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PRIMERAS COMPUTADORAS INDICE 1. PRIMERA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS…………3 2. SEGUNDA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS…………6 3. TERCERA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS…………9 4. CUARTA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS…………12 2 1. PRIMERA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS (1952-1958) - Fabricación de computadoras en serie, con válvulas electrónicas. - Ejecutaban algunas miles de instrucciones por segundo. - Almacenaban de 10000 a 20000 bytes en su memoria. Eran muy voluminosas. - Medios de entrada/salida: tarjetas perforadas, cintas de papel perforadas. - Memoria principal con tiempo de acceso muy grande en comparación con los tiempos de procesamiento interno de la UCP. - Memoria secundaria: cinta magnética. HARDWARE PARTICULAR 1952 UNIVAC I (Universal Automatic 1953 1955 1956 1957 Computer), creada por Eckart y Mauchly. Trabajaba con 12 dígitos decimales, codificados en binario. Presentaba memoria Williams y unidades de cinta magnética. Fue pensada para aplicaciones de estadística y comerciales. 701/IBM con un repertorio de 24 instrucciones. Memoria Williams de 2K, de 36 bits por celda. Para usos científicos. 704/IBM 1er máquina con representación de Nº en punto flotante. Memoria principal de 4K de ferrites. Repertorio de 40 instrucciones. 2,5 veces mas rápida que la 701. UNIVAC 1103, para usos científicos. Representación en punto flotante. 1er máquina con interrupción de programas en ejecución, para pasar a una rutina en cierto evento y luego retomar el programa interrumpido. La UCP tenía un registro. PEGASUS: primera en tener 8 registros en la UCP. BURROUGHS desarrolla una SOFTWARE GENERAL Se proveen programas “cargadores” para ubicar programas en la memoria principal. Programación en lenguaje simbólico de máquina (Assembler). Requiere un programa traductor, para transformarlo en códigos. Univac desarrolla los primeros lenguajes de programación de alto nivel “Mathmathic” y “Flowmatic”, precursores del Algol y Cobol. Entre 1954/57 Backus desarrolla el lenguaje FORTRAN (Formula Translation), cuyo programa traductor será empleado en la 709/IBM. Procesamiento de datos en lotes, con recolección de datos fuera de línea (perfo-verificadoras). 3 computadora totalmente transistoriada para la fuerza aérea de EEUU. 1958 709/IBM introduce los canales procesadores de las operaciones de entrada/salida que realizan los periféricos. La UCP se libera de dicha tarea. Permiten un mejor aprovechamiento y automatismo de las máquinas, especialmente en multiprogramación. Ultima máquina de IBM con válvulas. PILOT multiprocesador financiado por Nacional Bureau of Standards. Varias UCP comparten la memoria principal. Cada una realiza una tarea distinta, todas supervisadas por un control maestro. Lenguaje LISP (J. McCarthy) para inteligencia artificial. Lenguaje ALGOL (Algorithmic Lenguaje) Se proveían programas para procesos “batch” (en lotes). Los lotes de tarjeta pasan a una cinta magnética, que será procesada para generar una nueva cinta actualizada. Aparecen junto con los discos magnéticos, las operaciones en línea (los datos se procesan desde periféricos ligados a la UCP) Los fabricantes generan Sistemas Operativos, que serán base de los futuros. UNIVAC, acrónimo de UNIVersal Automatic Computer (Computadora Automática Universal), primer ordenador digital electrónico universal diseñado para uso comercial. Fue desarrollado por John William Mauchly y John Presper Eckert entre 1946 y 1951, quienes en 1946 habían fundado la empresa Eckert-Mauchly Corporation, después de haber diseñado dos de los primeros ordenadores digitales plenamente operativos, el ENIAC y el EDVAC, que empleaban válvulas de vacío. El UNIVAC también funcionaba con estos dispositivos, y para su entrada y salida de datos utilizaba fundamentalmente cinta magnética. Fue la primera computadora capaz de procesar con la misma facilidad información numérica y alfabética. 4 FORTRAN, acrónimo de FORmula TRANslation (traducción de fórmulas). El primer lenguaje de programación de alto nivel para computadoras, desarrollado de 1954 a 1958 por Jim Backus, y el padre de muchos de los conceptos fundamentales de alto nivel, como variables, expresiones, instrucciones, instrucciones condicionales y repetitivas, subrutinas compiladas de forma independiente y entrada y salida con formato. El FORTRAN es un lenguaje compilado y estructurado, utilizado también en los campos de la ciencia y la ingeniería. Este lenguaje se fue extendiendo y mejorando mucho, aunque en la actualidad apenas se utiliza; se ha sustituido por otros más potentes y flexibles. Grace Hooper: ayudó a desarrollar los lenguajes de programación FLOWMATIC (1957) y COBOL (1959) LISP, acrónimo de List Processing. Un lenguaje de programación para ordenadores o computadoras orientado a la generación de listas, desarrollado en 1959-1960 por John McCarthy y usado principalmente para manipular listas de datos. El lenguaje LISP constituyó un cambio radical con respecto a los lenguajes procedurales (FORTRAN, ALGOL) que se desarrollaban por entonces. El LISP es un lenguaje interpretado, en el que cada expresión es una lista de llamadas a funciones. Este lenguaje se sigue utilizando con frecuencia en investigación y en círculos académicos, y fue considerado durante mucho tiempo el lenguaje modelo para la investigación de la inteligencia artificial (IA), aunque el Prolog ha ganado terreno durante los últimos años. 5 2. SEGUNDA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS (1959-1964) - Se impone el transistor. Mas confiable, de menor tamaño, menos disipación de calor. Mayor velocidad de la válvula para cambiar de estado. Velocidades de procesamiento de centenares de instrucciones por segundo. - Crece el repertorio de instrucciones de máquina. - Dispositivos de E/S: tarjetas perforadas, tinta de papel perforado teletipos, impresoras, cintas magnéticas de alta velocidad. Memoria auxiliar: cintas y discos magnéticos. - Aparecen elaborados mecanismos de manejo de interrupciones. - Aparecen los sistemas operativos y se generalizan los lenguajes de alto nivel. - Las máquinas disminuyen el valor y el precio. Equipos por 4000 millones de dólares. 1959 1960 1961 1962 HARDWARE PARTICULAR RCA 501 y NCR-GE 304 con UCP conteniendo 8000 diodos y 4000 transistores. 20000 sumas/segundo. TEXAS INSTR. Patenta el circuito integrado (chip), en una pastilla plástica que será la tecnología de la 3er generación. SERIE 7000/IBM memoria de ferrites de 32000 celdas de 32 bits, 25 veces más rápida que la 701. 185 tipos de instrucciones y 7 registros en la UCP. PDP/1 de DEC (Digital Equipment Corp) primer intento de K. Olsen de realizar una minicomputadora de menor tamaño y menor costo (U$S 120000) que las fabricadas hasta entonces. 1620 y 1401 máquinas más pequeñas, orientada hacia empresas pequeñas. ATLAS (Universidad de ManchesterInglaterra), con memoria “virtual”, para simular una memoria principal más grande que la física real. D-825 de Burroughs: multiprocesador con hasta 4 UCP conectados a 16 SOFTWARE GENERAL Programa traductor (compilador) para lenguaje de programación COBOL (Common Business Oriented Lenguaje) Aparecen los “paquetes de softwares” provistos por los fabricantes de computadoras. Se desarrollan Sistemas Operativos conocidos como “Sistemas Ejecutivos” Surge el lenguaje APL Software para simular la memoria virtual para los discos. Lenguaje PL/I, para usuarios de IBM. 6 1963 1964 módulos de MP conmutables para aplicaciones militares. B5000 de Burroughs, eficaz procesamiento del lenguaje de alto nivel Algol 60. El hardware en función del software. Memoria virtual por segmentación 7094 de IBM 50 veces más rápida que la 701. presentaba solapamiento para la ejecución de las instrucciones. Sistema de tiempo compartido desarrollado en el MIT. CIRCUITOS INTEGRADOS (chips): aparecieron a finales de la década de 1960, posibilitando la fabricación de varios transistores en un único sustrato de silicio en el que los cables de interconexión iban soldados. El circuito integrado permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y los porcentajes de error. TRANSISTORES: a finales de la década de 1950 el uso del transistor en los ordenadores marcó el advenimiento de elementos lógicos más pequeños, rápidos y versátiles de lo que permitían las máquinas con válvulas. Como los transistores utilizan mucha menos energía y tienen una vida útil más prolongada, a su desarrollo se debió el nacimiento de máquinas más perfeccionadas, que fueron llamadas ordenadores o computadoras de segunda generación. Los componentes se hicieron más pequeños, así como los espacios entre ellos, por lo que la fabricación del sistema resultaba más barata. 7 PLACA DE CIRCUITO Y TRANSISTORES LENGUAJE PL/1: (1962) Programming Language 1 (Lenguaje de programación uno). Diseñado para combinar las principales virtudes del FORTRAN, COBOL y ALGOL, se trata de un lenguaje de programación complejo. Compilado y estructurado, es capaz de gestionar errores y de procesar multitareas, y se emplea en entornos académicos y de investigación. 8 3. TERCARA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS (1964-1972) - El desarrollo de los circuitos integrados (chip) y de plaquetas impresas con caminos de cobre para soportarlos permitieron equipos más compactos, confiables y económicos. - Predomina el uso del disco rígido. - El sistema 360 de IBM es el equipo representativo de esta generación, en la cual aparecen las minicomputadoras. 1964 1965 1966 1970 HARDWARE PARTICULAR SYSTEM/360 de IBM: (de G. Amdhal) computadora de uso universal (científico-comercial). Máquina microprogramada: la secuencia de pasos para ejecutar una instrucción está almacenada en una ROM. Memoria de ferrite de 1 millon de celdas de 32 bits, ampliable a 16 millones (16Mb). Luego se agregan la memoria virtual y la antememoria “cache”. 6600 de CDC: (Cray) para aplicaciones nucleares. Serie de supercomputadoras para efectuar varias operaciones en paralelo. 10 veces más rápida que la IBM 7090. Fue un prototipo de los procesadores RISC. PDP/8 de DEC: inaugura la era de las minicomputadoras. La parte central podía entrar en un cajón de manzanas. Costaba U$S 18000 y realizaba 300000 sumas por segundo. TECNOLOGÍA MOS: creada por RCA, con transistores de metal-óxido semiconductor. Permitió el advenimiento de los microprocesadores y las memorias de gran capacidad. RED ARPA en EEUU: 1era red de minicomputadoras distribuidas, para transmisión de paquetes de datos. PDP/11 de DEC: serie de minicomputadoras para uso general. PRIMER MICROPROCESADOR: el SOFTWARE GENERAL Los sistemas operativos de IBM apuntaban a cubrir las necesidades de los usuarios, siendo tomados como modelos por otras empresas. En materia de lenguajes se universaliza el uso de FORTRAN y COBOL. Se comienza a poner énfasis en lenguajes modulares fáciles de corregir. Se desarrolla el BASIC (J. Kemeny y T. Kurtz) para cursos de iniciación a la computación. Los procesos “batch” comienzan a dejar lugar a las operaciones “on line”, desde terminales con teclado y pantalla. Se acelera el ocaso de las tarjetas. Nace el lenguaje PASCAL (N. Wirth) para programación 9 4004 de INTEL, que operaba a 4 bits 1971 por vez. En 2 pastillas con microcircuitos integrados contenía la UCP. En total tenía 2300 transistores. Ese mismo año aparece el 8008 para 8 bits. 370 de IBM con memoria virtual. ILLIAC IV: desarrollo poco exitoso de un supercomputador con 4 UC, cada una opera simultáneamente sobre 64 conjuntos de datos organizados (4x64=264). Varias ideas fueron usadas posteriormente. STÁR 100 de CDC: con el mismo fin que la anterior usa el procesamiento pipe-line. El hardware de la UCP conforma una cadena de unidades dedicadas a una acción específica. estructurada. En el MIT se termina el sistema operativo MULTICS, empezado en 1965. Sirvió de base al UNIX. Aparece el SO UNIX, de los laboratorios Bell. Es eficaz, económico y más sencillo que el SO de IBM. Bill Gates que participó de este proyecto, luego aplicó aspectos del mismo al SO DOS de Microsoft. Lenguaje PROLOG (Calmeraver y Roussel) para inteligencia artificial. MINICOMPUTADORA: ordenador o computadora de nivel medio diseñada para realizar cálculos complejos y gestionar eficientemente una gran cantidad de entradas y salidas de usuarios conectados a través de un terminal. Normalmente, los miniordenadores se conectan mediante una red con otras minicomputadoras, y distribuyen los procesos entre todos los equipos conectados. El primer miniordenador fue lanzado al mercado por Digital Equipment Corp. en 1959; era el PDP-1. A continuación, otras empresas como Hewlett-Packard, Data General, Wang, Tandem y Datapoint, entre otras, lanzaron sistemas similares. RED ARPA: una red formada por unos 60.000 ordenadores en la década de 1960, desarrollada por la Advanced Research Projects Agency (ARPA) del Departamento de Defensa de Estados Unidos. Su origen está en la Guerra fría. Se temía que, en caso de ataque, se destruyeran las centrales telefónicas, por lo que se intentó crear un sistema de conmutación de datos totalmente descentralizado. Los protocolos de comunicación que se desarrollaron dieron origen a la actual Internet. PRIMER MICROPROCESADOR: En 1971 Intel desarrolló el primer microprocesador del mundo: el 4004. Fue idea del ingeniero Ted Hoff, quien, mientras trabajaba en una serie de 12 chips para una compañía japonesa de calculadoras, sugirió una unidad central de proceso (UCP) en un único circuito integrado. Con un tamaño de 0,42 × 0,32 cm, el 4004 programable contenía 2.300 transistores y tenía tanta capacidad de procesamiento como el primer ordenador digital electrónico, ENIAC, que requería 18.000 tubos de vacío y una enorme habitación. 10 BASIC: acrónimo de Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code (Código de Instrucciones Simbólicas de Uso General para Principiantes). Se trata de un lenguaje de programación de alto nivel desarrollado por los estadounidenses John Kemeny y Thomas Kurtz en el Dartmouth College a mediados de la década de 1960. PASCAL: lenguaje de programación de alto nivel, diseñado a principios de la década de 1970 por el profesor suizo Niklaus Wirth como un elemento de aprendizaje, y así denominado en honor a Blaise Pascal, matemático francés del siglo XVII que creó la primera máquina calculadora. Se trata de un lenguaje estructurado, disponible en numerosas versiones, tanto interpretado como compilado. Basado inicialmente en el lenguaje ALGOL, simplifica su sintaxis, a la vez que incluye nuevos tipos de datos y estructuras, como subrangos, tipos de datos enumerados y funciones para la gestión de archivos, manejo de registros y conjuntos. UNIX: sistema operativo multiusuario que incorpora multitarea. Es muy utilizado en estaciones de trabajo (workstations) y servidores; en la actualidad la mayor parte de los sitios Web se ejecutan bajo UNIX. Este sistema fue desarrollado originalmente por Ken Thompson y Dennis Ritchie en los Bell Laboratories en 1969 para su uso en minicomputadoras. 11 4. CUARTA GENERACIÓN DE COMPUTADORAS (1972-..?..) - Desarrollo de chips a gran escala, con millones de transistores permiten el advenimiento de microprocesadores que superan en velocidad al 360 de IBM, referente de la tercera generación. - Fabricación de microcomputadoras personales más baratas. - Comunicación entre computadoras personales por medio de módems y redes globales. 1972 1974 1975 1976 1977 1978 HARDWARE PARTICULAR Se comercializan las PRIMERAS MICROCOMPUTADORAS. STAR-100 de CDC, primer supercomputadora vectorial. 8080 de INTEL, en un solo chip. 1er microprocesador de uso general. Procesa datos de 8 bits. Lee o escribe de a 8 bits. Presenta 6000 transistores. Primer MOUSE e IMPRESORA LASER en el computador ALTO de XEROX. Aparecen los 1eros modelos de la microcomputadora hogareña COMMODORE y los microprocesadores Z80 de Zilog y el 6502. APPLE I y COMMODORE PET, microcomputadoras personales. CRAY I supercomputador más rápido de la época. SOFTWARE GENERAL Comienza a imponerse la PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA. Cuando INTEL creó el 8080 suministró un disquete con el programa CP/M. Éste administraba la disquetera, permitía programar en alto nivel, ejecutar programas y dar órdenes. APPLE II TI99/4A microcomputador hogareño basado en su microprocesador TMS 9900. RAM de 16Kb ampliable a 48Kb. TRS-1 microcomputador hogareño con el microprocesador Z80. PET 2001 de Commodore, microcomputador hogareño. 8086 de INTEL. Procesa datos de 16 bits. Lee o escribe a 16 bits. Presenta 29000 transistores. Frecuencia de reloj 12 máxima: 10MHz VAX-11/780 de DEC: minicomputador 1979 1980 en gran medida compatible con los PDP11 de 1MIPS. CBM 3032, con teclado, video, doble unidad de disquetes e impresora con cabezal de agujas. Microprocesador 6502. RAM de 32Kb. 8088 de INTEL, procesa datos de 16 bits. Lee o escribe a 8 bits. Frecuencia de reloj máxima: 8MHz. PRIMER PROCESADOR RISC, con hasta 1Mb de memoria. RISC I y el MIPS, hasta 5 veces más rápidas que otras computadoras de igual tecnología. Microsoft de Bill Gates, elabora la implantación del lenguaje BASIC para la mayoría de las microcomputadoras existentes. MICROCOMPUTADORA: dispositivo de computación de sobremesa o portátil, que utiliza un microprocesador como su unidad central de procesamiento o CPU. Los microordenadores más comunes son las computadoras u ordenadores personales, PC, computadoras domésticas, computadoras para la pequeña empresa o micros. 13 APARECEN LOS PRIMEROS MOUSES E IMPRESORAS LÁSER. APPLE II Los artífices de la computadora Apple El cofundador de Apple Computer Steven Jobs (izquierda), el director ejecutivo John Sculley (centro) y el cofundador Stephen Wozniak (derecha) aparecen en la presentación de la computadora Apple IIc, en 1984, lanzada el mismo año que la revolucionaria computadora Macintosh. Los tres jugaron un papel fundamental en el desarrollo y comercialización de computadoras de uso y aprendizaje sencillos. CP/M: acrónimo de Control Program for Microcomputers (Programa de Control para Microordenadores o Microcomputadoras), una línea de sistemas operativos de Digital Research, Inc., para microcomputadoras basados en microprocesadores Intel. El primer sistema, el CP/M-80, fue el sistema operativo más popular para las microcomputadoras basadas en 8080 y en Z80. Digital Research desarrolló asimismo el CP/M-86 para los ordenadores basados en 8086/8088, el CP/M-Z8000 para los basados en Zilog Z8000, y el CP/M-68K 14 para los basados en Motorola 680000. Digital Research siguió ampliando la línea CP/M, compatibilizando la multitarea con los productos Concurrent CP/M y MP/M. MICROSOFT: compañía estadounidense líder en el mercado de software para ordenadores o computadoras. La compañía fue fundada en 1975 por William H. Gates III y Paul Allen. Ambos se habían conocido durante su época de estudiantes por su afición común a programar con la computadora PDP-10 de Digital Equipment Corporation. En ese año, la revista Popular Electronics dedicó su portada y un artículo al Altair 8800, la primera computadora personal. El artículo animó a Gates y Allen a desarrollar la primera versión del lenguaje de programación BASIC para el equipo Altair. Le compraron la licencia de este software a Micro Instrumentation and Telemetry Systems (MITS), la empresa fabricante del Altair, y fundaron Microsoft (originalmente Micro-soft) en Albuquerque, Nuevo México, con el objeto de desarrollar versiones de BASIC para otras compañías del sector. Apple Computer, fabricante del equipo Apple II, Commodore, fabricante del PET, y Tandy Corporation, fabricante del equipo Radio Shack TRS-80, todas ellas compañías creadas por aquel entonces, fueron los primeros clientes de Microsoft. En 1977 Microsoft lanzó al mercado su segundo producto, Microsoft FORTRAN, otro lenguaje de programación, y pronto sacó versiones del lenguaje BASIC para los microprocesadores 8080 y 8086. BILL GATES: cofundador (con Allen) y Arquitecto Jefe de Software de Microsoft corporation, la principal compañía del mundo en el desarrollo de software para ordenadores o computadoras. 15