Prof. SandroWambierwambier.net/fafit/aoc/Aula 2 - Introducao a AOC.pdfAnalogia: Especificação da...
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Prof. Sandro Wambier
São elementos da Arquitetura de um computador:
conjunto de instruções de um processador, os modos
de endereçamentos, o tipo e tamanho dos dados
manipulados pelo processador, ex.: Intel x86 de 32 bits
e AMD64 de 64 bits.
Organização: são aspectos mais específicos de
hardware, desnecessárias a programadores, são
elementos como a tecnologia utilizada na construção da
memória, freqüência do clock, sinais de controle nas
diversas unidades da maquina.
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Analogia: Especificação da arquitetura de um edifício: quantidade de cômodos, o tipo de cobertura das paredes da cozinha, se terá ou não varanda, etc.
Dados semelhantes aos aspectos de organização: são os relativos a estrutura, cálculos de peso e de vigas, encanamentos, etc.
Arquitetura: “O que o usuário precisa saber“.
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Processamento eletrônico de dados
Processamento de dados com a utilização do computador
Vantagens
▪ processa grande volume de dados com rapidez
▪ trata grandes quantidades de informação com segurança
▪ realiza cálculos com exatidão
▪ oferece grande disponibilidade de acesso às informações armazenadas
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Processamento de dados - toda atividade ligada ao processo (ciclo) de transformação de dados, com o intuito de obter os dados iniciais de outra forma ou outros dados decorrentes dos iniciais.
▪ Exemplos
▪ dar baixa, no talão de cheques, de um cheque emitido▪ procurar um número de telefone na lista telefônica e anotá-lo em uma
caderneta▪ somar valores de compras no supermercado▪ classificar várias contas e pagá-las em ordem de data de vencimento
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Dado Os dados são elementos que servem para compor uma informação.
Informação é qualquer ideia ou fato que tenha sido registrado ou transmitido de alguma forma, resumindo é o dado processado.
Instrução Operação elementar que o computador tem a capacidade de processar Trabalha com os dados Ordens executadas pelo computador
▪ Exemplos▪ instruções para entrada e saída (E/S) de dados▪ instrução de movimentação de dados (transferência)▪ instruções aritméticas▪ instrução de comparação
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Programa
Roteiro que orienta o computador, mostrando-lhe a seqüência de operações necessárias para executar uma determinada tarefa
Seqüência de instruções que dirigem a CPU na execução de alguma tarefa
Composto por uma série de comandos ou instruções
Hardware
Conjunto de componentes mecânicos, elétricos e eletrônicos com os quais são construídos os computadores e equipamentos periféricos
Software
Conjunto de programas e procedimentos que permitem usufruir da capacidade de processamento fornecida pelo hardware
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UCP
UNIDADE
ARITMÉTICA
E LOGICA
CLOCK
MEMORIA
MICROPROCESSADOR
PRINCIPAL
SISTEMA CENTRAL
Barramento
INTERFACE
UNIDADE
DE
CONTROLE
Barramento
Unidades
de
Entrada e Saída (E/S)
INTERFACE
PERIFERICO PERIFERICO
... ...
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A-processador (UCP-CPU)
B-MemoriaRAM
C-Slots de Expansão
D-Cabo de força
E-Drivers fixos como disquete
F1-Bateria
F2-BIOS
G-conectores USB,impressora
H-Furos para prender a placa
I-chip de controle da placa
(barramentos)
Computadores mais recentes a
Memória cache vem dentro do
processador
CPU/UCP/microprocessador é composto por:
Unidade de Controle (UC)
▪ Controla o fluxo de informações entre todas as unidades do computador e executa as instruções na seqüência correta
Unidade Lógica e Aritmética (ULA)
▪ Realiza operações aritméticas (cálculos) e lógicas (decisões), comandada por instruções armazenadas na memória
Registradores (R)Memória interna de alta velocidade do processador.
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Programa Seqüência de instruções
Computador analisa e executa uma a uma. Execução ocorre na ULA, sob coordenação da UC.
Na execução: Instruções e dados estão na memória principal;
São trazidos da memória principal para a CPU;
UC analisa a instrução
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Instruções de E/S leituras de fita, disco magnético, pendrive, cd, dvd,
gravação, etc.
Instruções de transferência da memória para a CPU, de um registrador para outro
Instruções Aritméticas adição, subtração, multiplicação, divisão
Instruções Lógicas E (AND), OU (OR), NÃO (NOT)
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1ª posição da memória
2ª posição da memória
3ª posição da memória
= soma
= variável A
= variável B
221
110..
111...
Bit Binary digit ( 1 ou 0 ) é a menor unidade de informação que pode ser
processada por um computador. pode assumir dois valores ou sentidos:
▪ 1 --> ligado (ON) ou 0 --> desligado (OFF)
Byte Conjunto de 8 bits, ex: 01000001 (A) Normalmente corresponde a um caractere: letra,
dígito numérico, caractere de pontuação,... Com um byte é possível representar até 256 símbolos
diferentes.
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Para armazenamento de dados: 10 MB (Megabytes)
Para transferência de dados: 10 Mbps (Megabits por
segundo)
Para processamento de dados: 10 MHZ (Mega Hertz)
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Linguagens de programação Conjunto de convenções e regras que especificam como
instruir o computador a executar determinadas tarefas.
Serve como meio de comunicação entre o indivíduo que deseja resolver um determinado problema e o computador.
Gerações de linguagens▪ 1ª geração: linguagens em nível de máquina▪ 2ª geração: linguagens de montagem (Assembly)▪ 3ª geração: linguagens orientadas ao usuário▪ 4ª geração: linguagens orientadas à aplicação
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1ª Geração: Linguagens em nível de máquina Instrução 0010 0001 0110 1100
▪ Realiza a soma (código de operação 0010) do dado armazenado no registrador 0001, com o dado armazenado na posição de memória 108 (0110 1100)
Programa: seqüência de zeros e uns
▪ Programação trabalhosa, cansativa e fortemente sujeita a erros
2ª geração: Linguagens de Montagem (Assembly) Minimizar as dificuldades da programação em notação binária
Códigos de operação e endereços binários foram substituídos por mnemônicos▪ ADD R1, TOTAL
▪ R1 representa o registrador 1 e TOTAL é o nome atribuído ao endereço de memória 108
Processamento requer tradução para linguagem de máquina
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3ª geração: Linguagens Orientadas ao Usuário
Surgiram na década de 60
▪ FORTRAN, Pascal, COBOL
Programa em C:
if (a>b) printf (“O valor de A eh maior que o valor de B”);
else printf (“O valor de A eh menor que o valor de B”);
4ª geração: Linguagens Orientadas à Aplicação
Gerar código sem erros a partir de requisitos de expressões de alto nível
Tornar fácil o uso de linguagens, tal que, usuários finais possam resolver seus problemas computacionais sem intermediários▪ SQL
▪ select nome from alunos where idCurso=“C01”19
D A T A D E
N A S C I M E N T O
L I N G U A G E M
M O N T A D O R A
( A S S E M B L Y )
L I N G U A G E N S D E
A L T O N I V E L
I n t e r p r e t a d o r
C o m p i l a d o r
L I N G U A G E M
D E
M A Q U I N A
T r a d u t o r e s :
L
I
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S
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T r a d u t o r :
M o n t a d o r
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