Programação de Computadores

Transcrição

1 Programação de Computadores Instituto de Computação UFF Departamento de Ciência da Computação Otton Teixeira da Silveira Filho

2 Conteúdo Alguns Conceitos sobre Linguagens Conceito de Algoritmo Pseudocódigo Tipos de Variáveis Operadores Estruturas de Controle Estruturas de Dados Subprogramação

3 Estrutura de um computador Estrutura de um computador Arquitetura de Von Neumann Unidade Central de Processamento Unidade de Controle Entrada Unidade Lógico-Aritmética Saída Unidade de Memória

4 Estrutura de um computador Entrada e saída podem ser o mesmo dispositivo um pendrive, por exemplo Na Unidade Central de Processamento (em inglês a sigla é CPU): Unidade de Controle que contém o registro de instruções e o contador de programa Unidade Lógico-aritmética que permite executar instruções deste tipo Unidade de Memória onde são armazenados os dados, operações e instruções

5 Estrutura de um computador Na Unidade de Memória dados e instruções só podem ser distiguidos pela organização que as variáveis e instruções tem Hoje a grande maioria dos computadores são digitais e trabalham com o sistema de numeração binário Tal sistema de numeração é a base para a Álgebra booliana que permite fazer operações tanto lógicas quanto aritméticas usando apenas dois símbolos

6 Sistemas de numeração Sistema Binário (Base 2) Neste sistema só são necessários dois símbolos (ou estados) para representar um número Convencionalmente (e de forma abusiva) usam-se os caracteres 0 e 1 para simbolizar estes estados No computador estes zeros e uns são níveis convencionados de voltagem nos circuitos Em discos magnéticos zeros e uns são formas de magnetização diferentes

7 Sistemas de numeração Sistema Binário (Base 2) Neste sistema só são necessários dois símbolos (ou estados) para representar um número 0, 1 No sistema decimal (Base 10) são necessários dez símbolos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Apesar de serem grafados de forma idêntica, não confunda os símbolos do sistema binário com os símbolos do sistema decimal

8 Sistemas de numeração Escrevendo números Em decimal, Base = 1 x x x ,32 = 4 x x x x 10-2 Para dar ênfase que estamos trabalhando com Base 10 escreveremos ,32 10

9 Sistemas de numeração Escrevendo números Em binário, Base = 1 x x x ,10 = 1 x x x x 2-2 Para dar ênfase que estamos trabalhando com Base 2 escreveremos ,10 2

10 Sistemas de numeração Mudando de base: Base 2 para Base = 1 x x x 2 0 = 1 x x x 1 = ,01 2 = 1 x x x x 2-2 = 1 x x x ½ + 1 x ¼ = 3,25 10

11 Sistemas de numeração Mudando de base: Base 10 para Base 2 Isto se faz por divisões sucessivas do número em questão por 2 19/2 = 9, sobra 1 9/2 = 4, sobra 1 4/2 = 2, sobra 0 2/2 = 1 sobra = = 1 x x x x x 2 0 =

12 Sistemas de numeração A Base 2 é conveniente nos computadores pois simplifica as operações Exemplo: Taboada de soma de dois números na base = = = = 0 e vai um

13 Uso da Base 2 no computador A Base 2 é conveniente nos computadores pois simplificou sua construção A unidade mínima de informação é chamada de bit Um baite é o conjunto de 8 bits Em inglês os termos são bit e bytes O símbolo de byte é B e o de bit b

14 Uma classificação possível As CPUs pode ser classificadas pelo número de bits que elas podem processar ou acessar a cada instante Hoje podemos encontrar facilmente processadores de: 4 bits 8 bits 16 bits 32 bits 64 bits

15 Uso da Base 2 no computador O mais comum é referenciar os bytes por seus múltiplos de 2 10 = 1024 No entanto, vários fabricantes usaram a proximidade do número 1024 do número 1000 para maquiar seus produtos Assim, existem duas apresentações de múltiplos de bytes

16 Uso da Base 2 no computador A não regulamentada e ambígua KB = 1024 B MB = 1024 KB GB = 1024 MB TB = 1024 GB PB = 1024 TB - kilobyte mas pode significar 1000 B - megabyte mas pode significar 1000 KB - gigabyte mas pode significar 1000 MB - terabyte mas pode significar 1000 GB - petabyte mas pode significar 1000 TB

17 Uso da Base 2 no computador E a regulamentada KiB = 1024 B MiB = 1024 KB GiB = 1024 MB TiB = 1024 GB PiB = 1024 TB - kibibyte - mebibyte - gibibyte - tebibyte - pebibyte

18 Uso da Base 2 no computador A diferença pode ser muito significativa nesta era de gigabytes ou gibibytes