Introdução à Programação Aula 1 Apresentação

Transcrição

1 Introdução à Programação Aula 1 Apresentação Pedro Vasconcelos DCC/FCUP 2015 Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

2 Nesta aula 1 Objetivos, funcionamento e avaliação 2 Introdução aos computadores Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

3 Conteúdo e objetivos Introdução ao uso de computadores com sistema operativo GNU/Linux Introdução à programação usando a linguagem Python No fim deste curso deverá ser capaz de: 1 simular a execução de programas simples passo-a-passo; 2 aprendar algumas estruturas de dados e algoritmos fundamentais; 3 codificar algoritmos simples em Python; 4 decompor problemas em subrotinas e funções re-utilizáveis; 5 testar e corrigir erros dos seus programas. Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

4 Funcionamento Teóricas: exposição de conceitos 2 1 h por semana Teórico-práticas: exposição e resolução de exercícios 1 h por semana Práticas: resolução individual de exercícios (nos laboratórios) 2 h por semana Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

5 Avaliação Por exame final, parcialmente com avaliação contínua. Condições de frequência: 1 Presença em 2/3 (dois terços) das aulas práticas 2 Resolução de 1/2 (metade) dos exercícios das folhas práticas com correção automática Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

6 Bibiografia recomendada 1 How to Think Like a Computer Scientist Learning with Python 3 (RLE), 3rd Edition (Using Python 3.x). P. Wentworth, J. Elkner, A. B. Downey, and C. Meyers. 2 Learning with Python: Interactive Edition. B. Miller and D. Ranum. http: //openbookproject.net/thinkcs/python/english3e 3 Think Python. A. B. Downey. thinkpython.html Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

7 Bibliografia complementar Python: How to Program. H. M. Deitel, P. J. Deitel, J. P. Liperi, B. A. Wiedermann. (Apenas para quem quiser explorar tópicos mais avançados.) Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

8 Outros recursos Página web slides de aulas, folhas de exercícios Página de submissão de exercícios para avaliação automática Fórum de discussão perguntas sobre aulas, folhas de exercícios e submissões https: //piazza.com/fc.up.pt/fall2015/cc101/home Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

9 Introdução aos computadores Computador um processador de informação (dados); segundo um programa (lista de instruções). Efectua rapidamente muitas operações aritméticas: humano: aproximadamente 1 operação/segundo computador actual: >1 milhão de operações/segundo Processa informação matematizável (ex: números, textos, sons, imagens... ) Utilizável para diversos fins com diferentes programas Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

10 Breve cronologia dos computadores 1940s Computadores eletro-mecânicos e a válvulas: Colossus, Harvard Mk I, ENIAC ENIAC, U.S. Army photo Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

11 Breve cronologia dos computadores (cont.) 1950s Primeiros computadores comerciais: UNIVAC I 1960s Mainframes : IBM System/360 IBM System/360 exposto no Deutsches Museum in Munich Germany Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

12 Breve cronologia dos computadores (cont.) 1970s Mini-computadores: DEC VAX, PDP-11, UNIX PDP-11, 1972 Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

13 Breve cronologia dos computadores (cont.) : Primeiros computadores pessoais Apple II IBM PC Sinclair ZX Spectrum Acorn BBC Micro Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

14 Breve cronologia dos computadores (cont.) : Computadores pessoais com interfaces gráficas Apple Macintosh Commodore Amiga Atari ST Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

15 Breve cronologia dos computadores (cont.) : IBM PC clones e a arquitetura Wintel Windows 1.0 Windows 3.0 Windows 95 Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

16 Breve cronologia dos computadores (cont.) 1991: World Wide Web Primeiro servidor web (CERN) NCSA Mosaic 1.0 web browser Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

17 Breve cronologia dos computadores (cont.) 1991: GNU/Linux Richard Stallman (fundador da Free Software Foundation e do projeto GNU) Linus Torvalds (criador do kernel Linux) Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

18 Breve cronologia dos computadores (cont.) : Plataformas móveis Apple iphone Apple ipad Gloogle Android Nexus Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

19 Níveis conceptuais de um computador Hardware: CPU, memória, unidades de disco, ecrã, teclado, rato... Software: sistema operativo, aplicações, jogos, ficheiros (imagens, músicas, filmes, folhas de cálculo, bases de dados... ) Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

20 Níveis conceptuais de um computador (cont.) Tendências: hardware mais barato software mais complexo e caro importância do desenvolvimento de software: utilização de linguagens de alto nível re-utilização de componentes (bibliotecas) Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

21 Sistemas de operação Conjunto de software de base para gerir recursos do computador Proporciona funcionalidades para as aplicações: gestão de utilizadores gestão de memória gestão de ficheiros gestão de input/output (I/O): terminais, impressoras, interfaces gráficas, ligações de rede Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

22 Cronologia do sistemas de operação Primeiros sistemas de operação (1950s): um trabalho de cada vez (batch) apenas supervisiona as transições entre trabalhos Mainframes ( s) caros: necessário partilhar recursos multi-utilizador: vários utilizadores em terminais multi-tarefa: divisão o tempo de processamento entre os vários trabalhos (time-sharing) Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

23 Cronologia do sistemas de operação (cont.) Mini-computadores: sistema UNIX (1970s) multi-utilizador, multi-tarefa portável para diferentes modelos de computadores código-fonte em linguagem C distribuído com o sistema popular na comunidade académica (Universidade de Berkeley) variantes comerciais: Ultrix, System V, IRIX, Solaris Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

24 Cronologia do sistemas de operação (cont.) Primeira geração de computadores pessoais ( ) um utilizador, uma tarefa interface textual muitas vezes combinada com um interpretador de BASIC específico para cada modelo de computador Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

25 Cronologia do sistemas de operação (cont.) Primeiras interfaces gráficas ( ) um utilizador, multi-tarefa aplicações associadas a janelas independentes apresentação de programas e ficheiros usando ícones seleção usando um rato específico para cada modelo de computador Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

26 Cronologia do sistemas de operação (cont.) Actualmente: computadores pessoais com mais recursos do que os antigos super-computadores ligados em redes locais e globais (internet) sistemas multi-utilizador, multi-tarefa maior independência do hardware separação entre o núcleo e a interface gráfica UNIX em PCs: GNU/Linux, MacOS X Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

27 O sistema UNIX organizado num núcleo (kernel) e vários processos núcleo: tem acesso directo ao hardware processos: pedem recursos ao núcleo (exemplo: acesso a ficheiros em disco) cada utilizador: identificado por um utilizador (exemplo: pbv) autenticado por uma palavra-passe (secreta) área pessoal para ficheiros: home directory super-utilizador: root administrador do sistema pode alterar configurações de sistema pode acrescentar/remover utilizadores Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

28 Organização de ficheiros ficheiros: textos, imagens, programas... identificados por nomes estruturados em directórios hierárquicos, exemplo: /home/pbv/aulas/teorica-01.tex permissões associadas a cada ficheiro: leitura, escrita, execução Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

29 Processos Processo: execução dum programa num determinado contexto (utilizador e dados) Aparência de vários processos a correr em simultâneo Processos de utilizadores comuns: aplicações, editores, compiladores, interpretadores, etc. Processos de sistema: interface gráfica, servidores (WWW, , ssh), etc. Filosofia do UNIX: núcleo simples, tudo o resto são processos Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

30 Interpretador de comandos UNIX Shell: interface textual para executar comandos UNIX Cada comando é (normalmente) um programa em /bin ou /usr/bin Sintaxe típica: comando [opções] [argumentos... ] Cada comando é executado com um novo processo Associado ao directório corrente ( working directory ) Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

31 Alguns comandos úteis ls listar ficheiros no directório actual pwd imprime o directório actual cd mudar o directório actual mkdir criar um novo directorio rmdir remover um directório (vazio) cp copiar ficheiro mv mover/mudar nome de um ficheiro rm remover um ficheiro less mostrar um ficheiro de texto página-a-página ps listar processos (do utilizador ou do sistema) man mostrar manual de um comando Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32

32 Caminhos absolutos e relativos. directório actual.. directório pai directório casa absoluto: /home/pbv/docs/thinkcspy.pdf relativo:../docs/thinkcspy.pdf relativo à casa: /docs/thinkcspy.pdf Pedro Vasconcelos (DCC/FCUP) Introdução à Programação Aula 1 Apresentação / 32