Introdução à Informática. Conceitos Nomenclaturas

Transcrição

1 Introdução à Informática Conceitos Nomenclaturas

2 Conceito Computador Segundo Farrer Ferramenta capaz de tomar certas informações, processá-las e obter resultado Tipos analógicos de computador: termômetro, régua, barômetro

3 Computadores Digitais Capazes de fazer aritmética sobre dígitos Trabalham com informações lógicas e não com grandezas físicas

4 Sistemas Operacionais Definição: Conjunto de programas usado para prover acesso e abstração sobre o hardware Usuário deve ser capaz de fazer tarefas independente do hardware É função do SO gerenciar, esconder e proteger o hardware O SO deve prover funcionalidades para outras aplicações

5 Noções de S.O.

6 Exemplos Window Inicialmente criado com interface gráfica do ms-dos O sistema mais conhecido do mundo Principais Versões: 98, 2000, xp e 7 Fiascos 97, Milenium, vista Linux Baseado no sistema unix Diversas distribuições gratuitas e pagas Principais Distribuições: Ubuntu, Debian, Fedora, RedHat Usado para computação de alto desempenho

7 Outros Exemplos Solaris - Desenvolvido para aplicações de grande porte com recursos múltiplos ISA SO usado nos Celulares Nokia Mac-OS Desenvolvido para arquiteturas MAC (hoje em desuso). Voltado para programação e tratamento de imagens

8 Divisão

9 Divisão Kernel programas ligados principalmente ao hardware Shell Programas ligados aos serviços de baixo nível e suporte para outras aplicações Aplicação Programas de alto nível browser, editores de texto, etc

10 Função de gerenciamento Gerenciamento de Processador(es) Gerenciamento de memória(as)

11 Gerenciamento de Processadores Programas são divididos em tarefas (instruções) Processadores possuem um limite máximo de instruções que podem ser executadas por unidade de tempo

12 Analogia

13 Analogia

14 Analogia

15 Gerenciamento de Memória 2 tipos básicos primária e secundária Primária conhecida como RAM Secundária HD, DVD, Pendrives,etc

16 Gerenciamento de Memória Memória é controlada pelo sistema operacional Todos os aplicativos utilizam a memória principal Alguns usam memória secundária voluntária ou involuntariamente (memória virtual)

17 Gerenciamento de Memória O sistema operacional consome memória Ao perceber que a memória principal não é suficiente para acomodar todos os programas em execução o sistema operacional começa a utilizar memória virtual Parte dos blocos de memória armazenados na MP é transferido para o disco

18 Analogia Estoque de documentos em depósitos (fichas médicas) Pacientes mais recentes - fichas nas clínicas Pacientes com longa ausência - fichas nos depósitos Arquivos nas clínicas - tempo de acesso menor Arquivos no depósito - tempo de acesso maior

19

20 Gerenciamento de Memória Escolha dos blocos a serem transferidos é probabilística Este comportamento pode afetar programas que fazem uso de grande quantidade de memória

21 Arquitetura de Von Neumann Memória Unidade de entrada Unidade Central de Processamento Unidade de saída

22 Funções Entrada captar informações para o processo de computação Saída exibir o resultado da computação de maneira inteligível UCP (CPU) realizar as operações necessárias à computação Memória Armazenar dados intermediários para a computação

23 FAQ É possível ter mais de um dispositivo de entrada/saída ao mesmo tempo? Mecanismos de entrada podem ser usados como mecanismos de saída?

24 Como realizar computação Computação é tipicamente feita através de programas de computador Capazes de analisar as informações Fazer transformações necessárias Realizar a computação Mostrar os resultados

25 Programas Mas o que é um programa? Para entender o conceito de programa é necessário entender o conceito de algoritmo

26 Algoritmo - Definição Descrição de um conjunto de comandos que, obedecidos, resultam em um conjunto finito de ações

27 Etimologia A palavra algoritmo tem origem no sobrenome, Al-Khwarizmi, de um matemático persa do século IX Do Árabe Al-goreten - raiz Do grego arithmós número

28 Definição Apesar de ser um conceito muito antigo (há relatos de algoritmos na Grécia antiga), o conceito só foi formalizado na história contemporânea 1936 Alan Turing

29 Funcionamento Entrada Algoritmo Saída

30 Exemplo Fazer uma Mousse de Maracujá Entrada: 1 lata de leite condensado 1 lata de creme de leite sem soro 1 lata (a mesma medida) de suco de maracujá concentrado 1 envelope de gelatina em pó sem sabor

31 Exemplo Algoritmo: Bata no liquidificador o leite condensado, o creme de leite sem soro e o suco de maracujá A parte prepare a gelatina em pó, conforme instruções do envelope Quando amornar, coloque para bater juntamente com os demais ingredientes que estão no liquidificador Unte uma forma de pudim com margarina e antes de colocar o creme passe água pela forma, como se fosse enxaguá-la Coloque no congelador até estar no ponto para tirar da forma

32 Exemplo Saída:

33 Exemplo A receita pode ser chamada de algoritmo ambíguo Quando amornar, coloque para bater juntamente com os demais ingredientes que estão no liquidificador Coloque no congelador até estar no ponto para tirar da forma O Português é uma linguagem ambígua

34 Exemplo 2 Pedir cerveja por telefone Entrada: Lista com os fornecedores de cerveja que entregam no endereço desejado

35 Exemplo 2 Algoritmo: Ligue para o primeiro número na lista que não esteja marcado Pergunte e anote o preço da caixa de cerveja Marque o fornecedor para o qual você acabou de ligar Repita os três passos anteriores até que todos os fornecedores estejam marcados Localize o fornecedor que possua o menor preço, ligue novamente e peça a caixa de cerveja

36 Exemplo 2 Saída:

37 Representações para algoritmos Textual Fluxograma Pseudocódigo

38 Representação Textual O algoritmo para pedir uma caixa de cerveja por telefone possui como entrada uma lista de todos os fornecedores que entregam caixas de cerveja no endereço desejado e procede da seguinte maneira: Primeiramente, deve-se ligar para cada um dos fornecedores presentes na lista e registrar os respectivos preços. Em seguida, após se ter todos os preços, deve-se ligar para o fornecedor que possui o menor preço e fazer a encomenda

39 Representação por Fluxograma Entrada Processo Decisão Terminação

40 Representação por Fluxograma Lista Ligar Perguntar e registrar o preço Marcar fornecedor Não Todos os Fornecedores Marcados? Sim Encomendar Fim

41 Representação por Pseudocódigo Procedimento encomendarcerveja(lista de fornecedores) Para cada fornecedor f na lista faça ligar(f) perguntaranotarpreço(f) Fim Para melhorfornecedor = localizarmenorpreço(lista) ligar(melhorfornecedor) encomendar(melhorfornecedor) Fim Procedimento

42 Programa de computador Segundo Wirth Formulações concretas de algoritmos abstratos, baseados em representações e estruturas específicas de dados Um algoritmo escrito da forma que um computador possa executar

43 O que um computador entende? Linguagem de máquina não são inteligíveis Necessidade de uma linguagem de mais alto nível

44 O que um computador entende? Expressar ideias de maneira mais natural Não ambígua Logo a linguagem textual não é adequada

45 O que um computador entende Fluxogramas não são facilmente processáveis por computadores E os pseudocódigos? São mais naturais para os programadores Não possuem ambiguidades Facilmente processáveis por computadores

46 Pseudocódigos x linguagem de programação Pseudocódigo são representação de algoritmos Podem ser convertidos para linguagens de programação

47 Compilação Transformação de um programa fonte (escrito em linguagem de programação) para um programa objeto (código binário) Código fonte compilador Código objeto

48 Linguagem de Programação Uma linguagem de programação é um método padronizado para expressar instruções para um computador É um conjunto de regras sintáticas e semânticas usadas para definir um programa de computador

49 Regras de sintaxe Verificação das regras gramaticais da linguagem Exemplo: verifica se uma operação de soma possui os 2 termos

50 Regras de semântica Verifica a corretude e das operações Exemplo: verifica se uma operação de soma possui os termos corretos (número + número, texto + texto)

51 Revisão Conceitos: computador, algoritmo, programa Estrutura de um computador digital Exemplos de algoritmos Representação de algoritmos Modo mais adequado de dar instruções ao computador Compilação