Introdução a computação
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Introdução a computação Introdução a computação Presentation Transcript

  • Introdução aComputaçãoProfessora Elaine Cecília GattoCurso de Bacharelado em Engenharia de ProduçãoDisciplina: Introdução a computação para engenhariaUniversidade Sagrado Coração
  • Informática• O termo foi criado na França em 1962.• information automatique = informação automática.• Definição: é a ciência que estuda o tratamento automático e racional da informação; encarregada pelo estudo e desenvolvimento de máquinas e métodos para processar informação.• Principais funções: • Desenvolvimento de novas máquinas; • Desenvolvimento de novos métodos de trabalho; • Construção de aplicações automáticas existentes. 2
  • Computação• A palavra computador vem de computar que tem sua orgiem no latim do verbo computare qu significa contar ou calcular. Portanto, um computador, no sentido mais geral, é qualquer recurso, ou equipamento que ajude o homem a contar ou calcular.• É um dispositivo físico capaz de realizar cálculos e fazer decisões lógicas com uma velocidade de milhões e até bilhões de vezes mais rápida do que o homem pode fazer e com grande precisão, desde que receba as instruções adequadas. 3
  • Computação• Por que surgiu a computação? • A computação surgiu da idéia de auxiliar o homen nos trabalhos rotineiros e repetitivos – cálculos e gerenciamento. É uma ferramenta útil e necessária.• Vantagens: • Rapidez de execução; • Confiabilidade dos resultados obtidos – precisão; • Grande capacidade de armazenamento de informações. 4
  • Evolução dos modernosequipamentos de computação• É comum se dividir em gerações os computadores de acordo com a tecnologia dos componentes usados em seus circuitos eletrônicos.• Com base nessa tecnologia e mais no critério de que esses computadores tenham sido projetados para serem comercializados, é possível estabelecer dados aproximados para início e término de cada geração.• Na verdade, a divisão de computadores em gerações é muito mais complexa e se baseia na análise de diversas outras características, principalmente as funcionais.• Todavia a escolha da tecnologia dos componentes como 5 critério, é um bom ponto de partida.
  • 1940 – 1952• 1ª Geração de Computadores: • É constituído por todos os computadores construídos à base de válvulas à vácuo e cuja aplicação fundamental se deu nos campos científicos e militar. Exemplo: IBM 360, MARK I e UNIVAC. 6
  • 1952 – 1964• 2ª Geração de Computadores: • A substituição de válvula pelo transistor deu início à chamada segunda geração de computadores. Utilização de linguagens de alto nível: cobol, fortan, algol. Exemplos: IBM 1401, IBM 7094. 7
  • 1964 – 1971• 3ª Geração de Computadores: • Nesta geração, o elemento mais significativo é o circuito integrado – CI. Surgido em 1964 e que consiste no encapsulamento de uma grande quantidade de componentes discretos – resistências, condensadores, diodos, transistores – instalando-se um ou vários circuitos numa pastilha de silicone. Tecnologia SSI – integração em baixa escala – e MSI – integração em média escala. Grandes desenvolvimentos dos sistemas 8 operacionais. Exemplos: UNIVAC 1108, IBM 360.
  • 1971 – 1981• 4ª Geração de Computadores: • Em 1971 aparece o microcomputador, que consiste na inclusão de toda a CPU de um computador num único circuito integrado. LSI – integração em grande escala. Microcomptuadores; redes. Exemplos: IBM 3090, PC. 9
  • 1981 – ?• 5ª Geração de Computadores: • Componentes em: • Altíssima escala de integração VLSI • Ultra grande escala de integração ULSI • Altíssima velocidade de processamento • Processamento paralelo 10
  • Esquema do pessoal deinformática• O pessoal de informática pode ser classificado em:• Direção: encarregado de dirigir e coordenar uma central de processamento de dados – CPD – para obter um bom rendimento da equipe.• Análise: encarregado do desenvolvimento de aplicações no que diz respeito ao projeto e desenvolvimento de algoritmos. Dar apoio técnico aos usuários.• Programação: encarregado de transcrever para linguagem de computador os algoritmos elaborados na fase de análise.• Implementação e operação: execução dos programas, distribuíção dos resultados e mantenção diária dos sitemas existentes. 11
  • Sistema de computação• Um sistema de computação é formado por usuários, software e hardware. O objetivo é processar dados. Processamento de dados: execução de processos sobre o dados original, para transformá-lo em uma informação. HARDWARE SOFTWARE USUÁRIOSENTRADA PROCESSAMENTO SAÍDA 12 ARMAZENAMENTO
  • Software: conceitos básicos• Software ou Programa é a parte lógica que data o equipamento físico com a capacidade par realizar algum trabalho. O programa nada mais é do que uma sequencia de instruções escritas em uma linguagem de programação, informando ao hardware o que fazer em que ordem. O software pode ser dividido em dois grandes grupos de programas: os básicos e os aplicativos.• Softwares básicos são software destinados à operar e manter um sistema de computação. Incluem-se nesta categoria os sistemas operacionais – SO, os utilitários, os compiladores e os interpretadores. 13
  • Sistema Operacional• É o software que controla o hardware, atuando como interface entre o computador e o usuário.• É responsável pelo trafego dos dados entre os componentes do sistema e por checar ininterruptamente todos os dispositivos do computador para tomar atitudes baseadas nas detecções feitas.• Cada linha de computadores tem o seu próprio SO. Exemplos: DOS, OS/2, SYTE 7, UNIX.• Alguns Sos começaram a englobar um ambiente operacional, que permite uma interface gráfica com o usuário,multiplas janelas na tela, como por exemplo o windows 95 e 98.• Os Sos podem ser classificados em diversas categorias. 14
  • Sistemas multitarefa emonotarefa• Monotarefa: • permite a execução de um único programa aplicativo. Somente um programa pode ser carregado para a memória.• Multitarefa: • permite que vários programas aplicativos sejam carregados para a memória. Somente um deles está ativo em um determinado instante, porém, todos 15 estão disponíveis para uso. Exemplo: windows 95.
  • Sistemas monousuário emultiusuário• Monousuário: • Permite que apenas um usuário trabalhe com ele.• Multiusuário: • Diversas pessoas, usando terminais ou micros em rede, usam os recursos de um computador central. 16
  • Sistemas multiprocessados• São máquinas mais sofisticadas que possuem diversas CPUs para agilizarem o processamento, executando várias tarefas simultaneamente, uma em cada CPU. Exemplo: windows NT, UNIX, etc.• Utilitários ou programas auxiliares: são programas que ajduam a manter e aumentar a eficiência de um sistema de computação, como os utilitários de compactação de arquivos, protetores de tela, etc. Exemplo: Norton Utilities, PKZIP, etc. 17
  • Sistemas multiprocessados• Compilador: traduz o programa fonte escrito em uma linguagem de alto nível – por exemplo, Pascal – para a linguagem de máquina, gerando o programa executável que o computador consegue entender e processar diretamente.• Interpretador: interpreta cada comando de programa fonte e executa as instruções que a ele correspondem, sem gerar um programa executável. Mais lentos que os compiladores. 18
  • Linguagem de programação• É um conjunto de regras que permitem ao homem escrever os programas – conjunto de instruções – que ele deseja que sejam executadas pelo computador. 19
  • Linguagem de Máquina• É um conjunto de instruções capazes de ativar diretamente os dispositivos eletrônicos do computador. Ela é constituída somente por zero ou um, o que dificulta a leitura e a compreensão pelas pessoas.• Bit: binary digit ou digito binário, 0 ou 1. É a menor unidade de informação e apresenta dois estados identificáveis. Sim ou não, chave ligada ou desligada.• Byte: é um conjunto de 8 bits, e constitui a unidade de medida básica e universal para a capacidade de armazenamento de todos os dispositivos do computador. 20
  • Linguagem de Máquina• 21
  • Programas aplicativos• São programas especializados e que realizam tarefas específicas, como processador de textos, planilha eletrônica, gerenciador de banco de dados, folha de pagamento, controle de estoques, etc. 22
  • Hardware• É a parte física de um sistema de computação, ou seja, todos os elementos materiais que o compõem – circuitos eletrônicos, dispositivos mecânicos, elétricos e magnéticos, etc.• Componentes básicos de um computador: • Dispositivo de entrada e saída – periféricos; • Memória; • Unidade central de processamento – UCP;• Dispositivos de entrada: serve para receber os dados e programas preparados pelo homem e transformá-los em sinais eletromagnéticos – bits – manipuláveis pelo computador. 23
  • Hardware• Memória: é o dispositivo que armazena informações. Existem dois tipos principais de memória: memória principal ou central e memória auxiliar ou secundária.• Memória principal ou central: é a memória interna do computador, caracterizada por ser de alta velocidade. Encarregada de armazenar os programas e dados necessários para que o sistema realize um determinado trabalho. É constituída principalmente por RAM e ROM.• RAM – random access memory ou memória de acesso aleatório: Onde ficam armazenados os dados, os resultados intermediários onde ficam os programas que estão sendo executados pela UCP. 24
  • Hardware• ROM – ready only memory ou memória exclusivamente de leitura: Onde as informações são gravadas uma única vez, geralente pelo fabricante e nunca mais são alteradas. A memória ROM é não volátil, isto é, mesmo com o desligamento do computador, as informações nela contidas não são perdidas.• PROM: não pode ser alterada – circuitos internos.• EPROM: luz ultravioleta – apaga e remove, programada.• EAROM: tensão em um dos pinos, processos elétricos – altera e romove.• Memória auxiliar: é um dispositivo de armazenamento de longo prazo, no qual o computador armazena dados que 25 poderão ser posteriormente utilizados.
  • Unidade central deprocessamento• É a principal unidade de controle e processamento de um computador. Tem como funções coordenar, controlar e realizar todas as operações do sistema. É constituída por: • Unidade lógica e aritmética – ULA: realiza todos os cálculos – operações aritméticas e lógicas. • Unidade de controle – UC: controla as intruções dos programas que estão na memória, fazz com que o dispositivo de entrada leia os dados, tranfira os valores adequados da memória para a ULA, armazena e recupera dados e resultados intermediários armazenados na memória e passa os resultados para o dispositivo de saída. 26
  • Números Binários• Os números binários compõem o sitema numérico de base 2, e é formado por zeros e uns (0 e 1). Os numeros binários foram adotados nos computadores por motivos de precisão e economia, pois construir um circuito eletrônico capaz de detectar a diferença entre dois estados – presença ou ausência de corrente elétrica – é muito mais fácil e barato do que construir um circuito que detecte a difrerença entre dez estados diferentes.
  • Transformação de númerosdecimais para binários13 em binário é: 46 em binário é: 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 024 23 22 21 20 25 24 23 22 21 2016 8 4 2 1 32 16 8 4 2 1 13 = 01101 46 = 101110 pois pois 8 + 4 + 1 = 13 32 + 8 + 4 + 2 = 46
  • Transformação de númerosbinários para decimais 1 0 1 1 1 01 1 0 1 0 1 2 0 4 4 8 8 01 + 0 + 4 + 8 = 13 32 0 + 2 + 4 + 8 + 0 + 32 = 46
  • Exercícios• Transforme os • Transforme os seguintes números seguintes números decimais em números binários em números binários: decimais:• 21 • 101010• 64 • 110011• 32 • 001100• 16 • 1001• 55 • 001111• 77 • 111100• 23 • 0101
  • Bibliografia• Todo o material deste slide foi retirado das anotações de aula da Professora Elaine Cecília Gatto.• O professor que ministrou a disciplina de Algoritmos em 2002 no curso de Engenharia de Computação na UNIFEV e, o qual provém este material, é o Professor Márcio. 31