ARQUITETURA DE COMPUTADORES

Arquitetura de Computadores

OBJETIVO

“ Habilitar o aluno ao conhecimento dos conceitos básicos e noções de funcionamento de um

computador e das partes que o integram, tanto em Hardware como em Software.”

HISTÓRIA DOS COMPUTADORES – DO ÁBACO AOS TERABYTES

A história da informática confunde-se com a própria história humana, concebendo-a como sendo a ciência da informação.

HISTÓRIA DO COMPUTADOR

O Houaiss, considerado o mais completo dicionário de Língua Portuguesa, tem duas definições para computador:

O QUE É COMPUTADOR ?

1. O que computa; calculador, calculista.

2. Máquina destinada ao processamento de dados; dispositivo capaz de obedecer

a instruções que visam produzir certas transformações nos dados, com o objetivo de

alcançar um fim terminado.

O que é informação

Vivemos na era da informação. Há informação sobre previsão do tempo, esportes, diversões, finanças...

Informação significa fatos: é o tipo de coisa presente em livros, que pode ser expressa em palavras ou imagens. A informação pode portanto vir em várias formas: verbal, visual, por ondas...

No mundo dos computadores, a definição atual é dada por Claude Shannon (1916-2001): a informação está presente sempre que um sinal é transmitido de um lugar para outro.

Desde os primórdios, as formas de vida vem aperfeiçoando sua capacidade de processamento da informação. Com a evolução, surgiram as palavras e as regras para combiná-las: as leis da gramática e da lógica.

Os números e o ábaco

Os números são um tipo especial de palavra, com regras próprias. Pode-se representá-los nos dedos e originalmente as contas (operações com números) eram feitas nos dedos. Dessa forma, podemos dizer que no início dos tempos as operações também eram "digitais"!

A escrita nasceu através dos sumérios, que inventaram um modo de representar a linguagem através de desenhos. Essa idéia difundiu-se entre as várias culturas, cada uma adquirindo seu modo próprio de representar a linguagem. Na região do Mediterrâneo surgiram o alfabeto e o ábaco. Esse último era usado para fazer contas.

O ábaco era constituído a partir de contas e fios. E foi o primeiro instrumento capaz de calcular com precisão e rapidez.

A CIÊNCIA E OS CÁLCULOS

Isaac Newton (1643-1727) com sua Teoria Gravitacional coroou a era do papel e lápis. A sua teoria despertou grandes desafios matemáticos, entre eles o Problema dos Três Corpos - o Sol, a Terra e a Lua, cuja solução era incrivelmente difícil e enfadonha.

Com o tempo, um grande número de cientistas começou a pensar em fazer estes cálculos através de alguma máquina...

John Napier (1550-1617) inventou a "Tábua de Napier", que era similar a uma tabela de multiplicações. A tábua reduzia multiplicações e divisões a adições e subtrações. Usando esse princípio, em 1620 foram criadas as réguas de cálculo, usadas até 1970, antes das calculadoras de bolso.

MÁQUINAS DE CALCULAR

Wilhelm Schickard (1592-1635) construiu a primeira máquina de verdade. Esta fazia multiplicação e divisão, mas foi perdida durante a Guerra dos Trinta Anos, sem que seu inventor pudesse defender sua primazia. Somente em 1957 essa calculadora ficou conhecida. Como todas as pioneiras máquinas de calcular, as multiplicações eram feitas através de somas sucessivas.

1642 - PASCAL

O próximo passo no desenvolvimento de uma máquinas de calcular foi a invenção da primeira "engenhoca" capaz de somar ou diminuir números muito rapidamente.

A Pascalina, como foi apelidada a primeira calculadora mecânica, foi criada quando Pascal tinha apenas dezoito anos.

O modelo desenvolvido pelo jovem inventor consistia em uma caixa contendo rodas dentadas e engrenagens, que conforme o encaixe produziam os cálculos visados.

Cada casa decimal era representada por uma roda diferente, isto é, uma era a unidade, outra a dezena, a outra centena etc...

O filósofo e matemático alemão Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) aprimorou um bocado o projeto de Pascal e sonhava que um dia todo o raciocínio pudesse ser substituído pelo girar de uma alavanca. A máquina de Leibniz fazia multiplicações e divisões.

Em 1672, Leibniz criou uma calculadora mecânica capaz de fazer facilmente cálculos envolvendo as quatro operações fundamentais e ainda extrair a raiz quadrada.

O modelo era muito parecido com o de Pascal, mas com componentes extras que agilizavam os cálculos e se moviam dentro da máquina, otimizando os cálculos repetitivos.

Ele introduziu o conceito de realizar multiplicações e divisões através de adições e subtrações sucessivas.

A REVOLUÇÃO INDUSTRIAL

Em 1801, na França, durante a revolução industrial, Joseph Marie Jacquard (1752-1834) inventou um tear mecânico controlado por grandes cartões perfurados.

BABBAGE E ADA