Algoritmos Computacionais

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1 UNIDADE 1 Processador e instruções Memórias Dispositivos de Entrada e Saída Software

2 ARQUITETURA BÁSICA UCP Unidade central de processamento MEM Memória E/S Dispositivos de entrada e saída

3 UCP UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO Conjunto de dispositivos eletrônicos responsável pelas operações de processamento referentes aos cálculos lógicos e matemáticos. Ciclo de busca (Fetch Cycle) Partida Buscar instrução / Próxima instrução Executar instrução Parada Ciclo de execução (Execute Cycle) Ciclo de instrução básico

4 TAREFAS UCP 1 - Busca de uma instrução na memória; 2 - Interpretação de uma instrução; 3 - Execução de uma operação representada na instrução; 4 - Gravação de eventuais resultados do processamento; 5 - Reinício de todo o processo (caso necessário)

5 UNIDADES DA UCP: UAL - Unidade Aritmética e Lógica: Responsável por realizar cálculos matemáticos mais complexos de maneira mais rápida. Registradores: Memória temporária para armazenar dados a serem processados. PC - Program Counter: Armazena o endereço da próxima instrução a ser executada. IR - Instruction Register: Armazena a instrução a ser executada.

6 UNIDADES DA UCP: UC - Unidade de Controle: Controla o fluxo de dados na UCP: busca na memória, chamadas da UAL, controle geral das tarefas da UCP. Relógio Gerador de pulsos que determinam um ciclo de tarefas da UCP. Em cada ciclo (ou pulso) a UCP realiza uma tarefa, assim quanto maior a freqüência do relógio da UCP, mais tarefas esta pode realizar num mesmo intervalo de tempo.

7 UCP

8 MEMÓRIA: A memória é o dispositivo responsável por armazenar dados. SÃO DIVIDIDAS EM: RAM - Sigla para memória de acesso aleatório. É uma memória em que se pode ler e escrever, mas cujo conteúdo é perdido uma vez que o computador é desligado. É a memória principal do computador e a mais usada pelos aplicativos e sistema operacional.

9 MEMÓRIA: RAM

10 SÃO DIVIDIDAS EM: ROM - Sigla para memória somente-leitura. Como o nome diz só é possível ler seu conteúdo, mas não alterá-lo. Não se altera se o computador é desligado.

11 SÃO DIVIDIDAS EM: SECUNDÁRIA - são dispositivos usados para armazenar grandes quantidades de informação em caráter não volátil. Na maioria das vezes é muito mais lenta que a RAM.

12 DISPOSITIVOS DE ENTRADA E DE SAÍDA Em sistemas como computadores pessoais e estações de trabalho as interfaces de e/s estão ligadas ao processador através de barramentos de endereço, dados e controle, de maneira semelhante à conexão entre memória principal e processador.

13 DISPOSITIVOS DE ENTRADA E DE SAÍDA

14 SOFTWARE Instruções que as pessoas escrevem para dizer ao hardware o que fazer. Um conjunto específico destas instruções é chamado programa. Quando o computador está usando um determinado programa, dizemos que ele está rodando ou executando este programa. O programa informa aos componentes físicos da máquina o que fazer, sem eles o computador seria apenas uma caixa sem utilidade.

15 SOFTWARE LINGUAGEM DE ALTO NÍVEL Linguagens com declarações mais próximas da língua inglesa e com notações padronizadas da matemática. Dirige a atenção do programador mais para os passos necessários para a solução do problema do que aos detalhes de como a máquina irá executar cada operação. Reduz o tempo e o esforço necessário para programação. Reduz a possibilidade de erros. EXEMPLO: Pascal, C, Java, etc.

16 SOFTWARE COMPILADORES Programas que traduzem um programa escrito em linguagem de alto nível (código fonte) em instruções de linguagem de máquina (código objeto). Bibliotecas Código Fonte Compilação Código Objeto Linkedição Arquivo Executável

17 PRÓXIMA AULA UNIDADE 2 ALGORITMO E RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS Noções de lógica para construção de algoritmos Construção de algoritmos sobre problemas do cotidiano

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