Resumo sobre a historia e organização dos computadores

Historia e organização de computadores

Por definição, um computador é um dispositivo eletrônico destinado ao processamento de dados, para realizar diversas operações, tais como cálculos matemáticos.

        Para retratar a evolução histórica dos computadores, é preciso regressar bastante no tempo, até os primórdios da humanidade, pois foi nesse tempo que o primeiro instrumento mecânico de operações matemática foi inventado, tratasse do Ábaco, criado pelos Babilônios no século V antes de Cristo, tinha como finalidade realizar operações matemáticas complexas e era utilizado para registrar dados sobre as colheitas.

        A primeira atualização deste hardware foi efetuada somente no século XVII depois de Cristo, em 1642 quando o físico, filósofo e matemático francês Blaise Pascal construiu um contador mecânico que realizava operações aritméticas de soma e subtração.

A máquina criada por Pascal trouxe algumas inovações tecnológicas, tais como:

• O uso do vai 1, passava automaticamente para a parcela seguinte;
• O conceito de complemento para realizar operações de subtração através da soma de complementos.

        

        A partir do ano de 1800, iniciou a utilização prática de dispositivos mecânicos para computar dados automaticamente, inicialmente no ramo da tecelagem em 1801, por Joseph Jacquard, que produziu com sucesso seu próprio retrato em uma peça de tapeçaria através de uma máquina mecânica, porém controlada automaticamente por instruções registradas em cartões perfurados, foram necessários 24000 cartões perfurados.

        Em 1823, o Cientista, Engenheiro Mecânico, matemático e inventor Charles Babbage desenvolveu a pedido da Marinha Real Britânica uma máquina calculadora programável.

        A máquina tinha como finalidade realizar numerosos cálculos de tabelas de navegação e os resultados deveriam ser impressos.

        Tal máquina foi denominada Maquina de diferenças, pois só realizava operações como adições e subtrações e cujos cálculos matemáticos se baseavam no processo de diferenças finitas, pela qual é possível calcular fórmulas (até com polinômios e funções trigonométricas) utilizando apenas a operação de adição. A máquina era acionada por um motor movido a vapor, que realizava uma série de etapas e finalmente apresentava um resultado.

        Babbage também é autor do projeto que se chamou a Maquina Analítica, de uso geral, e é considerada precursora dos primeiros computadores eletrônicos a máquina era capaz de armazenar 1000 números de 20 algarismos além de possuir um programa que modificava seu funcionamento a fim de realizar diferentes tipos de cálculos. A máquina também introduziu o conceito que foi utilizado nas primeiras gerações dos computadores eletrônicos, o método de introduzir instruções através de cartões perfurados.

        Embora inteiramente mecânica o conceito da máquina de Babbage possuía em sua e essência os mesmos componentes dos computadores atuais:

• Memória: constituída de rodas dentadas de contagem;
• Processador: com uma unidade capaz de realizar as quatro operações aritméticas (operando com pares de registradores) e “unidade de controle”, constituída de cartões perfurados convenientemente para realizar esta ou aquela operação;
• Saída: para uma impressora ou para um dispositivo perfurador de cartões.

         Em 1889 o empresário Herman Hollerith, utilizando o princípio do cartão perfurado de Jacquard desenvolveu uma máquina tabuladora, ainda mecânica acionada por motor elétrico, que classificava e ordenava as informações armazenadas em cartões perfurados.

O sucesso de seu invento levou a criação da Tabulating Machine Company em 1896, empresa por onde Hollerith vendia sua máquina de tabulação de cartões perfurados. Dezoito anos depois, em 1914 persuadido por um banqueiro Hollerith se juntou a outras duas empresas formando a Computer Tabulating Recording Corporation mudando de nome em 1924 para International Bussiness Machines - IBM.

        O alemão Konrad Zuse, estudante de engenharia em 1935 inventou a primeira máquina de calcular eletrônica. Baseada em relés mecânicos atuando como chaves, podiam abrir ou fechar automaticamente o que levou a utilização de números binários, diferente dos decimais utilizados nas engrenagens da máquina de Babbage.

Primeira Geração de computadores (1946 - 1954)

        A primeira geração de computadores foi marcada pela utilização de válvulas. A Válvula é um tubo de vidro similar a uma lâmpada fechada sem ar em seu interior, Além disso, a programação era realizada totalmente em linguagem de máquina, o que dificultava bastante e como consequência gastava bastante tempo, o armazenamento dos dados era feito em cartões perfurados, que depois passaram a ser gravados em fitas magnéticas.

        Um dos representantes desta geração é o ENIAC. Ele possuía 17.468 válvulas, pesava 30 toneladas, tinha 180 m² de área construída, sua velocidade era da ordem de 100 kHz e possuía apenas 200 bits de memória RAM. 

        Nenhum dos computadores da primeira geração possuíam aplicação comercial, eram utilizados para fins balísticos, predição climática, cálculos de energia atômica e outros fins científicos.

Segunda Geração (1955 - 1964)

        A segunda geração de computadores foi marcada pela substituição da válvula pelo transistor. O transistor revolucionou a eletrônica em geral e os computadores em especial. Eles eram muito menores do que as válvulas a vácuo e tinham outras vantagens: não exigiam tempo de pré-aquecimento, consumiam menos energia, geravam menos calor e eram mais rápidos e confiáveis. No final da década de 50, os transistores foram incorporados aos computadores.