os projetos acadêmicos nacionais e sua influência - HCTE

OS PROJETOS ACADÊMICOS NACIONAIS E SUA INFLUÊNCIA NA INDÚSTRIA
NACIONAL: O CASO DA COBRA COMPUTADORES
Gabriel P. Silva
Departamento de Ciência da Computação
Universidade Federal do Rio de Janeiro
[email protected]
Resumo
Este trabalho apresenta um breve resumo de alguns projetos acadêmicos de arquitetura
e sistemas operacionais desenvolvidos durante o século passado nas universidades
brasileiras e retrata sua influência sobre os produtos industriais lançados naquela época.
Particularmente, procuramos demonstrar a contribuição de dois projetos acadêmicos, o
computador G-10 da USP e PUC/RJ, e o projeto Pegasus/Plurix na UFRJ, para os dois
projetos comerciais de grande relevância tecnológica desenvolvidos pela Cobra
Computadores. Este trabalho procura resgatar um pouco desta história trazendo detalhes
sobre as tecnologias, conceitos e equipes envolvidas na concepção desses projetos.
Palavras-Chave:​ Arquitetura de Computadores; História da Computação; Reserva de
Mercado da Informática; Cobra Computadores; Pegasus; Unix; SOX; Plurix.
I-
Introdução
Já no início da década de 60 encontramos notícias do desenvolvimento de projetos de
computação no Brasil, principalmente dentro das universidades e centros de pesquisa.
Esses projetos acadêmicos prosseguiram durante a década de 70, 80 e 90, contando
com a participação de diversos grupos ligados às principais universidades do país,
particularmente no eixo Rio-São Paulo. Muitos destes projetos acabaram resultando no
desenvolvimento de produtos comerciais para a então nascente indústria de informática,
sob a proteção da reserva de mercado, estabelecida a partir do ano de 1984. Ao final da
reserva de mercado, em 1992, o financiamento para o desenvolvimento destes tipos de
projetos acabou se extinguindo gradativamente até que, partir do ano 2000, não
encontrarmos mais projetos desta natureza. Longe de pretender cobrir exaustivamente
todos os projetos existentes naquela época, este trabalho faz a análise de caso da Cobra
Computadores, tentando retratar o mais fielmente possível, as tecnologias, conceitos e
equipes envolvidas em alguns desses projetos e retratar sua influência sobre os produtos
que foram então desenvolvidos.
II-
Os Projetos Pré-Reserva de Mercado para Informática
Com a instalação no país dos primeiros computadores comerciais já na década de 50,
começa a surgir um interesse na comunidade científica para o desenvolvimento de
protótipos de computadores para investigar esta nova área do conhecimento humano que
então se iniciava: a ciência da computação. Algumas tímidas iniciativas podem ser vistas
já no começo da década de 60, como os projetos pioneiros como o computador de
codinome “Lourinha”, desenvolvido no curso de eletrônica do IME/RJ e “Zezinho”, um
computador com finalidades didáticas, que utilizava apenas componentes nacionais
(cerca de 1500 transistores), desenvolvido no ITA. Novos projetos só surgiram
novamente no início da década de 1970, devido às condições favoráveis estabelecidas
pela política de governo, com financiamentos governamentais para projetos acadêmicos
e a política da CAPRES de estabelecimento de uma reserva para a faixa de mercado de
minicomputadores, microcomputadores e seus periféricos para produtos fabricados com
tecnologia nacional (Cardi, 2012).
Em 1971, o Laboratório de Sistemas Digitais (LSD) da Universidade de São Paulo (USP)
desenvolveu um computador apelidado de Patinho Feio. Nessa época, Glen Langdon
(IBM), Jim Rudolph (HP), dentre outros, eram engenheiros de empresas estrangeiras que
atuavam como professores de cursos que visavam à criação da competência para
desenvolver computadores. O Patinho Feio foi feito como parte de um exercício prático
que teve a participação de cerca de 10 alunos pós-graduandos.
De acordo com o responsável pela criação e desenvolvimento do Patinho Feio, Prof.
Antônio Hélio Guerra Vieira (USP), o Patinho Feio, tinha um metro de altura, 80
centímetros de largura, pesava mais de 1.000 quilos era composto de 450 pastilhas de
circuitos integrados, clico de máquina de 2 µs, cerca de 8 KB de memória, contendo
cerca de três mil blocos lógicos, distribuídos em 45 placas de circuito impresso e cinco mil
pinos interligados segundo a técnica ''wire-wrap''. Como dispositivos de entrada e saída
eram utilizadas uma unidade de fita de papel, impressora, terminal de vídeo e plotter
(Cardi, 2012). A iniciativa de construção do Patinho Feio foi decisiva para o passo
seguinte a ser dado na história da computação no país.
Nesta época, a Marinha – que comprava, na Inglaterra, modernas fragatas informatizadas
– formou, com o Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico (BNDE), um Grupo de
Trabalho Especial (GTE), para executar um programa de preparação de engenheiros que
entendessem de projeto, fabricação e manutenção de computadores. Em 24 de julho de
1972, o GTE assinou um documento com a USP e com a firma E.E. (Equipamentos
Eletrônicos) para o desenvolvimento, em dois anos, do que se chamava na época de
minicomputador, com repasse de tecnologia da USP para a EE. Foi construído o protótipo
de um minicomputador de 16 bits, memória de núcleo de ferrite armazenando 32KB,
sistema operacional monoprogramável em disco (Dantas, 1989). Tratava-se de um
protótipo industrial mais compacto, seguindo os recursos da época, de mais fácil
montagem e com componentes periféricos, que recebeu o nome de G-10. Segundo
(Cardi, 2012), ao contrário do Patinho Feio, o G-10 tinha as características de um
protótipo. Possuía documentação com desenhos e especificações, além de software e
sistema operacional desenvolvido pela PUC-RJ. Certamente, ao ser transferido à Cobra
para industrialização, era o mais avançado computador até então feito inteiramente no
Brasil.
Paralelamente a esses esforços, foi iniciado em meados de 1973, no Núcleo de
Computação Eletrônica da UFRJ (NCE/UFRJ), o desenvolvimento de um processador de
ponto flutuante para uso com o computador IBM 1130, instalado na universidade. Esse
projeto, que contou com a participação de professores como Eber Schmitz e Newton
Faller (Bianchi, 1988), marcou o início de projetos nacionais na área de hardware
transferidos com sucesso para a indústria nacional. Financiado pelo BNDES, o PPF foi
repassado a empresa Microlab que industrializou algumas poucas unidades ainda em
1974.
Neste mesmo ano o NCE/UFRJ iniciou o projeto de um computador de porte médio
compatível com o PDP 11/70 da Digital. A equipe era composta por Adalberto Afonso
Barbosa, Adriano Joaquim Oliveira Cruz, Ageu Cavalcanti Pacheco Júnior, Armando
Drummond, Júlio Salek Aude, Mário Ferreira Martins, Paulo Henrique de Aguiar
Rodrigues e Rogério Antônio Sampaio Parente Vianna.
Uma das premissas colocadas para o projeto é que o conjunto de instruções,
registradores, condições de erro e barramentos de E/S fossem totalmente compatíveis
com o PDP/11-70 para que o sistema operacional e os periféricos do PDP-11/70
pudessem ser utilizados na CPU de porte médio, já que essas tecnologias não eram
dominadas na época. Não havia uma indústria de informática no país e conceito de
''software'' livre estava muito longe de ser inventado.
Ao contrário do projeto da USP, e apesar de algumas tentativas, esse protótipo não
resultou em transferência tecnológica para nenhuma indústria nacional, mas lançou as
bases para o desenvolvimento de um projeto de bastante sucesso na década seguinte: o
Pegasus/Plurix.
III-
A Cobra Computadores
A Cobra iniciou suas atividades em 1974 produzindo o Cobra 700, com aplicação em
controle de sistemas, com tecnologia da firma inglesa Ferranti. Para atender a
necessidade dos bancos, que tinham grande necessidade de equipamentos de entrada
de dados, a Cobra a adquiriu da Sycor, firma americana, a licença para fabricar o Sycor
440, um minicomputador baseado em microprocessadores 8080, da lntel, aqui
denominado Cobra 400.
Em setembro de 1977, no VII Secomu, realizado em Florianópolis/SC, sob influência da
Capre e da Finep que estava financiando o projeto, os executivos da empresa Cobra
comprometeram-se a tocar o projeto do G-10 de forma mais efetiva. Parte dos projetistas
da USP e da PUC seguiu para a Cobra, junto com o G-10. Ali encontrou engenheiros
vindos de outras experiências, como as da nacionalização do Cobra 700 e do Cobra
400/2, e as de desenvolvimento de terminais no Serpro. Todos perceberam que o G-10
estava longe de ser um projeto industrializável. A máquina foi reprojetada, passando a ser
designada de G-11. Multiusuário, mas ainda sem o efetivo comprometimento efetivo da
Cobra na sua industrialização. Porém, quando houve a decisão da Cobra em assegurar o
projeto, a máquina foi novamente reprojetada, originando o início da linha Cobra 500
(Rodrigues, 1984).
O Cobra 530 foi lançado no segundo semestre de 1980, no congresso da SUCESU, no
Rio de Janeiro, sendo o primeiro computador totalmente projetado, desenvolvido e
industrializado no Brasil. A UCP, projetada por Stephan Kovacs tinha quatro placas,
baseada na mais moderna tecnologia da época para máquinas de 16 bits: as pastilhas
“bit slice”, utilizadas como blocos lógicos para implementar as unidades responsáveis
pelas operações lógico-aritméticas da UCP. A equipe de programação, liderada por Firmo
Freire, realizou o desenvolvimento da linguagem montadora (para a UCP do 530), além
da implementação linguagens de programação LPS, LTD e Mumps, compiladores Cobol
e Fortran, sistemas operacionais Mumps e SOD — este com cerca de 12 mil linhas de
código-fonte, ocupando 200Mb da memória. (Dantas, 1989). Essa linha evoluiu com o
lançamento de outros modelos, todos com o sistema operacional SOD, também
desenvolvido na Cobra. Entre eles destacamos: Cobra 540, Cobra 480, Cobra 580 (uma
versão reduzida do Cobra 540).
Apesar de se tratar de um grande marco na computação no Brasil, os computadores da
linha Cobra-500 começaram a ser pressionados com o surgimento de um novo avanço
tecnológico: os microprocessadores, que agregavam toda a UCP em apenas um único
circuito integrado. Inicialmente utilizados para o controle de terminais e outras aplicações
de menor demanda computacional, avançavam rapidamente em desempenho, aumento a
largura de processamento de 8 bits para 16 e 32 bits em um curto espaço de tempo.
IV-
O Projeto Pegasus/Plurix
O computador Pegasus-32X (Faller,1984) foi desenvolvido no NCE/UFRJ por uma equipe
liderada pelo Prof. Newton Faller, da qual participou o autor, no início dos anos 80. Esse
projeto representava uma família de supermicrocomputadores, homogêneos, simétricos,
de 32 bits. Suas principais características eram: capacidade de multiprocessamento;
suporte para memória virtual com uso de gerência de memória para relocação e proteção
de
programas
em
ambientes
multiusuários
e
multi-tarefas;
utilização
de
microprocessadores da família MC680XX; barramento padronizado VME bus; cache de 4
Kbytes em cada placa UCP; unidades de processamento periférico, (UPP's) inteligentes;
módulos de memória com até 4 Mbytes; todas as placas são auto-testáveis, de rápida
reconfiguração em caso de falhas, devido à existência de diversos processadores e à
modularidade do projeto.
Deve-se observar que uma configuração simples possuía apenas 4 módulos, ou seja, um
módulo UCP com console, um módulo de memória com até 4 Mbytes, um módulo UPP
para até 16 terminais e duas impressoras e um módulo UPP para ''SASI bus''. Devido à
alta homogeneidade do sistema, a evolução da família para a faixa de desempenho dos
superminis se dava pela replicação dos módulos básicos.
O sistema utiliza-se como meio de comunicação entre os diversos módulos o barramento
''VME bus'' que era um padrão internacional em uso na época. A filosofia de utilizar
padrões de barramento tipo VME e SASI bus foi amplamente utilizada no projeto e visava
compatibilidade com os dispositivos de E/S disponíveis no mercado, menor tempo de
projeto e garantia de qualidade de interconexão.
Uma contribuição importantíssima do projeto foi o desenvolvimento de um sistema
operacional compatível com o Unix totalmente com tecnologia nacional. O sistema
operacional Plurix (Faller, 1984), cujo projetista chefe era o analista Pedro Salembauch,
foi construído baseado nas especificações da versão 7 do sistema Unix, possuindo
diversas melhorias encontradas em outras versões, assim como características próprias.
Posteriormente foi feita a compatibilização do Plurix com a versão System V do Unix.
Entre as principais características do Plurix podemos citar: suporte para o controle de
múltiplos processadores; sistema de arquivos hierárquico, incluindo volumes montáveis;
entrada/saída em arquivos, em dispositivos, e entre processos compatíveis entre si;
ativação de processos assíncronos; seleção do interpretador de comandos do sistema
em nível de usuário/aplicações; alto grau de portabilidade, sendo a grande maioria do
sistema era escrita em uma linguagem de alto nível (C); chamada de funções do sistema
(''system call'') padronizadas. Todas essas características de “hardware” e “software”
eram grandes inovações tecnológicas para a época em relação aos sistemas existentes
no mercado.
V-
A linha X e o Sistema Operacional SOX da Cobra
Como resposta à ameaça tecnológica representada pelos microprocessadores de maior
desempenho, a Cobra Computadores iniciou em 1984 o desenvolvimento do projeto de
maior destaque tecnológico neste período, que foram os computadores da linha X e o
sistema operacional SOX, compatível com o Unix e reconhecido internacionalmente pelo
X-Open.
Os computadores da linha X eram micros e super-microcomputadores baseados em
processadores Motorola, que, nos modelos maiores X-3030 e X-3035, incorporavam
arquitetura de multiprocessamento, uma grande novidade na época. O computador X-10
era baseado no processador Motorola 68010, já os computadores X-20 e X-30 utilizavam
os processadores Motorola MC6020 e MC68030.
Como características de “hardware” comuns com o projeto Pegasus-32X da UFRJ, além
do uso de microprocessadores da Motorola, apresentava o uso de barramentos
padronizados do tipo VME, compartilhado entre as várias placas do sistema:
processador, memória e controladores de periféricos. Todas as placas processadoras
tinham memória cache e gerência de memória com segmentação (X-10) ou paginação
(X-20). Os controladores inteligentes (com processadores de 8 bits) de E/S disponíveis
eram os de linhas síncronas, linhas assíncronas, de impressora, de discos Winchester e
uma controladora específica para o barramento SCSI para interconexão de unidades de
disco e fita magnéticos externos.
Embora não tenha havido um acordo formal de transferência de tecnologia entre a UFRJ
e a Cobra Computadores, diversas soluções de sucesso no projeto Pegasus/Plurix foram
empregadas nos sistemas desenvolvidos na linha X da Cobra. Na prática essa
transferência ocorreu através da contratação de pessoal técnico (o autor) da equipe de
projeto Pegasus-32X pela Cobra computadores, no início de 1984. A partir daí, pode essa
influência pode ser vista claramente no artigo apresentado na SUCESU de 1986
(Rodrigues, 1986), onde detalhes da arquitetura da nova máquina da Cobra foram
apresentados. As similaridades podem ser encontradas em detalhes como o uso do
monitor de via (”bus watch dog”), presentes nos dois projetos, como forma de viabilizar o
uso de várias placas de processadores com cache, compartilhando a mesma memória.
Com relação ao SOX, foram realizadas diversas reuniões e cursos de treinamento com o
Prof. Newton Faller e a equipe de técnicos do projeto do SOX, da Cobra. Essa influência
por parte de software fica claro nas declarações de um dos mentores do SOX (Marques,
2007): “sem que em nenhum momento fosse pensada uma interface Unix ... a arquitetura
é adotada como base para o SOx. No primeiro momento o SOx não era Unix-like. Existia
um desenvolvimento de hardware, de software e uma interface entre software e
hardware. Era para ser desenvolvido com system calls. ... o Professor Newton Faller
treinou alguns técnicos da Cobra em Unix. Ele ensinou o início.”
Assim, indubitavelmente, identificamos a participação decisiva da academia no desenho
das soluções de “hardware” e “software” empregadas nos projetos dos sistemas
desenvolvidos e comercializados pela empresa Cobra Computadores durante as décadas
de 70 e 80.
VI-
Conclusão
Neste artigo procuramos demonstrar a contribuição direta de dois projetos acadêmicos,
quais sejam, o computador G-10 da USP e PUC/RJ, e o projeto Pegasus/Plurix na UFRJ,
para
os dois
grandes projetos
comerciais de enorme relevância tecnológica
desenvolvidos pela Cobra Computadores durante sua existência.
Essa contribuição só foi possível pela existência de uma política governamental de
financiamento aos projetos acadêmicos, através de órgãos de fomento, como o BNDES e
FINEP, além de uma política de reserva de mercado que incentivasse às empresas o
desenvolvimento de tecnologia nacional, em vez de simplesmente importar soluções dos
centros de maior desenvolvimento tecnológico no exterior.
Embora alguns projetos deste tipo ainda tenham sido desenvolvidos pela academia
durante a década de 90 (Aude, 1990, Amorim, 1996), com o final da reserva de mercado
não houve o incentivo necessário para a absorção e/ou transferência dessas tecnologias
desenvolvidas para a indústria.
Finalmente, após o ano 2000, cessam os investimentos dos órgãos de fomento para este
tipo de desenvolvimento na academia, também em função de uma política de avaliação
da CAPES para os órgãos de pesquisa nas universidades baseada unicamente na
quantidade de artigos acadêmicos publicados em revistas qualificadas no primeiro
mundo. Esses projetos exigem um grande tempo de maturação e um alto investimento e,
desse modo, este tipo de atividade de desenvolvimento tecnológico praticamente não
existe mais nas universidades e centros de pesquisa nacionais.
VII-
Referências Bibliográficas
(Aude, 1990) Julio Salek Aude et al., “Multiplus: Um Multiprocessador de Alto Desempenho”, Anais do X
Congresso da Sociedade Brasileira de Computação, pp. 93-105, Julho de 1990.
(Amorim, 1996) Claudio Luís de Amorim et al.. “A Segunda Geração de Computadores de Alto Desempenho
da COPPE/UFRJ”, Anais do VIII Simpósio de Arquitetura de Computadores e Processamento de Alto
Desempenho, pp 87-98, Recife, 1996.
(Cardi, 2012) Marilza l. Cardi, Jorge M. Barreto, “Primórdios da Computação no Brasil”, Anais do Simpósio de
História da Informática na América Latina e Caribe, CLEI 2012.
(Bianchi, 1988) Paulo Bianchi, E assim se passaram, quem diria, vinte anos..., NCE/UFRJ, 129 pp, 1988.
(Dantas, 1989) Marcos Dantas, O Crime de Prometeu. Abicomp, 75 pp,1989
(Faller, 1984) Newton Faller et al. “O Projeto Pegasus/Plurix” Anais do XXVII Congresso Nacional de
Informática - SUCESU 1984, pp 10.4, Rio de Janeiro, Novembro de 1984
(Marques, 2007) Ivan C. Marques, Márcia O. Cardoso, Vitor A. Barcellos “SOX: um sistema operacional tipo
Unix independente da AT&T no Brasil da década de 1980”, Anais del 1er Congreso Latinoamericano de
Historia Económica, 4ta Jornadas Uruguayas de Historia Económica, CLADHE I - IV JUHE, Montevideo,
Dezembro de 2007
(Rodrigues, 1984) Silvia Helena V. Rodrigues, Rastro de Cobra, 74 pp, 1984
(Rodrigues, 1986) Rogerio Rodrigues, Gabriel P. Silva, “Um Supermini com Arquitetura baseada em Múltiplos
Microprocessadores de 32 bits” Anais do XIX Congresso Nacional de Informática - SUCESU 1986, pp
131-135, Rio de Janeiro, Agosto de 1986.