geração dos computadores e sistemas operacionais
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UNICEUMA: CENTRO UNIVERSITÁRIO DO MARANHÃO ANALISE E DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS
DISCIPLINA: SISTEMAS OPERACIONAIS ALUNO: MICHEL PEREIRA CORDEIRO CPD: 864950
GERAÇÕES DOS COMPUTADORES E OS SISTEMAS OPERACIONAIS
São Luís, MA -2010-
Este trabalho tem por objetivo a disseminação do conheci-mento referente à área de Tecnologia da Informação e ao a-
prendizado pessoal por parte do leitor e autor.
São Luís, MA 2010
Índice
1.0 – Introdução
2.0 – Cronologia 2.1 Manual 2.2 Mecânica 2.3 Eletrônica
3.0 – Gerações 3.1 – 1 ª Geração 3.2 – 2ª Geração 3.3 – 3ª Geração 3.4 – 4ª Geração
4.0 – Datas Importantes
5.0 – Conclusão
6.0 – Referências
São Luís, MA 2010
Introdução
A comodidade computacional, hoje indispensável para muitos processos, é reflexo de
uma crescente evolução e desenvolvimento tecnológico, por meio da eletrônica e derivadas. Com a finalidade de obter instrumentos que facilitassem os cálculos matemáticos ori-
ginou-se a criação de métodos para calcular. Meios que foram evoluindo com o aparecer de novas tecnologias, a cada descoberta uma nova ampliação no desenvolvimento matemático- computacional.
Equipamentos rústicos e limitados deram origem as mais brilhantes máquinas de pro-cessamento aritmético. A automação que ganha o mundo, ganhou os mercados, os usuários e os profissionais da área. Produzindo equipamentos cada vez mais sofisticados, rápidos e com aprimoramentos tecnológicos, partindo de uma mesma base de arquitetura, evoluindo indis-cutivelmente em sua organização.
Cronologia As máquinas computacionais que hoje conhecemos são resultado de equipamentos
provincianos que deram origem ao que hoje chamamos de computadores. A tabela abaixo mostra como se deu esta evolução:
- Manual
2000 A.C Ábaco
1610-1617 Napier’s Bones: Réguas móveis para multiplicar
- Mecânica
1642-1647 Pascal: Calculadora mecânica (+ e -)
1671-1673 Leibnitz: Calculadora mecânica universal (+, -, * e /)
1750 Início da Revolução Industrial
1820 Jacquard: Máquina de Tear(1ª máquina mecânica programada) placa perfu-
rada (armazenamento)
1823-1871 Babbage: Máquina diferencial e analítica. Pai da informática
1880-1890 Hollerith: Cartão perfurado, máquina de tabulação
1896 Tabulating Machine Company
1924 International Business Machine Corporation (IBM)
No clarear do avanço para o desenvolvimento de novas tecnologias e meios mais prá-
ticos para tornar operações matemáticas mais simples, cientistas buscaram desenvolver artifí-cios que possibilitassem tal praticidade. Ainda que de forma arcaica, os primeiros passos para o avanço computacional aviam sido dados quanto à disposição de tais mecanismos para cálcu-los. O que no futuro refletiria nos chamados computadores.
-Eletrônica
1937-1944 Mark I(Harvard/IBM): computador eletromecânico
1943-1946 ENIAC(Exército EUA): 1º computador eltrônico
1945-1950 Von Neumann: arquitetura (dados+instruções) - EDVAC
1951 UNIVAC I: 1º computador produzido comercialmente
Somente com a evolução da eletrônica foi possível o desenvolvimento do que chama-
mos de Hardware, ou a composição física do computador. Por meio destes surgiram também os sistemas operacionais, ou Softwares principais. No entanto esta evolução não se deu de um dia para o outro, mas sim pelo que chamamos de Gerações dos computadores. Ainda neste sistema foi criada a composição da arquitetura de computadores, desenvolvida por Von Neu-mann que constitui-se em:
Equipamentos de Entrada e
Saída
Unidade Lógica e Aritmética
Memória Princi-pal
Unidade de Con-trole de Pro-
grama
Gerações
1ª Geração
1937-1958 Geração das Válvulas
Tecnologia Válvulas (Bugs)
Características Grande consumo de energia: 20000 válvulas;
Confiabilidade não garantida: deixavam de funcionar após muitas horas de uso.
Aplicação Campo científico e militar
Linguagem de Programação
Linguagem de Máquinas
Memória Auxi-liar
Cartões perfurados
Velocidade Milissegundos
Memória 2K
Computadores Mark 1 (1946), IBM 650, UNIVAC (1951)
Por volta da década de quarenta (40), Harvard Ainken, de Harvard, John Von Neuman,
do Instituto de Estudos Avançados de Princeton, J. Presper Eckert e William Mauchley, da Uni-versidade da Pensilvânia, e Konrad Zuse, na Alemanha, dentre outros tiveram sucesso na cons-trução de máquinas de cálculo utilizando válvulas. Essas máquinas eram gigantescas e utiliza-vam milhares de válvulas, eram projetadas para realizar cálculos simples e levavam muito tempo para operá-los. Este trabalho melhorou com o início da década de cinquenta (50), com a introdução dos cartões perfurados. O que tornou possível gravar programas em cartões para depois lê-los, em vez de usar cabos conectores.
2ª Geração
1959-1965 Geração dos Transitores
Tecnologia Transistores
Características Mais potência e confiabilidade;
Menos tamanho e consumo de energia;
Aplicação Científico, militar, administrativa e gerencial
Linguagem de Programação
Linguagem de Montagem (Assembly); Linguagem de alto nível (COBOL, ALGOL, FORTRAN)
Memória Auxi-liar
Fitas e tambores magnéticos
Velocidade Microssegundos
Memória 32K
Computadores IBM 1401, IBM 7094
A Segunda Geração marca a fase dos transistores e sistemas de lote. O termo Transís-
tor vem do inglês e faz referência a: TRANsfer + reSISTOR (Resistência de transferência). É constituído por cristais semicondutores, sua descoberta foi tão revolucionária que refletiu na premiação do Nobel a três cientistas da Bell Labs dos EUA.
Isso porque trata-se de um componente eletrônico capaz de atuar como controlador de corrente, o que possibilita o seu uso como amplificador de sinais ou como chave eletrônica.
Em qualquer uma das duas funções o transistor encontra uma ampla gama de aplica-ções, como por exemplo:
- Amplificador de sinais: Equipamentos de som e imagem e controle industrial. - Chave eletrônica: Controle industrial, calculadoras e computadores eletrônicos. Um transístor bipolar (com polaridade NPN ou PNP) é constituído por duas junções PN
(junção base-emissor e junção base-colector) de material semicondutor (silício ou germânio) e por três terminais designados por Emissor (E), Base (B) e Colector (C). Para que o transístor bipolar conduza é necessário que seja aplicada na Base uma corrente mínima (VBE ≥ 0,7 Volt), caso contrário não haverá passagem de corrente entre o Emissor e o Colector.
Desta forma é possível perceber a redução quanto ao nível de energia, trabalhando com um dispositivo que necessita de tão pouca tensão. O consumo de energia se comparado ao utilizado no sistema de válvula é consideravelmente inferior. Também é possível observar que através desse sistema de chaveamento tornou-se possível a criação das linguagens de programação tipo assembly, por exemplo, onde o programador utiliza apenas dois níveis lógi-cos, ou nível lógico alto ou nível lógico baixo.
3ª Geração
1965-1975 Geração dos Circuitos Integrados
Tecnologia Circuitos Integrados – CI (minicomputadores)
Características - Miniaturização de transistores num único chip;
- Baixíssimo consumo de energia; - Computadores muito mais confiáveis, compactos e rápidos.
Software Desenvolvimento de SO (Sistema Operacional)
Memória Auxi-liar
Semicondutores e discos magnéticos
Velocidade Nanossegundos
Memória 128K
Computadores IBM 360, IBM 370
A terceira Geração deparou-se com um problema relacionado aos mercados, mais pre-
cisamente ao público a ser atendido. Com o surgimento dos transistores um novo público apa-receu para utilização destas máquinas. Além das aplicações científicas relacionadas aos cálcu-los numéricos em engenharia e ciência, agora existia o público que necessitava de computado-res comerciais. O desenvolvimento de duas linhas de computadores era extremamente traba-lhoso, pois eram incompatíveis quanto as suas aplicações, uma vez que possuíam arquiteturas diferentes. Contudo um dos grandes marcos desta geração foi a criação do conceito de família
de computadores, onde era possível ter-se uma série de máquinas compartilhando a mesma arquitetura e o mesmo conjunto de instruções básicas, o que tornou possível a compatibilida-de e com isso o desenvolvimento dos Softwares.
A empresa que estabeleceu esse conceito foi a IBM com a série 360, a primeira a utili-zar os C.I, ou Circuitos Integrados. Consistia em uma séria de transistores, diodos, capacitores e outros componentes eletrônicos que eram interligados de tal forma a proporcionar um dispo-sitivo que operasse cálculos aritméticos de forma mais sistemática. A idéia foi bem aceita pelos demais fabricantes e rapidamente tomou conta do mercado. Pos-suía também uma boa relação quanto ao preço/performance o que agradou aos dois públicos. A partir da utilização dos circuitos integrados e de uma única utilização para arquitetura, foi possível determinar e separar as operações feitas pelo computador. De forma paralela era possível utilizar os sistemas de entrada e saída, o que resultou na redução de tempo para as
operações. Com essas novas determinações e diretrizes para cada operação foi possível traba-lhar na questão da evolução do sistema. Evitando desperdício de tempo de máquina e possibi-litando o uso efetivo da multiprogramação, onde mais de um programa estaria residente na memória, tendo a oportunidade de prosseguir o processamento durante os intervalos de espe-ra por entrada e saída dos outros programas. Resultou no desenvolvimento de sistemas de tempo compartilhado. No final desta fase, com a evolução dos microprocessadores, surgiram os primeiro microcomputadores, muito mais baratos que qualquer um dos computadores até então comercializados.
4ª Geração
1975- ??? Geração dos Microprocessadores
Tecnologia CI – VLSI (Very Large Scale of Integration)
Características
As evoluções tecnológicas buscam processadores mais rápidos e miniaturiza-ção de componentes.
Avanço Avanço na quantidade de inúmeros circuitos podendo ser alocados em um
único chip.
Memória 1M
Computadores INTEL 8080, IBM 3090, Crazy, Micros
Com o desenvolvimento da tecnologia e o surgimento de microcomputadores e con-
sequentemente a queda nos preços, diversas pessoas passaram a ter acesso aos computado-res e deu-se início aos computadores pessoais. Mas com a popularização dos computadores era necessário a criação de sistemas operacionais mais amigáveis, que escondessem toda a complexidade do sistema para o usuário.
Os primeiros Sistemas Operacionais eram os Monousuários e monotarefa. Sistemas
operacionais criados para que um único usuário pudesse executar uma única tarefa (progra-
ma) por vez. Estes sistemas se caracterizam por permitir que os recursos da máquina (proces-
sador, memória e periféricos) fiquem alocados exclusivamente a um processo (tarefa). O MS-
DOS, sistema operacional para computadores baseados no IBM PC, e o Palm OS dos computa-dores Palm são exemplos de sistemas monousuário e monotarefa.
Depois vieram os Monousuários e multitarefa. Sistemas operacionais projetados para possibilitar a um único usuário utilizar diversos programas ao mesmo tempo. Estes sistemas são muito comuns em computadores pessoais como desktops e laptops. As plataformas Micro-
soft Windows e Apple MacOS são exemplos de sistemas operacionais que permitem que um único usuário utilize diversos programas ao mesmo tempo.
Por fim vieram os Multiusuários. Um sistema operacional multiusuário permite que diversos usuários utilizem simultaneamente os recursos do computador. Unix, Linux e Win-
dows NT são exemplos de sistemas operacionais multiusuário. Ainda no final da terceira geração um dos cientistas de computação da Bell Labs, Ken
Thompson, descobriu um pequeno microcomputador que ninguém estava usando e começou a escrever uma versão simplificada monousuária que evoluiu para o S.O UNIX, que se tornou popular no mundo acadêmico, entre órgãos do governo e entre muitas empresas.
As industriais possibilitaram que em cada universidade ou departamento fosse possível ter um computador, chamando inicialmente de estação de trabalho, que nada mais eram do que computadores pessoais de maior porte, normalmente conectados por uma rede.
Com a forte comercialização dessa tecnologia um novo mercado surgiu, o dos softwa-res, onde projetava-se sistemas amigáveis para usuários que não tinham interesse em apren-der, apenas queriam utilizar a nova ferramenta.
Dois sistemas operacionais inicialmente dominaram a cena do computador pessoal e da estação de trabalho: o MS-DOS da Microssoft e o UNIX. O MS-DOS era amplamente usado na IBM PC e em outras máquinas que empregavam CPU 8088 e seus sucessores 80286, 80386 e 80486. Mais tarde o Pentium e o Pentium PRO. Depois veio o sucessor do MS-DOS, o Win-dows, originalmente rodando sobre o DOS. Neste sentido os Windows 3.1, 3.11 era mais como uma shell do que um SO. Mas em 1995 foi lançada uma versão independente, o Windows95®, de modo que o MS-DOS deixou de ser utilizado com suporte do Windows.
Bilhões foram gerados com esse novo mercado, os softwares eram desenvolvidos e voltados ao público usuário com interfaces cada vez mais amigáveis e repletas de recursos, consequentemente mais caras. Contudo um projeto foi desenvolvido com base na plataforma UNIX pela Free Software Fundation’s GNU. Com a ideologia de estabelecer um software livre o finlandês Linus Torvalds da Universidade de Helsinki desenvolveu o chamado sistema LINUX , que oferecia um código aberto e manipulável pelos programadores usuários. Com essa fácil manipulação os programadores foram adaptando o sistema original e o implementando para as novas realidades do mercado, em termos de compatibilidade e versatilidade. O LINUX tor-nou-se uma alternativa barata para os caros sistemas UNIX.
A organização dos hardwares foi evoluindo, novos tipos de armazenamento, processa-dores mais velozes, memórias mais eficazes, e isso refletia diretamente no desenvolvimento e recursos dos novos sistemas operacionais lançados.
Logo abaixo veja a evolução do Software e Hardware com o passar do tempo.
Ciclo de Evolução/Revolução
Hardware Software
Evolução tecnológica, microeletrônica-
revolução;
Linguagens da quarta geração;
Maior capacidade, menor preço, cresce a
produção e diminui o tamanho;
Cresce complexidade interna e recursos, cresce também a facilidade de uso;
Aumenta o número de aplicações, antes
técnica e economicamente inviáveis;
Cresce Demanda: Economia de escala, Preços diminuem;
Cresce Demanda: Economia de escala “Guer-
ra de Preços”
Complexidade interna crescente exige maior capacidade de Hardware;
Preços diminuem. Aumentam opções e facilidade de uso.
Datas Importantes
1945: O ENIAC torna-se operacional, inaugurando a primeira geração de computado-
res. 1960: Software Open Source. 1969: ARPANET dá início à internet. 1971: Primeiro microprocessador, Intel 4004. 1971: Redes LAN sem fio (Wireless). 1971: Primeiro e-mail enviado. 1972: Surge a Ethernet. 1975: A Microsoft é fundada por Bill Gates e Paul Allen. 1980: Primeiro Drive 3.5. 1982: Protocolo Internet TCP/IP. 1983: Apple lança uma grande novidade, o LISA. 1984: Modem 9600. 1984: Primeiro computador caseiro Amstrad (PCW). 1985: Surge o primeiro vírus.
1985: Philips inventa o CD-Rom. 1996: USB (Universal Serial Bus). 1996: DVD (Digital Vídeo Disk). 1998: CDs graváveis e regraváveis (CD-RW).
Conclusão Com sistemas cada vez mais velozes, unidades cada vez mais portáteis e de fácil deslo-
camento, fica difícil imaginar que tudo originou-se de sistemas tão simples. A complexidade dos sistemas atuais é reflexo da busca incessante por novas descobertas. O desenvolvimento de linguagens e interfaces cada vez mais interativas, difundem a popularidade e usualidade dos computadores.
Com plataformas para praticamente todos os setores do mercado é quase indispensá-vel para qualquer empresa. Com base na evolução eletrônica, as possibilidades vêem mos-trando-se cada vez mais abrangentes, e as possíveis ficções, imaginadas por alguns, vem mos-trando-se cada vez mais reais.
O desenvolvimento computacional toma conta do mundo, seja em celulares, jogos ele-trônicos ou simplesmente dispositivos de IHM. Os sistemas operacionais estão presentes no cotidiano de muitas pessoas que se quer sabem de sua existência. A humanidade caminha para novas descobertas e sucessivas transformações, e em todas elas com o auxilio computa-cional.
Este trabalho refletiu em uma assimilação de conhecimentos por parte do desenvolvimento e histórico da evolução computacional, por meio de pesquisas e anotações. Onde estas foram de suma importância para realização desta tarefa.
Pude aprender sobre a cronologia dos acontecimentos e os aspec-tos que mais influenciaram o desenvolvimento de cada fase.
São Luís, MA 2010
REFERÊNCIAS
MACEDO, Daniela Remião de; COHEN, Marcelo. Evolução histórica dos computadores. Disponível em:<http://www.newview.com.br/computacao/Historico.htm>; http:users.sti .com.br/ jminf/hstcomp.htm; http://www.est.ufmg.br/~maia/multimidia/. Acesso em 10/05/07
LAUDON, Kenneth C. ; LAUDON, Jane Price. O Hardware de Computadores. In:_______. Sistemas de Informação. 4. ed. Rio de Janeiro: LCT, 1999. p.70-95.
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