabricante de balanças e fatiadores de alimentos em Dayton, Ohio), e a Bundy Manufacturing (fabricante de relógios de ponto em Poughkeepsie, NY), formando a Computing Tabulation Recording Company vindo a se tornar, em 1924, a tão conhecida IBM Internacional Business Machine. A IBM lançou-se no negocio de computadores em 1953 com o modelo 701 e introduziu o 650 um ano mais tarde. Já no final dos anos 50, o modelo 650 era o mais amplamente usado no mundo com 1800 sistemas instalados. Em 1964, anunciou o System/360, o primeiro projeto de uma família de computadores compatíveis. Em 1930, um estudante alemão de engenharia chamado Konrad Zuse (19101995) construiu uma série de máquinas de calcular automáticas utilizando relés eletromagnéticos. Sua idéia era criar uma máquina que usava relés mecânicos que atuando como chaves. Podiam abrir ou fechar automaticamente, o que levou à utilização de números binários em vez de algarismos decimais, utilizadas nas engrenagens de Babbage. Surgiu o primeiro marco dos números binários. 7 Zuse criou a máquina Z1, em 1936, que era baseada em relés mecânicos, e usava um teclado como dispositivo de saída e lâmpadas (dispositivo binário – acesso e apagado) com componente de saída. Após alguns aperfeiçoamentos, em 1941, ele desenvolveu o Z3, qual utilizava relés eletromecânicos e era controlado por programa, sendo talvez o primeiro computador efetivamente operacional. Por estar numa época de guerra, Zuse teve que mudar sua oficina diversas vezes, foi convocado para o exercito alemão por dois períodos e ainda o racionamento de materiais, dificultaram bastante o termino do seu projeto Z3. O Z3 era alimentado com velhas películas cinematográficas de 35 mm, perfuradas com um código de oito furos por quadro, e armazenava 64 palavras de 22 bits cada, sendo está informação introduzida por um teclado, e seu resultado apresentado em forma de luz, num painel de lâmpadas. Criou, ainda, o modelo Z4 que foi usado pelos militares para auxílio no projeto de aviões e mísseis durante a segunda guerra mundial. Tinha como característica o tamanho das palavras de 32 bits. Umas das principais aplicações da máquinas de Zuze era quebrar os códigos secretos que os ingleses usavam para se comunicar com os comandantes no campo. Infelizmente, todos os seus protótipos foram destruídos durante o bombardeio de Berlim em 1945. Os cientístas começaram a progredir nas invenções de máquinas complexas, sendo que o Analisador Diferencial de Vannevar Bush anuncia a moderna era do computador. Em 1936, Allan Turing publica um artigo sobre "Números Computáveis" e Claude Shannon demonstra numa tese a conexão entre lógica simbólica e circuitos elétricos. Em 1937, George Stibitz constrói em sua mesa de cozinha um "Somador Binário". Jonh Atanasoff projetou uma calculadora que era surpreendentemente avançada para sua época. Ela utilizava aritmética binária e possuía capacitores para a memória, que eram periodicamente refrescados para evitar que se descarregassem, processo denominado de “estimulação da memória”. Com a chegada da Segunda Guerra Mundial houve a necessidade de se projetar máquinas capazes de executar cálculos balísticos com rapidez e precisão para serem utilizadas na indústria bélica. Howard Aiken, realizou em seu doutorado tediosos cálculos numéricos, foi quando reconheceu a importância dos cálculos feitos por máquinas. Então, começou 8 a ler sobre o assunto, e descobriu o trabalho de Babbage e decidiu construir com relés o computador de uso geral que Babbage não conseguiu. Com isso surgiu, em 1944, o primeiro computador eletromecânico (construído na Universidade de Harvard, pela equipe do professor Aiken e com a ajuda financeira da IBM, que investiu US$ 500.000,00 no projeto), possuía o nome de MARK I, era controlado por programa e usava o sistema decimal. Ele tinha 72 células de 23 dígitos decimais cada, e tinha um tempo de ciclo (instrução) de 6 segundos, cerca de 15 metros de comprimento e 2,5 metros de altura, era envolvido por uma caixa de vidro e de aço inoxidável brilhante e possuía as seguintes características: 760.000 peças 800 km de fios 420 interruptores para controle Realizava uma soma em 6 s Realizava uma multiplicação em 8 s E uma divisão em cerca de 12 s Mark I - 1943 Com seus 420 interruptores que eram ajustados manualmente para que os valores fossem introduzidos. O MARK I prestou seus serviços de matemática na Universidade de Harvard por 16 anos completos, apesar de não ter feito muito sucesso, pois já era obsoleto antes mesmo de ser construído. Primeira Geração – Válvulas (1945-1955) A segunda Guerra Mundial foi à estimuladora de muitas tecnologias, dentre elas o computador eletrônico. Durante a primeira fase da guerra, os submarinos alemães estavam massacrando os navios britânicos. Ordens eram enviadas pelos almirantes 9 alemães de Berlim para submarinos por rádio, que os ingleses podiam interceptar, e o fizeram. O problema era que as mensagens eram criptografadas utilizando um aparelho chamado ENIGMA, cujo o precursor, o ex-presidente dos EUA, Tomas Jefferson. No início da guerra, a inteligência britânica conseguiu adquirir uma máquina ENIGMA, da inteligência polonesa, que tinha sido roubada dos alemães. Mas para decifrar uma mensagem era necessário milhões de cálculos, e para servir tinha que ser feito o mais rápido possível. O governo britânico criou um laboratório altamente secreto, para a construção eletrônica de fosse usado para decodificar as mensagens da máquina ENIGMA. Em 1943, sob a liderança do matemático Alan Turing (1912-1954), colocou em operação uma série de máquinas mais ambiciosas, o COLOSSUS, pois ao invés de relés eletromecânicos, cada nova máquina usava 2.000 válvulas eletrônicas (por coincidência, mais ou menos o mesmo número de válvulas que Zuze COLOSSUS - 1943 propusera para a nova máquina que Criado para quebrar códigos alemães ultranão lhe permitiram desenvolver...). secretos O Colossus trabalhava com símbolos perfurados numa argola de fita de papel, que era inserida na máquina de leitura fotoelétrica, comparando a mensagem cifrada com os códigos conhecidos até encontrar uma coincidência. Ele processava 25.000 caracteres por segundo. O Colossus foi um projeto que nasceu morto, pois ficou sobre segredo militar durante trinta anos. Já em 1946, surgiu o ENIAC - Eletronic Numerical Interpreter and Calculator, ou seja, "Computador e Integrador Numérico Eletrônico", projetado para fins militares, 10 pelo Departamento de Material de Guerra do Exército dos EUA, na Universidade de Pensilvânia. Era o primeiro computador digital eletrônico de grande escala e foi projetado por John W. Mauchly e J. Presper Eckert (que era um gênio em engenharia, pois quando tinha apenas 8 anos construiu um rádio a cristal e colocou-o num lápis). O ENIAC tinhas as seguintes características: ENIAC - 1946 Primeiro computador digital eletrônico de grande escala Totalmente eletrônico 17.468 válvulas 500.000 conexões de solda 30 toneladas de peso 180 m² de área construída 5,5 m de altura 25 m de comprimento 2 vezes maior que MARK I Realizava uma soma em 0,0002 s Realizava uma multiplicação em 0,005 s com números de 10 dígitos Só que o ENIAC tinha um grande problema: por causa do número tão grande de válvulas, operando à taxa de 100.000 pulsos por segundo, havia 1,7 bilhão de chances a cada segundo de que uma válvula falhasse, além da grande tendência de superaquecer-se. Pois as válvulas liberavam tanto calor, que mesmo com os ventiladores a temperatura ambiente subia, às vezes, até 67°C. Então Eckert, aproveitou a idéia utilizada em órgãos eletrônicos, fazendo com que as válvulas funcionassem sob uma tensão menor que a necessária, reduzindo assim as falhas a 1 ou 2 por semana. A sua programação era feita através de cerca de 6.000 chaves multiposicionais e da interconexão de um grande número de soquetes através de um verdadeiro emaranhado de cabos. 11 Nesta época, as válvulas representavam um grande avanço tecnológico, mas apresentavam os seguintes problemas: Aquecimento demasiado provocando queima constante Elevado consumo de energia Eram relativamente lentas O ENIAC foi desativado em 2 de outubro de 1955. Temos que citar alguns computadores que foram desenvolvidos nessa época, como o JOHNIAC, que foi desenvolvido na Rand Corporation, o ILLIAC, na Universidade de Illinois, o MANIAC, no Los Alamos Laboratory e o WEISAC, no Weizmann Institute, em Israel. O sucessor do ENIAC foi o EDVAC - Eletronic Discrete Variable Computer ou "Computador Eletrônico de Variáveis Discretas". O EDVAC foi planejado para acelerar o trabalho armazenando tanto programas quanto dados em sua expansão de memória interna. Os dados, então, eram armazenados eletronicamente num meio material composto de um tubo cheio de mercúrio, conhecido como linha de retardo, onde os cristais dentro do tubo geravam pulsos eletrônicos que se refletiam para frente e para trás, tão lentamente quanto podiam, de fato a reter a informação, semelhante a um desfiladeiro que retém um eco, que Eckert decobriu por acaso ao trabalhar com radar. Outra grande característica do EDVAC era poder codificar as informações em forma binária em vez da forma decimal, reduzindo bastante o número de válvulas. 12 Em 1949, surge o EDSAC Eletronic Delay Storage Automatic Calculator ou "Calculadora Automática com Armazenamento por Retardo Eletrônico", o qual marcou o último grande passo na série de avanços decisivos inspirados pela guerra: Começou a "Era do Computador"! EDSAC - 1949 e seu inventor, o cientista inglês - Maurice Wilkes o primeiro computador operacional em grande escala capaz de armazenar seus próprios programas. E em 1951, surge o primeiro computador comercial o LEO. LEO - 1951 - primeiro computador comercial E em 1951, surge o primeiro computador comercial o LEO. John Mauchly e Presper Eckert abriram sua própria firma na Filadélfia e criaram o UNIVAC - Universal Automatic Computer, ou seja, "Computador Automático Universal", o qual era destinado ao uso comercial. Era uma máquina eletrônica de programa armazenado que recebia instruções de uma fita magnética de alta velocidade ao invés dos cartões perfurados. O UNIVAC foi utilizado para prever os resultados de uma eleição presidencial. 13 UNIVAC - 1952 usado para prever resultados da eleição presidencial Em 1957 o Brasil adquire seu primeiro computador, através do Governo do Estado de São Paulo, um UNIVAC 120, para calcular o consumo de água da capital. Equipado com 4.500 válvulas, fazia 12 mil somas ou subtrações por minuto e 2.400 multiplicações ou divisões ao mesmo tempo. Segunda Geração – Transistores (1955-1965) No ano de 1947, John Bardeen, William Shockley e Walter Brattain inventam o TRANSISTOR, que passou a ser um componente básico na construção de computadores e apresentava as seguintes vantagens: Aquecimento mínimo Pequeno consumo de energia Mais confiável e veloz do que as válvulas 14 Transistor O primeiro computador que com transistores foi construído no Lincoln Laboratory do M.I.T, uma máquina de 16 bits. Chamada de TX-0 (Transistorized eXperimetal computer 0), que visava ser um protótipo para testar o TX-2, um versão melhorada. O TX-2 não significou muito. Em 1952, Grace Hopper transformou-se em uma pioneira no processamento de dados, pois criou o primeiro compilador e ajudou a desenvolver duas linguagens de programação que tornaram os computadores mais atrativos para comércio. Em 1953, Jay Forrester, do MIT, construiu uma memória magnética menor e bem mais rápida, a qual substituía as que usavam válvulas eletrônicas. Já em 1954, a IBM concluiu o primeiro computador produzido em série, o 650, que era de tamanho médio e enquanto isso, Gordon Teal, da Texas Instruments, descobre um meio de fabricar transistores de cristais isolados de silício a um custo baixo. IBM 650 - 1954 15 Conclui-se em 1955, o primeiro computador totalmente transistorizado, feito pela Bell Laboratories: o TRADIC, o qual possuía 800 transistores, sendo cada um em seu próprio recipiente. TRADIC - 1955 Em 1961, apareceu o PDP-1, ele possuía 4 K ( 4 x 1024 ) células de 18 bits e um tempo de ciclo de 5 microssegundos. O PDP-1 custava US$ 120.000,00. Em virtude do elevado preço, foram vendidos, somente, alguma dezena. Nascia a indústria de microcomputadores. O PDP-1 trazia um display visual (CRT – Tubo de Raios Catódicos) e a capacidade de se plotar pontos em qualquer posição de uma tela. Em pouco tempo estudantes já tinham programado-o para jogar guerra nas estrelas. 16 Mais tarde surgiu o PDP-8, que era uma máquina de 12 bits, muito mais barata que o PDP-1, custava cerca de US$ 16.000. A grande inovação do PDP-8 foi o barramento único: o omnibus . Um barramento é um conjunto de fios paralelos usados para conectar os componentes de um computador. Esta arquitetura divergiu em muito da máquina IAS, com memória centralizada. Desde então, foi adotada por quase todos os computadores de pequeno porte. Eventualmente a DEC vendeu 50.000 PDP-8, o que a tornou líder no mercado de minicomputadores. PDP-8 - 1965 primeiro minicomputador comercial 17 Terceira Geração – Circuitos Integrados (1965-1980) De 1958 a 1959, Robert Noyce, Jean Hoerni, Jack Kilby e Kurt Lehovec participam do desenvolvimento do CI - Circuito Integrado. Em 1960, a IBM lança o IBM/360, cuja série marcou uma nova tendência na construção de computadores com o uso de CI, ou pastilhas, que ficaram conhecidas como Chips. Esses chips incorporavam, numa única peça de dimensões reduzidas, várias dezenas de transistores já interligados, formando circuitos eletrônicos complexos. O IBM/360 foi projetado tanto para computação científica quanto comercial. Foi o primeiro a fazer parte de uma família de máquina que possuía a mesma linguagem de montagem. Outra importante inovação foi a multiprogramação, com vários programas presentes na memória simultaneamente. Os primeiros computadores com circuito integrado foram criados pela Burroughs, em 1968, e tinham o nome de B2500 e B3500. 1968 - primeiro computador com circuito integrado O mundo dos computadores deu um enorme passo à frente na terceira geração como lançamento do PDP-11, um sucessor de 16 bits do PDP-8. Tanto o IBM/360 e o PDP-11 possuíam registradores orientados para palavras e memória orientada para bytes (8 bits). 18 O computador, sendo um equipamento eletrônico, armazena e movimenta as informações internamente sob forma eletrônica; esta pode ser um valor de voltagem ou corrente. Toda a informação introduzida em um computador é convertida para forma binária. A menor unidade de informação armazenável em um computador é o algarismo binário ou digito binário, conhecido como bit. O bit pode ter, então, somente, dois valores: 0 e 1. Evidentemente, com possibilidades tão limitadas, o bit pouco pode representar isoladamente, por essa razão, as informações manipuladas em um sistema de computação é convertido em um conjunto de bits previamente definido. A IBM, foi a primeira empresa a definir formalmente a ordenação de bits, e as empresas seguiram sua definição. Trata-se de byte, um grupo de 8 bits, tratados de forma individual, como unidade de armazenamento e transferência. Em 1971, Ted Hoff, planeja o microprocessador Intel 4004, o qual era um único chip com todas as partes básicas de um processador central. Esse processador era a CPU de um computador de 4 bits. Já em1974, Ed Roberts, do MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) em Albuquerque - Novo México, constrói um microcomputador chamado ALTAIR 8800 (o nome "Altair" se deve a uma estrela, pois consideravam o lançamento da máquina um "evento estelar"), cuja máquina foi construída com base no processador da Intel o 8080, que já era um descendente do processador Intel 8008. O ALTAIR tornou-se o maior sucesso, marcando o início de uma indústria multibilionária, pois Roberts esperava vender uns oitocentos ALTAIR por ano e acabou tendo dificuldades para satisfazer 4.000 pedidos! 19 Intel 4004 - 1971 Intel 8080 - 1974 MOS Technology 6502 - 1975 primeiro tornou-se padrão bastante usado microprocessador para a indústria em computadores 2.250 dos domésticos componentes microcomputadore soma 2 números s de 4 bits em 11 milionésimos de segundo 4.300 componentes 4.500 soma 2 números componentes de 8 bits em 1 soma 2 números milionésimos de de 8 bits em 2,5 segundo milionésimos de segundo Logo após, em 1975, os estudantes William (Bill) Gates e Paul Allen criam o primeiro software para microcomputador, o qual era uma adaptação do BASIC (Beginners Instruction All-Purpose Code, ou Symbolic "Código Instruções Simbólicas para todos de os Propósitos dos Principiantes") para o ALTAIR. Anos mais tarde, Gates e Allen Bill Gates e Paul Allen - 1975 fundaram a Microsoft, uma das mais bem sucedidas companhias de software para microcomputadores. 20 No ano de 1977, surge no mercado de produção em série, três microcomputadores: o Apple II, o TRS-80 da Radio Shack e o PET da Commodore. Em 1979, é lançado pela Software Arts o "VisiCalc", o qual foi o primeiro programa comercial para microcomputadores. Apple II, TRS-80 e PET - 1977 A miniaturização Com o advento do circuito integrado, a principal preocupação dos projetistas passou a ser a diminuição do espaço físico dos circuitos. Assim, seria permitido reduzir custos com os componentes além de ganhar em performance. A tabela abaixo, mostra a evolução dessa tecnologia, que era medida pela quantidade média de transistores contidos num circuito eletrônico. Sigla SSI Significado Small Scale Integration Quantidade de Transistores 1 a 10 MSI Medium Scale Integration 10 a 100 LSI Large Scale Integration Centena a Milhares VLSI Very Large Scale Integration Mais de um milhão 21 Quarta Geração – Computadores Pessoais e VLSI Na década de 80, foi criado o IC LSI - Integratede Circuit Large Scale Integration, ou seja, "Circuito Integrado em Larga Escala de Integração", onde foram desenvolvidas técnicas para se aumentar cada vez mais o número de componentes no mesmo circuito integrado. Alguns tipos de IC LSI incorporavam até 300.000 componentes em uma única pastilha. Motorola 68000 - 1979 Hewlett-Packerd - SuperChip - 1981 um dos chips de 16 bits mais primeiro microprocessador de 32 bits poderosos e versáteis seu projeto durou 18 meses executa multiplicação com uma única 450.000 componentes operação em vez de realizá-la pela multiplica 2 números de 32 bits em repetição de adições 1,8 milionésimos de segundo 70.000 componentes multiplica 2 números de 16 bits em 3,3 milionésimos de segundo Finalmente, em 1981, a IBM resolve entrar no mercado de microcomputadores com o IBM-PC. IBM-PC - 1981 22 MMX - Micro Doméstico - 1984 Se até aqui a fronteira entre uma geração e outra é muito nítida e bem definida, agora já não é mais. Senão vejamos: enquanto nas anteriores as mudanças eram físicas, com mudanças na arquitetura eletrônica dos computadores, agora é uma questão de evolução de um mesmo componente: o chip. Quinta Geração Os computadores de Quinta Geração têm como característica o uso de IC VLSI - Integrated Circuit Very Large Scale Integration, ou seja, "Circuitos Integrados em uma Escala Muito Maior de Integração". Os "chips" vêm diminuído tanto de tamanho, fazendo com que seja possível a criação de computadores cada vez menores, como é o caso da microminiaturização do microprocessador F-100, que mede somente 0,6 cm quadrados e é pequeno o suficiente para passar pelo buraco de uma agulha! 23 1 – CONCEITO DO SISTEMA OPERACIONAL O Sistema Operacional é o software que controla o computador e permite a comunicação entre software e hardware. Ele consiste num conjunto de rotinas (pequenos programas) que, além de controlar todo o fluxo de informações dentro do computador ainda auxilia na utilização de linguagens e aplicativos, na manipulação de discos, etc. Sempre, ao se ligar o computador, o sistema operacional é o primeiro software que é executado e permanece gerenciando a entrada e a saída de dados no computador até que ele seja desligado. Como exemplo: MS-DOS, OS/2, UNIX, etc. 1.1 – MS-DOS O DOS (Disk Operating System) é um sistema operacional que coordena todas as ações do computador. Sem ele o computador não funcionará. É ele que coordena todas as informações obtidas junto ao usuário pelo teclado, assim como controla os acionadores de disco e todas as tarefas do computador. Neste curso o sistema operacional a ser estudado é o DOS da Microsoft, mais conhecido como MS-DOS, pois é o mais comercializado e utilizado no mundo todo. Para o usuário se comunicar com o computador, o primeiro software a ser executado é o Sistema Operacional. Normalmente os computadores atuais possuem winchester e o Sistema Operacional já está armazenado nele. Quando um computador não possuir winchester é necessário gravar em um disquete uma cópia do Sistema Operacional. 1.2 - PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS a) Sistema monousuário - Permite que apenas um usuário utilize o equipamento pôr vez (como o próprio nome diz: computador pessoal). b) monoprogramável - Pôr possuir uma arquitetura simples, não necessita de rotinas de gerenciamento para compartilhamento de alguns recursos, tais como processador, arquivos, etc. c) Estrutura hierárquica dos dados - Possibilita a organização dos arquivos em estrutura de diretórios e sub-diretórios permitindo uma melhor performance na utilização do equipamento. d) Redirecionamento de Entrada de Saída padrão - Permite a modificação da entrada ou saída de periféricos padrão de alguns comandos para outros periféricos. 24 1.3 - ESTRUTURA INTERNA O sistema DOS é dividido internamente em 4 partes: a) Registro de Boot - Responsável pela inicialização do sistema. Verifica as condições internas do equipamento e gerencia a carga dos demais arquivos do sistema operacional do disco para a memória, tornando-o disponível para utilização. b) IBMBIOS.COM (IO.SYS) - Contém, através da ROMBIOS, as rotinas de interface com os periféricos, gerenciando as operações de leitura e gravação de dados entre os programas e estes dispositivos. c) IBMDOS.COM (MSDOS. SYS) - Contém as rotinas que gerenciam as interrupções necessárias aos programas. d) COMMAND.COM - É responsável pelo gerenciamento dos recursos de execução dos programas. É subdivido em: d.1) Programas Residentes - Responsável pela carga e execução dos programas. d.2) Programas de Inicialização - Define o endereço inicial da memória em que o programa será instalado para execução, anexando-o a PSP (Program Segment Prefix) que armazena informações necessárias à execução do programa (conteúdo de flags, endereço de rotinas de tratamento, registradores, etc.). d.3) Programas Transientes - Contém os comandos internos (utilitários) do DOS. Obs. O DOS possui 2 tipos de comandos utilitários: Comandos internos - Armazenados no COMMAND.COM. Ex. Comandos DIR, TYPE, COPY, etc. Comandos externos - Armazenados no disco do sistema. Ex. Comandos FORMAT, BACKUP, RESTORE, etc. 1.4 - MODOS DE OPERAÇÃO O modo de operação identifica a forma com que o usuário realiza as suas tarefas. Existem dois modos de operação: a) Interativo - Representa a execução imediata do comando digitado via teclado. Ao final da execução o controle retorna ao usuário. b) Batch - Representa um arquivo, com a extensão BAT, onde foi previamente digitada a seqüência dos comandos a serem executados. Para executá-lo basta digitar o nome do arquivo passando o controle aos comandos nele digitado, executando-os um a um na seqüência nele digitado. Em um arquivo Batch é possível utilizar todos os comandos do modo interativo 25 acrescido de outros comandos específicos, tais como comandos condicionais ou de desvio. Para realizar a criação de um arquivo BAT, todos os comandos devem ser digitados em um editor de texto, tais como: Edit ou Bloco de Notas do Windows. 1.5 - GERÊNCIA DE ARQUIVO Ao formatar um disco, o sistema DOS divide logicamente o disco em blocos de 512 bytes organizando-os em 4 partes: a) Área de inicialização - Contém informações necessárias para a identificação e reconhecimento do disco pelo Sistema Operacional como sendo do seu padrão. Além disso, contém informações gerais sobre o disco, tais como: label, número de série, etc. b) Diretório - Estrutura que contém informações sobre todos os arquivos existentes no disco, tais como: Nome, data e hora da última atualização, atributos de segurança, se houver, tamanho e posição da FAT onde está armazenado o endereço do primeiro bloco de dados do arquivo. c) FAT (File Allocation Table) - Estrutura que contém as informações necessárias para acessar os dados do arquivo na Área de Dados. Cada ocorrência da FAT contém: c.1) - Endereço do bloco de dados na área de dados - Este valor representa o endereço físico do bloco de dados (cluster, conjunto de 1 a 32 blocos de 512 bytes) na área de dados. Obs. A determinação do número de blocos em um cluster depende da capacidade de armazenamento do disco. c.2) - Próxima posição da FAT onde está armazenado o endereço do próximo bloco, caso seja necessário. d) Área de dados - Local onde está armazenado o conteúdo dos arquivos existentes no disco. 1.6 - LIGANDO O COMPUTADOR PASSO A PASSO a) Ligue o computador b) Verifica Memória c) Verifica o Drive A: (quando houver) d) Verifica o Drive B: (quando houver) e) Verifica o Disco Rígido (quando houver) f) Inicia o Sistema Operacional g) Carrega o Sistema Operacional na Memória h) Executa o CONFIG.SYS i) Executa o AUTOEXEC.BAT j) Apresenta o prompt e está pronto para receber instruções. 26 Obs1: O PROMPT é o aviso de comando do DOS. Você pode personalizálo para exibir qualquer texto no lugar do comum C:\. Obs2: O computador deverá possuir no mínimo um drive ou um winchester para que se possa executar o Sistema Operacional. 1.7 - CONFIG.SYS O CONFIG.SYS é um arquivo de sistema que contém apenas comandos de configuração e informações sobre o sistema e computador que está sendo utilizado. No nosso curso conheceremos os comandos básicos para que o usuário reconfigure o computador caso haja necessidade. 1.8 - AUTOEXEC.BAT O AUTOEXEC.BAT é um arquivo de comandos que são executados assim que o computador é ligado. É usado para que se execute automaticamente programas e comandos usados freqüentemente. Nesse curso veremos os comandos e programas básicos para o usuário ter uma idéia da utilidade desse arquivo. 1.9 – ARQUIVOS O Sistema Operacional permite ao usuário criar, analisar e manipular informações, armazenando-as num conjunto de comandos chamado de arquivo. Estes arquivos recebem um nome para que o usuário possa identificar as informações gravadas. O nome de um arquivo é composto de duas partes: o nome principal e uma extensão, separados pôr um ponto (.). O nome principal do arquivo deverá ter no máximo 8 caracteres. A extensão pôr sua vez é opcional e pode ter no máximo 3 caracteres. Exemplo: TESTE.TXT 1.9.1 - EXTENSÕES DE ARQUIVOS A extensão de um nome de arquivo permite ao usuário identificar o utilitário usado na criação ou ainda identifica para que este arquivo foi criado. Sintaxe: nome-do-arquivo.extensão 27 As principais extensões são: .SYS .BAT .COM .EXE .DBF .WQ1 .TXT .DOC arquivo de sistema arquivo bath arquivo de comando arquivo executável, programa arquivo banco de dabos do DBASE arquivo do LOTUS 123 arquivo de texto arquivo de texto do WORD 2 - PRINCIPAIS COMANDOS 2.1 - DIR Mostra o diretório do disco. Sintaxe: DIR [unidade:] /W /P Exemplo: C:\DIR C: /W /P (Onde: /W - apresenta os arquivos no sentido horizontal e /P apresenta uma página de cada vez) 2.2 - FORMAT Prepara um disco virgem, ou seja, ainda não utilizado, para que possam ser armazenadas informações. Sintaxe: FORMAT [unidade:] /S Exemplos: C:\FORMAT A: /S (formata o disco do drive A e copia o Sistema Operacional para o mesmo) C:\FORMAT A: (formata o disco do drive A) 2.3 - DEL Apaga um ou mais arquivos. Sintaxe: DEL <arquivo. ext> Exemplos: C:\ DEL A:INTEGRADO.TXT (apaga o arquivo INTEGRADO.TXT do disco do drive A:) 28 C:\ DEL INTEGRADO.TXT (apaga o arquivo INTEGRADO.TXT do winchester) 2.4 - COPY Copia um ou mais arquivos para outro local. Sintaxe: COPY <arquivo-fonte> <arquivo-destino> Exemplos: C:\COPY INTEGRADO.txt escola.txt (duplica um arquivo com nome diferente no mesmo disco) C:\COPY integrado.txt a:escola.txt (copia um arquivo com novo nome e no disco do drive A) C:\COPY integrado.txt a: (copia um arquivo para o disco do drive A com o mesmo nome) 2.5 - RENAME Renomeia um arquivo já existente. Sintaxe: RENAME <nome-antigo> <nome-novo> Exemplo: C:\RENAME ESCOLA.TXT INTEGRADO.TXT (Renomeia o arquivo ESCOLA.TXT para INTEGRADO.TXT) o nome 2.6 - DISKCOPY Copia o conteúdo de um disquete para outro. Sintaxe: DISKCOPY [unidade-fonte] [unidade-destino] Exemplo: C:\DISKCOPY A: B: (Copia todo o conteúdo do disquete do drive A para o disquete do drive B) Obs.: Os dois discos devem ser do mesmo tipo/tamanho. 3 – COMANDO DE DIRETÓRIOS Um diretório é um índice de arquivos mantidos pelo DOS no disco. O diretório facilita a localização de arquivos armazenados em disco. O diretório principal é o diretório raiz. Dentro dele podemos criar outros diretórios ao qual denominamos subdiretórios. 29 Imagine um arquivo com 3 gavetas. Na primeira gaveta guardamos as cartas recebidas e enviadas, na segunda gaveta guardamos os pedidos e as entregas e na terceira guardamos o controle bancário com depósitos e retiradas. Exemplificando: C:\CARTAS RECEBI EMPRESA ENVIEI PEDIDOS BANCO ENTREGAS DEPOSITO RETIRADA Se tivéssemos de armazenar tudo no diretório raiz (C:\) ficaria muito desorganizado, portanto criamos sub-diretórios para podermos armazenar as informações e facilitar nossas pesquisas. 3.1 - CRIANDO UM SUB-DIRETÓRIO Cria um sub-diretório. Sintaxe: MD <nome-do-subdiretório> Exemplo: C:\MD ALUNO (Cria um sub-diretório com o nome de ALUNO) 3.2 - ENTRANDO NO SUB-DIRETÖRIO Permite que o usuário possa trocar o diretório atual pôr outro. Sintaxe: CD <nome-do-subdiretório> Exemplo: C:\CD ALUNO <ENTER> C:\ALUNO\_ (Entra no sub-diretório ALUNO) 3.3 - ELIMINANDO UM SUB-DIRETÓRIO Elimina um sub-diretório. Sinatxe: RD <nome-do-subdiretório> Exemplo: C:\RD ALUNO (Elimina o sub-diretório ALUNO) 30 Obs.: Para que um sub-diretório seja eliminado ele deve estar vazio, ou seja, não deve conter nenhum arquivo gravado nele. 4 - COMANDOS MAIS COMUNS DO MS-DOS 4.1 - DATE Exibe ou define a data. Sintaxe: DATE Exemplo: C:\DATE dd/mm/aa (Onde: dd é o dia, mm é o mês, e aa o ano) 4.2 - TIME Exibe ou define a hora. Sintaxe: TIME Exemplo: C:\TIME hh:mm (Onde: hh é a hora e mm são os minutos) 4.3 - CHKDISK Verifica o estado do disco e exibe um relatório do sistema. Sintaxe: CHKDISK [drive] Exemplo: CHKDISK A: (Análisa e faz o diagnóstico de eventuais problemas no seu disco A) 4.4 - MEM Exibe a quantidade de memória utilizada e disponível no sistema. Sintaxe: MEM 4.5 - TREE Exibe a estrutura do diretório de uma unidade. Sintaxe: TREE 4.6 - VER Exibe a versão do MS-DOS. Sintaxe: VER 31 4.7 - UNDELETE Restaura arquivos que tenham sido excluídos pelo comando DEL. Sintaxe: UNDELETE 4.8 - LABEL Cria, altera e exclui o nome de volume de um disco. Sintaxe: LABEL [unidade:] <nome-do-volume> Exemplo: LABEL A: INTEGRADO (Modifica o nome do volume atual do disquete A para INTEGRADO) 4.9 - DOSKEY Edita linha de comando. Sintaxe: DOSKEY Obs.: O usuário deve se utilizar das setas para cima/baixo para editar os últimos comandos digitados. 4.10 - EDIT Inicia o editor do MS-DOS. Sintaxe: EDIT 4.11 - SYS Copia os arquivos de sistema para o disco definido. Sintaxe: SYS [drive] Exemplo: C:\SYS A: (Copia os arquivos de sistema para o disquete do drive A) 4.12 - HELP Inicia a ajuda do MS-DOS para os comandos do MS-DOS. Sintaxe: HELP <comando> Exemplo: C:\HELP DOSKEY (Mostra o que o comando DOSKEY pode fazer) 32 HISTÓRIA DO WINDOWS Resumo Este artigo faz uma abordagem, primeiramente sobre a Historia do Windows e depois sobre alguns pontos do seu funcionamento interno, onde pouco pode ser visto, e tão pouco é comentado. Nele pode-se ter uma visão geral de suas principais características e conceitos, tais como sua finalidade e funcionamento. 1. Introdução A Microsoft começou o desenvolvimento de um Gerenciador de Interface (Subseqüente renomeado de Microsoft Windows) em setembro de 1981. Com isso tornou-se possível à utilização do mouse em um ambiente de telas gráficas chamadas de janelas. Foi responsável pela popularização da interface gráfica dos computadores. Com a evolução do sistema operacional Windows, foram criadas várias versões, algumas voltadas para o usuário domestico e pessoal, outras para o uso profissional. As versões para uso doméstico foram desenvolvidas com programação de baixo nível, sem grandes preocupações de segurança o que o tornava eficientes, mas poucos estáveis e seguro. Com as versões para uso profissional; a Microsoft começou a desenvolver do “zero”, outro tipo de sistema operativo que passou a ser conhecido por NT (“New Tecnology”), este novo sistema mantém a interface gráfica de sucesso, é compatível com os anteriores ao nível binário, mas no seu interior é totalmente diferente já que implementa os conceitos necessários a um sistema operativo seguro. Conforme as diferentes versões temos então duas famílias de Windows que evoluem de forma parcialmente independente: 1 – Uso doméstico e pessoal: Windons 1.0, Windows 2.0, Windows 3.0, Windows 3.1, Windows 3.11, Windows 95, Windows 98 e Windows ME; 2 – Uso profissional: Windows NT 3.5x, Windows NT 4.0, Windows 2000, Windows XP. BIBLIOGRAFIA: Sistemas Operacionais - Uma Visão Sistemática - William S. Davis Tradução da Terceira Edição - Campus - P. 166; 388. Curso Integrado de Ambiente Windows - Introdução e MS-DOS - Vanderson Soares Darriba - Hudson Victoria Diniz Marcelo Ferreira Leão - Microcamp Edições Culturais Ltda. - P. 41. 33 ÍNDICE Informática………………………………………………………………...Página 01 Processamento de dado.………………….………………………….......Página 01 Tipo de Processamento................................................................................Página 01 História dos computadores.......................................................................Página 02 O que um computador?............................................................................Página 02 Primeira Máquina de Calcular................................................................Página 02 Inicio da Era da Computação...................................................................Página 06 1º Geração – Válvulas................................................................................Página 09 2º Geração – Transistores.........................................................................Página 14 3º Geração – Circuitos Integrados...........................................................Página 18 4º Geração – Computadores Pessoais e VLSI.........................................Página 22 5º Geração..................................................................................................Página 23 1. Conceito do Sistema Operacional........................................................Página 24 - Principais características...........................................................................Página 24 - Estrutura Interna........................................................................................Página 25 - Modos de Operação...................................................................................Página 25 - Gerência de Arquivo.................................................................................Página 26 - Ligando o Computador Passo a Passo.......................................................Página 26 - Confg.Sys..................................................................................................Página 27 - Autoexec.Bat.............................................................................................Página 27 - Arquivos....................................................................................................Página 27 - Extensões de Arquivos..............................................................................Página 27 2. Principais Comandos.............................................................................Página 28 - Dir..............................................................................................................Página 28 - Format.......................................................................................................Página 28 - Del.............................................................................................................Página 28 - Copy..........................................................................................................Página 29 - Rename......................................................................................................Página 29 - Diskcopy....................................................................................................Página 29 3. Comando de Diretórios.........................................................................Página 29 - Criando um Sub-diretório..........................................................................Página 30 - Entrando no Sub-diretório.........................................................................Página 30 - Eliminando um Sub-diretório....................................................................Página 30 4. Comandos Mais Comuns do MS-DOS.................................................Página 30 - Date...........................................................................................................Página 31 - Time..........................................................................................................Página 31 - Mem..........................................................................................................Página 31 - Tree...........................................................................................................Página 31 - Ver.............................................................................................................Página 31 - Undelete....................................................................................................Página 32 - Label.........................................................................................................Página 32 - Doskey......................................................................................................Página 32 - Edit............................................................................................................Página 32 - Sys.............................................................................................................Página 32 - Help...........................................................................................................Página 32 5. História do Windows.............................................................................Página 33 - Introdução..................................................................................................Página 33 34