INTRODUÇÃO. Introdução a Informática. Vinícius Pádua

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Miguel Branco Marques
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1 INTRODUÇÃO Introdução a Informática

2 Introdução 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 2

3 Introdução Processamento de Dados Processamento eletrônico de dados (Data Processing) 3

4 Processamento de Dados Dados Processamento Resultado Dados Entrada, Matéria-prima Usuário, planilha, computador externo Resultado Saída, Informação Dado processado Exemplos: Sistemas de controle de estoque, prontuário eletrônico,... 4

5 Processamento de Dados 5

construídos Arquitetura Como os componentes

6 Processamento de Dados Computador Organização Implementação Como os componentes físicos são construídos Arquitetura Como os componentes físicos trabalham e se relacionam Desenvolvedor 6

7 Computador Hardware Parte física Software Programas Conjunto de intruções Inteligência dos Compuadores 7

8 Hardware Compostos por componentes físicos Transistores, resistores, capacitores,... Componentes Básicos Processador Memórias Armazenamento Dispositivo de Entrada e Saída 8

9 Hardware 9

10 Processador 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 > 80486, Pentium, i3, i5, i7 AMD RISC PowerPC Mac antigos 10

11 11

12 Memórias 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 12

13 Memórias Memória Principal RAM Random Access Memory Memória temporária Volátil Utilizada pelo processador para executar os programas Dezenas de GB Média velocidade Médio Custo 13

14 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) 14

15 Memórias Memória Secundárias Armazenamento permanente de informações Não volátil Exemplos Papel perfurado Disco rígido (HD ou winchester), CD, DVD Fitas SSD Ultrabook 15

16 Memórias Secundária Papel perfurado CD, DVD Fitas 16

17 Memórias Secundária Disco Magnético, Disco rígido (HD ou winchester) 17

18 Memórias RAM Cache Secundária HD Velocidade >> >>> > Tamanho >> > >>> Custo $$ $$$ $ Volátil Sim Sim Não 18

19 Memórias Secundária SSD 19

20 Memórias Secundária 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 20

21 Memórias Secundária Ultrabook Conjunto de HD com SSD SSD para os arquivos mais acessados Diminuir custo Maior capacidade de armazenamento 21

22 Dispositivos Periféricos Permitem a comunicação com o mundo exterior Convertem ações mecânica na forma que o computador entenda Classificação Função Interação Conexão 22

23 Classificação Função Entrada Mouse, Teclado Saída Impressora, Monitores Entrada/Saída HD, Placa de Rede 23

24 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 24

25 Classificação Conexão Serial Paralela Ethernet VGA USB esata DVI Fireware HDMI Displayport 25

26 Computadores Digitais 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 26

27 Computadores Digitais Todo símbolo um nível de tensão específico 27

28 Computadores Digitais 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 28

29 Computadores Digitais 29

30 Computadores Digitais 30

31 Computadores Digitais ENIAC Base Decimal Desvantagens Custo, calor, consumo de energia Solução Representação com menos dígitos Base 8 ou base 2 31

32 Computadores Digitais Porque o computador Binário? Válvulas, reles, São binários Menos dissipação de calor Menor Custo 32

33 Computadores Digitais Máquina Binária 0 ou 1 Conversão de símbolos para número binário = 17 Evita problema dos níveis de tensão Simplicidade -> Menor Custo Com ou sem tensão Facilitam comandos lógicos básicos SE... SENÃO 33

34 Software Conhecidos como programas Conjunto de instruções que descrevem uma tarefa a ser realizada por um computador Sequencia ordenada de ações Comando ou instrução Dados Processamento Resultado 34

35 Software 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 35

36 Software Se o computador apenas entende 0 ou 1, como executa esse programa? Linguagem de programação (alto nível) Linguagem Máquina (Binária) Linguagem Assembly 36

37 Linguagem Binária 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? E aí? Entendeu? Difícil né! 37

38 Linguagem Assembly Linguagem de montagem Notação legível da binária Basicamente as mesmas instruções Linguagem mais básica que programa-se 38

39 Histórico Já se perguntaram de onde surgiu? Como eram os primeiros computadores? 39

40 Histórico Problema? Necessidade de calcular Novas invenções modificaram o meios Dispositivos mecânicos Dispositivos eletromecânicos Dispositivos eletrônicos Computadores eletrônicos 40

41 Dispositivos Mecânicos Ábacos Blaise Pascal Régua de Cálculo Babbage - Máquina Analítica ou diferencial 41

42 Dispositivos Mecânicos Dispositivos Eletromecânicos Invenção do motor elétrico Cartões perfurados 42

Dispositivos Eletrônicos 1930-1945 Cenários Dispositivos

43 Dispositivos Eletrônicos Cenários Dispositivos mecânicos Baixa velocidade Falta de confiabilidade Válvula 43

44 Dispositivos Eletrônicos Alan Turing 44

45 Evolução dos Computadores ? 1, 2, 3 e 4 Geração Computadores Pessoais Computadores de Primeira geração Surgimento dos primeiros computadores ENIAC, EDVAC, UNIVAC, IAS 45

Evolução dos Computadores 1945 -? ENIAC 17.000 válvulas, 800km de cabos Ocupava uma área de 170 m 2 Consumia de energia o equivalente a 150.

46 Evolução dos Computadores ? ENIAC válvulas, 800km de cabos Ocupava uma área de 170 m 2 Consumia de energia o equivalente a watts 30 toneladas Executava não mais que adições ou subtrações por segundo Pq a máquina de Turing não é o primeiro computador? 46

47 Evolução dos Computadores ? Segunda geração Transistores Tamanho Custo Desempenho Energia Sistemas em Lote 47

48 Evolução dos Computadores ? Terceira Geração Muitos componentes e onde coloca-los Circuito Integrados Transistores, capacitores, resistores Microeletrônica Inovações Capacidade de processamento Família de computadores Multiprogramação Timesharing 48

(Very Large Scale Integration) Técnicas para aumentar cada vez

49 Evolução dos Computadores ? Quarta Geração Circuitos LSI (Large Scale Integration) e VLSI (Very Large Scale Integration) Técnicas para aumentar cada vez mais o número de componentes no mesmo circuito integrado Computadores de Grande Porte - Mainframes 49

50 Evolução dos Computadores ? Computadores Pessoais 50

51 51

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