Introdução à Programação 2006/07. Computadores e Programação

Transcrição

1 Introdução à Programação 2006/07 Computadores e Programação

2 Objectivos da Aula Noção de computador. Organização Interna de um Computador Noção de Sistema Operativo. Representação digital de informação Linguagens de Programação Fases de desenvolvimento de uma aplicação

3 O que é um computador Um computador é uma máquina programável que processa informação. O computador executa, com uma cadencia muito rápida, sequências de operações elementares, a partir de informação inserida através de dispositivos de entrada. Um computador tem uma parte física (hardware), constituída pelo monitor, teclado, rato, memória etc., e uma parte não física (software), constituídas pelos programas.

4 Organização Interna de um Computador Arquitectura de Von Newman (matemático alemão)

5 Organização Interna de um Computador (cont) Periféricos De Entrada Unidade Central de Processamento (CPU) Periféricos De Saída Memória

6 CPU O componente mais importante do computador é a unidade de processamento central (CPU Central Processing Unit). A função básica do CPU é obter, interpretar e executar instruções, uma de cada vez. Esta unidade executa continuamente um ciclo que consiste nos passos seguintes: Aquisição (obtenção de uma instrução) Descodificação (determinação do tipo de instrução) Execução (execução da instrução).

7 CPU (cont) Unidade Aritmética/Lógica Efectua cálculos (adição, subtracção e outras operações aritméticas, bem como a comparação de valores) e toma decisões Unidade Controlo Determina a próxima instrução a ser executada (controla todos os passos do processamento) Registos Pequeno número de registos com grande velocidade de acesso, para armazenamento de resultados temporários

8 RAM RAM - Random Access Memory Perde o conteúdo quando se desliga o computador memória volátil; Pode ser imaginada como sucessão de células; Cada célula de memória armazena um único valor; Quando se escreve um novo valor numa célula de memória, perde-se o valor que anteriormente lá estava;

9 O que é o Sistema Operativo O programa que gere o hardware do computador, fazendo a atribuição controlada e ordeira dos seus diferentes recursos aos programas que por eles competem O programa que rentabiliza ao máximo o hardware do computador, garantindo assim uma utilização tão eficiente quanto possível dos recursos existentes Fornece ao utilizador uma Abstracção do Computador que o liberta do conhecimento preciso dos detalhes do hardware

10 Funcionalidades do S. O. Organização da memória de massa em sistemas de ficheiros Estabelecimento ambiente base de interacção com o utilizador Fornecimento de mecanismos para a execução controlada de programas Definição de um modelo geral de acesso aos dispositivos de entrada e saída, independente das suas especificações próprias Detecção de situações de erro

11 Representação digital de informação Os computadores armazenam e processam toda a informação, utilizando o sistema de numeração Binário. A unidade básica deste sistema é o bit, que pode assumir apenas dois estados distintos, representados pelos valores 0 e 1

12 Representação digital de informação (cont) Num. Decimal 1 bit 2 bits 3 bits N bits representam 2 N itens distintos Necessidade de representar diferentes tipos de dados => codificação

13 Representação digital de informação (cont) Unidade Conversão Símbolo SI 1 bit N/A b 1 byte 8 bit B 1 Kilobyte 1024 byte KB 1 Megabyte 1024 Kilobyte MB 1 Gigabyte 1024 Megabyte GB Porque é que o K = 1024?

14 Representação digital de informação (cont) N.º Decimal N.º Binário N.º Hexadecimal N.º Octal A B C D E F

15 Linguagens de Programação Linguagens Máquina Linguagens Assembly. Linguagens de Alto Nível (C, Pascal, Lisp, Prolog, C++ e Java)

16 Linguagem máquina e Assembly

17 Linguagem C

18 Fases do desenvolvimento de uma aplicação Problema Análise do problema Especificação do problema Análise algorítmica Teste do algoritmo Implementação da aplicação Geração do código Testes e Validação

19 Link interessantes História do Computador