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INTRODUÇÃO

Introdução a Informática

Vinícius Pádua

Vinícius Pádua 2Vinícius Pádua

• Para que serve o computador?

– Word, Filme, Facebook, ....

– Resolver problemas do usuário

– Coletar, manipular e fornecer os resultados• Processamento eletrônico de dados

• Processamento de Dados

Introdução


• Processamento de Dados

– Processamento eletrônico de dados (Data Processing)

Introdução


• Dados– Entrada, Matéria-prima

– Usuário, planilha, computador externo

• Resultado– Saída, Informação

– Dado processado

• Exemplos: – Sistemas de controle de estoque, prontuário eletrônico, ...

Processamento de Dados

Dados Processamento Resultado


• Computador– Organização

• Implementação

• Como os componentes físicos são construídos

– Arquitetura• Como os componentes físicos trabalham e se relacionam

• Desenvolvedor



• Hardware

– Parte física

• Software

– Programas• Conjunto de intruções

– “Inteligência dos Compuadores”

Computador


• Compostos por componentes físicos

– Transistores, resistores, capacitores, ...

• Componentes Básicos

– Processador

– Memórias• Armazenamento

– Dispositivo de Entrada e Saída

Hardware


Hardware


• CPU

• Local onde ocorre o processamento dos dados– Instruções (comandos)

• “Velocidade” do computador

• Realiza operação de aritmética e lógica

• Comanda todos os componentes

• Modelos– CISC

• Intel – 8086 -> 80486, Pentium, i3, i5, i7

• AMD

– RISC• PowerPC – Mac antigos

Processador


• O que entende por memória?

– Local onde informações são armazenadas

• Situação ideal?

– Memória “infinita” e não-volátil

• $$$

• Situação real

– Conjunto de memórias diferentes para propósitos diferentes

• Hierarquia de memórias

– Memória Principal

– Memória Cache

– Memória Secundária

Memórias


• Memória Principal – RAM – Random Access Memory

– Memória temporária

– Volátil

– Utilizada pelo processador para executar os programas

– Dezenas de GB

– Média velocidade

– Médio Custo

Memórias


• Memória Cache

– Altíssima velocidade de acesso, $$$

– Acelera o processo de busca de informações na memória

– Localizada logicamente entre o processador e a memória principal

– Interagi com CPU (cache interna), como consistir de chips adicionais instalados na placa-mãe (cache externa)

Memórias


• Memória Secundárias

– Armazenamento permanente de informações• Não volátil

– Exemplos• Papel perfurado

• Disco rígido (HD ou winchester),

• CD, DVD

• Fitas

• SSD

• Ultrabook

Memórias


• Papel perfurado CD, DVD

• Fitas

Memórias Secundária


• Disco Magnético, Disco rígido (HD ou winchester)



RAM CacheSecundária

HD

Velocidade >> >>> >

Tamanho >> > >>>

Custo $$ $$$ $

Volátil Sim Sim Não

Memórias


• SSD



• SSD

– Tempos de acesso muito baixos

– Consumo elétrico mais baixo

– Silenciosos, resistentes a impactos

– Melhor segurança contra perda de dados

– Defeitos de hardware, não possuem partes móveis

– Custo por megabyte muito alto



• Ultrabook– Conjunto de HD com SSD

• SSD para os arquivos mais acessados

– Diminuir custo

– Maior capacidade de armazenamento



• Periféricos

• Permitem a comunicação com o mundo exterior

• Convertem ações mecânica na forma que o computador entenda

• Classificação

– Função

– Interação

– Conexão

Dispositivos


• Função

– Entrada• Mouse, Teclado

– Saída• Impressora, Monitores

– Entrada/Saída• HD, Placa de Rede

Classificação


• Interação

– De acordo com a entidade que interagem com o dispositivo

– Usuário• Vídeo, teclado, mouse, impressoras

– Dispositivo Eletrônicos• Discos, fitas controladoras

– Dispositivos Remotos• Modem

Classificação


• Conexão– Serial

– Paralela

– Ethernet

– VGA

– USB

– eSata

– DVI

– Fireware

– HDMI

– Displayport

Classificação


• Idioma (português, inglês) é a forma como nos comunicamos

– Letras, números e símbolos

– Capacidade visual e sonora• Formamos palavras, frases, …

• Como os computadores entendem os dados?

– Energia elétrica• Tensão

– Associar cada símbolo a uma tensão

Computadores Digitais


• Todo símbolo um nível de tensão específico



• Desvantagem

– Muitos símbolos para associar

– Calor e aumento energia

• Solução

– Diminuir quantidade de tensões• Associar o símbolos a números

• Associar os números as tensões

– Tabela ASCII



• ENIAC

– Base Decimal

• Desvantagens

– Custo, calor, consumo de energia

• Solução

– Representação com menos dígitos• Base 8 ou base 2



• Porque o computador Binário ?

– Válvulas, reles, …• São binários

– Menos dissipação de calor

– Menor Custo



• Máquina Binária – 0 ou 1

– Conversão de símbolos para número binário• 10111 = 17

– Evita problema dos níveis de tensão• Simplicidade -> Menor Custo

• Com ou sem tensão

– Facilitam comandos lógicos básicos – SE ... SENÃO



• Conhecidos como programas

• Conjunto de instruções que descrevem uma tarefa a ser realizada por um computador

• Sequencia ordenada de ações

– Comando ou instrução

Software

Dados Processamento Resultado


• Quais os passos para obter a soma de 100 números?1. Escrever e guardar N=0 e SOMA=0

2. Ler Número de entrada

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

SOMO

4. Somar 1 ao valor de N e guardar resultado como novo N

5. Se valor de N for menor que 100, então passar para item 2

6. Senão: Imprimir valor de SOMA

7. Parar

• Conhecido como algoritmo

Software


• Se o computador apenas entende 0 ou 1, como executa esse programa?

• Linguagem de programação (alto nível)

• Linguagem Máquina (Binária)

• Linguagem Assembly

Software


• Linguagem “executada” no processador• Linguagem de máquina• Composta apenas de números binários• Apenas um conjunto limitado de instruções

– Operações aritméticas, lógica, mover, desvios, ...

• Imagine o algoritmo abaixo?

Linguagem Binária

E aí? Entendeu?Difícil né!


• Linguagem de montagem

• Notação legível da binária

– Basicamente as mesmas instruções

• Linguagem mais básica que programa-se

Linguagem Assembly


Histórico

Já se perguntaram de onde surgiu?Como eram os primeiros

computadores?


• Problema?

– Necessidade de calcular

• Novas invenções modificaram o meios

• Dispositivos mecânicos

• Dispositivos eletromecânicos

• Dispositivos eletrônicos

• Computadores eletrônicos

Histórico


• Ábacos

Dispositivos Mecânicos

• Blaise Pascal

• Régua de Cálculo• Babbage - Máquina Analítica ou diferencial


Dispositivos Mecânicos

Dispositivos Eletromecânicos – 1880 - 1930

• Invenção do motor elétrico

• Cartões perfurados


• Cenários

– Dispositivos mecânicos

– Baixa velocidade

– Falta de confiabilidade

• Válvula

Dispositivos Eletrônicos – 1930-1945


• Alan Turing

Dispositivos Eletrônicos – 1930-1945


• 1, 2, 3 e 4 Geração

• Computadores Pessoais

• Computadores de Primeira geração

– Surgimento dos primeiros computadores

– ENIAC, EDVAC, UNIVAC, IAS

Evolução dos Computadores –1945 - ?


• ENIAC– 17.000 válvulas, 800km de cabos– Ocupava uma área de 170 m2

– Consumia de energia o equivalente a 150.000 watts– 30 toneladas– Executava não mais que 5.000 adições ou subtrações por segundo


Pq a máquina de Turing não é o primeiro

computador?


• Segunda geração• Transistores

– Tamanho

– Custo

– Desempenho

– Energia

– Sistemas em Lote




• Terceira Geração

– Muitos componentes e onde coloca-los

– Circuito Integrados• Transistores, capacitores, resistores

– Microeletrônica

– Inovações• Capacidade de processamento

• Família de computadores

• Multiprogramação

• Timesharing



• Quarta Geração

– Circuitos LSI (Large Scale Integration) e VLSI (Very LargeScale Integration) • Técnicas para aumentar cada vez mais o número de

componentes no mesmo circuito integrado

• Computadores de Grande Porte - Mainframes



• Computadores Pessoais

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