Aula 2 - Cap.1

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Introdução à Organização de Computadores

Prof. Vinícius Silva de Souza

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2

1.1 Conceitos Básicos (Dados, Processamento e Informação)

Dados

conjuntos de “informação bruta” que, através de determinados

processos, se transformam em informação.

Processamento

conjunto de operações lógicas e aritméticas que são aplicadas,

de forma automática, sobre os conjuntos de dados, com o auxílio

de equipamentos informatizados.

Informações

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1.1 Conceitos Básicos (Hardware e Software)

Sistema

Informático

Sistema Operat ivo Sistema Operat ivo Aplicaç ões Aplicaç ões

HARDWARE - representa todos os dispositivos físicos dum sistema informático, electrónicos,

mecânicos e electromecânicos (ex.: o computador e os periféricos).

SOFTWARE

- diz respeito a todos os programas mais ou menos complexos de instruções, capazes de colocar em funcionamento o hardware, sob a intervenção mais ou menos activa (ou interactiva) do utilizador. HARDWARE HARDWARE SOFTWARE SOFTWARE Computador Computador ++ Periféricos Periféricos

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1.1 Conceitos Básicos (Hardware)

Hardware

Ou suporte físico, representa todo o conjunto de equipamentos e

componentes num computador:

 os vários tipos de periféricos

*

 os suportes de informação

 placa gráfica, placa de som,...

 os processadores, memórias e outros componentes

 os cabos de conexão

*

qualquer peça de hardware ligada a um computador, por exemplo

uma impressora.

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1.1 Conceitos Básicos (Software)

Software

Representa todos os programas que possibilitam desde o

funcionamento do próprio sistema e sua gestão ao mais baixo

nível, até à realização das mais variadas tarefas como:

 a elaboração de gráficos,

 tratamento de textos,

 a contabilidade da empresa,

 a organização da agenda pessoal

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Sistema Decimal Sistema Binário 0 0000 1 0001 2 0010 3 0011 4 0100 5 0101 6 0110 7 0111 8 1000 9 1001 10 1010

Conversão binário decimal

Número binário 0 1 1 0 0 0 0 0 Peso 27 ₂6₂5₂4 ₂3₂2₂1₂0

Número decimal 0*128+1*64+1*32+…=96

Qualquer operação matemática é realizada no computador, através de adições.

O sistema de numeração utilizado nos computadores, é o

sistema binário

. (analogia: 0 - aberto e 1- fechado)

A representação dos caracteres é feita através da norma ASCII - American Standard Code For Information Interchange

Adição binária 0 0 1 1 +0 +1 +0 +1

0 1 1 10 (zero e vai 1)

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 O hardware básico é binário, pois deixa ou não passar corrente, as

portas estão abertas ou fechadas; os campos magnéticos

representativos de um dígito, em determinados dispositivos de

armazenamento, podem estar orientados em uma ou outra direção;

uma marca ótica existe ou não, e assim por diante.

 A lógica de programação é do tipo: SE condição verdadeira, ENTÃO

faça assim, assim, assim etc., SE-NÃO faça assim assim etc.

ENTÃO e SENÃO são caminhos, elementos binários, pois escolhe-se

ENTÃO ou SENÃO. E assim por diante.

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 Sistemas – “Conjunto de partes coordenadas que concorrem para a

realização de um determinado objetivo”.

 Sistema de Transportes

 Sistema circulatório do corpo humano

 Sistema econômico de um país

 Sistema de Computação

 Sistemas de Computação – É sistema porque é um conjunto de

partes que se coordenam para a realização de um objetivo: computar

(por isso é de computação = calcular).

 Na década de 1940 foi desenvolvida a primeira máquina para fazer

cálculos balísticos.

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 Em qualquer organização, os sistemas de informação se

desenvolvem segundo duas dimensões: os componentes da

organização, isto é, seus diversos setores funcionais, e o nível de

decisão, o qual obedece a uma hierarquia clássica, de níveis:

 Nível operacional (de execução corriqueira e imediata, de

competência dos menores escalões);

 Nível gerencial (de nível intermediário, de competência da

gerência setorial);

 Alto nível da organização (de nível estratégico, de competência

da diretoria).

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 Qualquer processamento de dados requer a execução de uma série

de etapas, que podem ser realizadas de forma manual ou automática

por um computador. Tais etapas, elaboradas e executadas passo a

passo, constituem o que se chama programa.

 Definimos programa aqui como um conjunto lógico de instruções.

1) Escrever e guardar N=0 e SOMA=0

2) Ler número da entrada

3) Somar valor do número ao de SOMA e guardar resultado como

SOMA

4) Se valor de N for menor que 100, então passar para item 2

5) Senão, imprimir valor de SOMA

6) PARAR

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 Criar programas com milhares de instruções binárias, cheias de 0 e 1,

se tornou praticamente inviável em termos de perda de tempo, custo

de pessoal, entre outros problemas, razão porque surgiram as

linguagens chamadas de “alto nível” ou “orientada a aplicação”.

 O nome alto nível decorre naturalmente do fato de essas linguagens

serem mais distantes da forma de entendimento do processador e

mais próximas do entendimento do programador.

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Ábaco chinês

1º Conceito de efetuar cálculos (chineses)

Máquina de Somar de Blaise Pascal, 1642.

Máquina de Calcular (com 4 operações) de Leibnitz, 1672.

Máquinas de Babbage ( com funções logarítmicas e trigonométricas), 1781-1791. Projetou a máquina de diferenças e a máquina analítica.

Mark 1 (uma calculadora electromecânica, com cerca de 15 toneladas), 1944.

ENIAC

1º computador, de grandes dimensões e com cerca de 18 000 válvulas, EUA, 1946.

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Características: recorre-se já à utilização de transístores em vez de válvulas electrónicas, de núcleos magnéticos (memória central) em vez dos relés dimensões menores, com um peso muito inferior, um custo mais baixo, menor necessidade de arrefecimento, menor dispêndio de energia, maior duração e velocidades muito superiores.

2ª Geração (1958-1964)

Características: recorre-se já à utilização de transístores em vez de válvulas electrónicas, de núcleos magnéticos (memória central) em vez dos relés dimensões menores, com um peso muito inferior, um custo mais baixo, menor necessidade de arrefecimento, menor dispêndio de energia, maior duração e velocidades muito superiores.

2ª Geração (1958-1964)

1ª Geração (1946-1958)

1951, UNIVAC I UNIVAC I (foi o primeiro computador comercial)

1953, IBM 701IBM 701

1954, IBM 650IBM 650

1955, UNIVAC II e UNIVAC II IBM 705 IBM 705 (introdução da memória de fita magnética)

Características: baseados na utilização de válvulas electrónicas, de grandes dimensões, com grandes consumos de energia e funcionando a baixa velocidade.

Modelo de Von Newman

Von Newman propôs que a memória do computador deveria desenvolver-se de forma a armazenar um programa, constituído por um conjunto de instruções codificadas.

Em 1948, surgiu o primeiro computador a funcionar com um programa armazenado,de acordo com o modelo de Von Newman, o

Manchester MARK1

.

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3ª Geração (1964-1970)

Características: corresponde à introdução dos circuitos integrados e dos sistemas em regime de tempo partilhado, ao aparecimento dos minicomputadores e ao desenvolvimento do domínio das técnicas de programação (“software”) acompanhando a evolução da estrutura electrónica.software

IBM 1130

IBM 1130 (computador de pequeno porte para aplicações científicas)

IBM 360

CDC 6000/7000

CDC 6000/7000 (série de computadores de grande porte para aplicações científicas)

UNIVAC 9000

UNIVAC 9000 (filosofia semelhante à série 360)

UNIVAC 1000/1100

UNIVAC 1000/1100 (computadores universais de médio e grande porte)

4ª Geração (1970- …)

Características: está associada ao aparecimento do microprocessador, em consequência do desenvolvimento das tecnologias de integração de circuitos electrónicos, nomeadamente o VLSI - Very Large Scale Integration, à micro-miniaturização dos circuitos electrónicos digitais e à micro- programação orientada para as necessidades do utilizador.

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Geração Período

Componentes

Principais características

1ª

1946

1957

Válvulas

electrónicas

Armazenamento interno -

primeiros suportes magnéticos

2ª

1957

1964

Transístores

Linguagens de programação

para não-especialistas

3ª

1964

1974

Circuitos Integrados

Desenvolvimento do tratamento

de dados à distância

4ª

1974

1985

Microprocessador

Linguagens de programação de

alto Nível (PASCAL)

5ª

1985

...

Bases de dados, sistemas

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1)

Conceitue os temos dado e informação, no que se refere a seu emprego em

processamento de dados.

2)

Caracterize as etapas principais de um processamento de dados.

3)

Conceitue um Sistema. Cite dois exemplos práticos de organização sistêmica na

vida real.

4)

Considerando a organização de sistemas de informação, cite os níveis existentes e

dê exemplos práticos de sistemas em cada um dos níveis relacionados.

5)

O que você entende por um programa de computador?

6)

Conceitue os termos hardware e software.

7)

O que é e para que serve uma linguagem de programação de computador? Cite

exemplos da linguagem de programação.

8)

Qual o propósito que conduziu ao desenvolvimento do primeiro computador

eletrônico do mundo?

9)

Quais eram as características básicas da arquitetura proposta pelo Dr. John von

Neumann?

10)

O que você entende por sistema digital? Qual seria a alternativa na computação

se não existissem máquinas digitais?

11)

O que conduziu o pensamento dos pesquisadores para desenvolver

computadores que somente usam o sistema binário e não, por exemplo, o sistema

decimal?

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- MACHADO, Francis Berenger e MAIA, Luiz Paulo. Arquitetura de Sistemas Operacionais,