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Ud1

  1. 1. INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃO I PROFESSORES: TC QEM SOUSA FERNANDES ( RAMAL 7090 ) - TURMA A CEL GOMES TURMA B CAP QEM WALLACE (RAMAL 7093) - TURMA C jasousa@ime.eb.br 1o PERÍODO DO ANO DE 2010
  2. 2. OBJETIVOS DA DISCIPLINA I. IDENTIFICAR FATOS HISTÓRICOS QUE MARCARAM A EVOLUÇÃO DA COMPUTAÇÃO II. DESCREVER OS COMPONENTES BÁSICOS DA ARQUITETURA DOS COMPUTADORES III. IDENTIFICAR AS CARACTERÍSTICAS DOS ITENS FUNDAMENTAIS DE UMA LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO DE ALTO NÍVEL ( C ) IV. USAR ESTRUTURAS SIMPLES DE DADOS E FUNÇÕES PARA MODULARIZAÇÃO DE PROGRAMAS (C ) V. ANALISAR PROBLEMAS E DESENVOLVER ALGORITMOS PARA A SUA SOLUÇÃO VI. APLICAR OS RECURSOS COMPUTACIONAIS EXISTENTES PARA A SOLUÇÃO DAS TAREFAS DAS DEMAIS DISCIPLINAS DO CURSO
  3. 3. EMENTA DA DISCIPLINA I. INTRODUÇÃO E ARQUITETURA DE COMPUTADORES II. ESTRUTURA DE UM PROGRAMA EM C III. VARIÁVEIS E OPERADORES IV. COMANDOS DE CONTROLE V. FUNÇÕES VI. VETORES, MATRIZES E STRINGS VII. NOÇÕES DE PONTEIROS E TIPOS DE DADOS DEFINIDOS PELO USUÁRIO
  4. 4. BIBLIOGRAFIA LIVROS-TEXTO: TÍTULO: LINGUAGEM C AUTOR: LUÍS DAMAS EDITORA: LTC LEITURA COMPLEMENTAR TÍTULO: C COMPLETO E TOTAL AUTOR: HERBERT SCHILDT EDITORA: MAKRON BOOKS TÍTULO: FUNDAMENTOS DE PROGRAMAÇÃO AUTOR: LUIS JOYANES AGUILAR EDITORA: MCGRAWHILL
  5. 5. AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM TIPO DE PROVA MATÉRIA PROCESSO DE AVALIAÇÃO DATA VE - a ser definida VC UD I A IV ESCRITA XX/04/10 VF TODAS ESCRITA XX/06/10 MVe = ( VE #1 + VE #2 ) / 2 NF = ( 4 x VF + 2 x VC + 2 x MVe ) / 4
  6. 6. FRASE DO DIA: “ACREDITO QUE EXISTA UM MERCADO MUNDIAL PARA TALVEZ CINCO COMPUTADORES” AUTOR: WATSON, T. PRESIDENTE DA IBM, 1943 FONTE: LIVRO LINUX, DE CARDOSO, C.
  7. 7. UNIDADE I: INTRODUÇÃO E ARQUITETURA DE COMPUTADORES ASSUNTOS I CONCEITOS BÁSICOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO II HISTÓRICO DOS COMPUTADORES III ARQUITETURA DE COMPUTADORES IV ARMAZENAMENTO DE DADOS V LINGUAGEM DE MÁQUINA x LINGUAGEM DE ALTO NÍVEL
  8. 8. I CONCEITOS BÁSICOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO ARMAZENA INS- TRUÇÕES E DADOS ENTRADA DE DADOS => => SAÍDA DE DADOS '' INFORMAÇÃO''
  9. 9. I CONCEITOS BÁSICOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO HW SW
  10. 10. I CONCEITOS BÁSICOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO HW SW HARDWARE -> PARTE FÍSICA DO COMPUTADOR
  11. 11. I CONCEITOS BÁSICOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO HW SW HARDWARE -> PARTE FÍSICA DO COMPUTADOR SOFTWARE -> PROGRAMAS QUE RODAM NO COMPUTADOR
  12. 12. I CONCEITOS BÁSICOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO HW SW CONJUNTO DE INSTRUÇÕES QUE IMPLEMENTAM UM ALGORITMO HARDWARE -> PARTE FÍSICA DO COMPUTADOR SOFTWARE -> PROGRAMAS QUE RODAM NO COMPUTADOR
  13. 13. I CONCEITOS BÁSICOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO ALGORITMO -> MÉTODO PARA RESOLVER UM PROBLEMA MEDIANTE UMA SÉRIE DE PASSOS PRECISOS, DEFINIDOS E FINITOS. HARDWARE -> PARTE FÍSICA DO COMPUTADOR SOFTWARE -> PROGRAMAS QUE RODAM NO COMPUTADOR
  14. 14. I CONCEITOS BÁSICOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO ABSTRAÇÃO TÉCNICA EMPREGADA NO PROJETO DE ALGORITMOS QUE EXCLUI DETALHES INSIGNIFICANTES DO PROBLEMA ALGORITMO -> MÉTODO PARA RESOLVER UM PROBLEMA MEDIANTE UMA SÉRIE DE PASSOS PRECISOS, DEFINIDOS E FINITOS. HARDWARE -> PARTE FÍSICA DO COMPUTADOR SOFTWARE -> PROGRAMAS QUE RODAM NO COMPUTADOR
  15. 15. I CONCEITOS BÁSICOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO RESOLUÇÃO COMPUTACIONAL DE PROBLEMAS DE ENGENHARIA - DEFINIÇÃO OU ANÁLISE DO PROBLEMA - PROJETO DO ALGORITMO - TRANSFORMAÇÃO DO ALGORITMO EM UM PROGRAMA - EXECUÇÃO E VALIDAÇÃO DO PROGRAMA
  16. 16. I CONCEITOS BÁSICOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO RESOLUÇÃO COMPUTACIONAL DE PROBLEMAS DE ENGENHARIA - DEFINIÇÃO OU ANÁLISE DO PROBLEMA - PROJETO DO ALGORITMO - TRANSFORMAÇÃO DO ALGORITMO EM UM PROGRAMA - EXECUÇÃO E VALIDAÇÃO DO PROGRAMA - DIAGRAMA DE FLUXO - DIAGRAMA N-S - PSEUDOCÓDIGO
  17. 17. I CONCEITOS BÁSICOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO RESOLUÇÃO COMPUTACIONAL DE PROBLEMAS DE ENGENHARIA - DEFINIÇÃO OU ANÁLISE DO PROBLEMA - PROJETO DO ALGORITMO - TRANSFORMAÇÃO DO ALGORITMO EM UM PROGRAMA - EXECUÇÃO E VALIDAÇÃO DO PROGRAMA TERMINADOR PROCESSO - DIAGRAMA DE FLUXO ENTRADA / - DIAGRAMA N-S SAÍDA DECISÃO - PSEUDOCÓDIGO
  18. 18. I CONCEITOS BÁSICOS DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO RESOLUÇÃO COMPUTACIONAL DE PROBLEMAS DE ENGENHARIA Exemplo 1: Calcular a velocidade ( metros/segundo ) dos corredores de uma corrida de 1500 metros. A entrada serão pares de números ( minutos, segundos ) que darão o tempo de cada corredor. Para cada corredor, usaremos o tempo em minutos e segundos. O laço será executado até que tenhamos uma entrada de 0,0 que será a marca de fim de entrada de dados.
  19. 19. Só um exemplo! #include <stdio.h> main() { int tempo, corredor,distancia, minutos, segundos; float velocidade = 0; tempo = corredor = minutos = segundos = 1; distancia = 1500; while (minutos>0 || segundos>0) { //Obtem os dados printf("Forneca o tempo em minutos e segundos do "corredor %d".n", corredor); scanf("%d%d",&minutos, &segundos); printf("O tempo fornecido foi %d minutos e %d segundosn",minutos,segundos); //Realiza o calculo tempo = minutos * 60 + segundos; if (tempo > 0){ velocidade = (float)distancia / (float)tempo; printf("A velocidade do "corredor %d" e: %f metros/segundon", corredor, velocidade); corredor = corredor + 1; } } printf ("Algoritmo finalizado!"); }
  20. 20. II HISTÓRICO DOS COMPUTADORES  1a GERAÇÃO - Circuitos eletrônicos a válvula ( 20000 válvulas eletrônicas ). - Sem sistema operacional. - Pouca confiabilidade. - Altíssimo consumo de energia. - Ciclo de instrução ( milisegundos )
  21. 21. I HISTÓRICO DOS COMPUTADORES MARK 1
  22. 22. CARACTERÍSITCAS: II - 30 TONELADAS; HISTÓRICO DOS COMPUTADORES - 180 M2 DE ÁREA; - SEM SISTEMA OPERACIONAL. COMPUTADOR ENIAC: Electrical Numerical Integrator and Calculator
  23. 23. II HISTÓRICO DOS COMPUTADORES  2a GERAÇÃO - Circuitos eletrônicos transistorizados. - Linguagens Fortran, Cobol, Assembly. - Ciclo de instrução ( microsegundos ) IBM 1401
  24. 24. II HISTÓRICO DOS COMPUTADORES  3a GERAÇÃO - Circuitos integrados. - Redes de Computadores - Ciclo de instrução ( nanosegundos ) IBM 360
  25. 25. II HISTÓRICO DOS COMPUTADORES  4a GERAÇÃO - Circuitos com alto grau de integração - Internet - Ciclo de instrução ( picosegundos ) Macintosh
  26. 26. II ARQUITETURA DE COMPUTADORES
  27. 27. III ARQUITETURA DE COMPUTADORES MACRO-COMPONENTES DO COMPUTADOR CPU PROCESSADOR Unidade de Lógica e Aritmética ↑↓ Unidade de Controle
  28. 28. III ARQUITETURA DE COMPUTADORES MACRO-COMPONENTES DO COMPUTADOR MEMÓRIA PRINCIPAL CPU Unidade de Lógica e Aritmética Memória Memória ↑↓ Unidade de RAM ROM Controle
  29. 29. III ARQUITETURA DE COMPUTADORES MACRO-COMPONENTES DO COMPUTADOR HD CPU IMPRES- Unidade de SORA Lógica e Aritmética Memória Memória controla dores MODEM ÁUDIO ↑↓ Unidade de RAM ROM de periféricos DISCO FLEXÍ- Controle VEL TECLADO
  30. 30. II ARQUITETURA DE COMPUTADORES MACRO-COMPONENTES DO COMPUTADOR CPU Unidade de Lógica e Aritmética Memória Memória controla dores ↑↓ Unidade de RAM ROM de periféricos Controle BARRAMENTO DE DADOS
  31. 31. MACRO-COMPONENTES DO COMPUTADOR BARRAMENTO DE CONTROLE CPU Unidade de Lógica e Aritmética Memória Memória controla dores ↑↓ Unidade de RAM ROM de periféricos Controle BARRAMENTO DE DADOS
  32. 32. MACRO-COMPONENTES DO COMPUTADOR BARRAMENTO DE CONTROLE BARRAMENTO DE ENDEREÇOS CPU Unidade de Lógica e Aritmética Memória Memória controla dores ↑↓ Unidade de RAM ROM de periféricos Controle BARRAMENTO DE DADOS
  33. 33. MACRO-COMPONENTES DO COMPUTADOR Clock de um computador é um pulso eletrônico gerado periodicamente por um oscilador, geralmente de cristal, usado para sincronizar o funcionamento dos diversos dispositivos e placas do sistema. Resumindo, é a velocidade de funcionamento geral do sistema. Geralmente é medido em MHz (1 Hz = 1 ciclo/s, 1 KHz = 1 000 Hz, 1 MHz = 1 000 KHz = 1 000 000 Hz).
  34. 34. MACRO-COMPONENTES DO COMPUTADOR ENDEREÇOS . . . 11010110 . 102 10000001 . 101 Memória 10101100 . 100 . RAM . . 001 . . 000
  35. 35. MACRO-COMPONENTES DO COMPUTADOR ENDEREÇO DE 16 BITS ENDEREÇOS . SINAL DE CONTROLE . LÊ OU ESCREVE . 11010110 . 102 10000001 . 101 Memória 10101100 . 100 . RAM . . 001 . . 000 DADO
  36. 36. MACRO-COMPONENTES DO COMPUTADOR ENDEREÇO DE 16 BITS ENDEREÇOS . SINAL DE CONTROLE . LÊ OU ESCREVE . 11010110 . 102 10000001 . 101 Memória 10101100 . 100 . RAM . . 001 . . 000 PALAVRA CAPACIDADE DE ARMAZENA- MENTO DE UMA POSIÇÃO DADO DA MEMÓRIA
  37. 37. MACRO-COMPONENTES DO COMPUTADOR ENDEREÇO DE 16 BITS ENDEREÇOS UNIDADES . DE MEDIDA DE SINAL DE CONTROLE . ARMAZENAMENTO LÊ OU ESCREVE . 11010110 . 102 10000001 . 101 Byte: 8 bits Memória 10101100 . 100 kByte: 210 Bytes . MByte: 220 Bytes RAM . . 001 GByte: 230 Bytes . . 000 TByte: 240 Bytes PALAVRA CAPACIDADE DE ARMAZENA- MENTO DE UMA POSIÇÃO DADO DA MEMÓRIA
  38. 38. CONVERSÕES DE BASE Converter da base 10 para a base x 1) Divida o número pela base, o resto é o primeiro dígito, da *direita* para a *esquerda*. 2) O resultado da divisão anterior você divide novamente e adiciona o dígito à *esquerda* do dígito anterior. 3) Repita esse processo até a divisão for igual a zero (o dividendo é menor que a base). Lembrete: na base 16, os dígitos vão de 0 a 15, sendo os dígitos de ordem 10 a 15 representados pelas letras A a F, respectivamente.
  39. 39. CONVERSÕES DE BASE Converter da base 10 para a base x
  40. 40. CONVERSÕES DE BASE Converter da base x para a base 10 1) Enumere os dígitos da *direita* para a *esquerda* começando do zero, como em um array (observe que o último dígito, que é o primeiro da esquerda para a direita, ficará na "posição" n -1, onde n é o número de dígitos) 2) Multiplique cada dígito pela base elevada ao índice correspon- dente obtido no passo 1. 3) Some os resultados obtidos
  41. 41. CONVERSÕES DE BASE Converter da base x para a base 10
  42. 42. IV ARMAZENAMENTO DE DADOS TECNOLOGIAS DE ARMAZENAMENTO DE DADOS - UTILIZAÇÃO DE MEIOS MAGNÉTICOS ( HD, DISQUETES ); - UTILIZAÇÃO DE MEIOS ÓPTICOS ( Cds, DVDs ); - UTILIZAÇÃO DE MEIOS ELETRÔNICOS ( Memórias Flash: Pen Drives e cartões de memória ).
  43. 43. IV ARMAZENAMENTO DE DADOS - Discos Rígidos ( HD );
  44. 44. IV ARMAZENAMENTO DE DADOS - Discos Rígidos ( HD ) “discos magnéticos”;
  45. 45. IV ARMAZENAMENTO DE DADOS - Discos Rígidos ( HD ) “discos magnéticos”;
  46. 46. IV ARMAZENAMENTO DE DADOS - Discos Rígidos ( HD ) “discos magnéticos”;
  47. 47. IV ARMAZENAMENTO DE DADOS - Discos Rígidos ( HD ) “discos magnéticos”;
  48. 48. IV ARMAZENAMENTO DE DADOS - CDROM e DVD “Discos Ópticos”; A superfície da espiral é varrida por um laser, que utiliza luz no comprimento infravermelho. Essa luz é refletida pela superfície do disco e captada por um detector. Esse detector envia ao controlador do aparelho a sequência de pontos claros e escuros, que são convertidos em "1's ou 0's", os bits (dados binários).
  49. 49. IV ARMAZENAMENTO DE DADOS - Camadas físicas de um CD-R; Assim como o CD comum, o CD-R contém, em linhas gerais, quatro camadas de composições diferentes: Camada Adesiva - é a que contém o rótulo do disco. Camada Reflexiva - composta de um material reflexivo metálico, com ligas de ouro 24K ou prata. Camada de Gravação - é a que contém os dados (informações) do disco (faixas de áudio, trilha de dados, etc). É composta de cianino ou fitohalocianino, substâncias metálicas predominantemente azuis com propriedades eletromagnéticas. Camada Plástica - composta de policarbonato.
  50. 50. IV ARMAZENAMENTO DE DADOS - Camadas físicas de um CD-R;
  51. 51. IV ARMAZENAMENTO DE DADOS - Camada de Gravação Cianino é um composto metálico usado na fabricação de CDs graváveis (CD-R). Possui propriedades eletromagnéticas para tornar possível a gravação em equipamentos caseiros através da utilização de unidades gravadoras de CD-R. Possui cor azulada. Os fabricantes não revelam sua composição. Fitohalocianino é um material fotossensível utilizado na fabricação de discos graváveis como CD-R, CD-RW, DVD-R ou DVD-RW. É uma variação do Cianino.
  52. 52. IV ARMAZENAMENTO DE DADOS - Memórias Flash: Pen Drives, Cartões de Memória. TECNOLOGIA DE ESTADO SÓLIDO. NÃO HÁ PARTES MECÂNICAS.
  53. 53. V LINGUAGEM DE MÁQUINA X LINGUAGEM DE ALTO NÍVEL - LINGUAGEM DE MÁQUINA: Demanda o conhecimento da máquina ( conjunto de instruções e registradores ) por parte dos programadores. - LINGUAGEM DE ALTO NÍVEL: Não requer o conhecimento da máquina. Oferece alto grau de abstração para os programadores
  54. 54. V LINGUAGEM DE MÁQUINA X LINGUAGEM DE ALTO NÍVEL - LINGUAGEM DE ALTO NÍVEL COMPILADORES X INTERPRETADORES

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