Prof. Sandro Wambier
São elementos da Arquitetura de um computador: conjunto de instruções de um processador, os modos de endereçamentos, o tipo e tamanho dos dados manipulados pelo processador, ex.: Intel x86 de 32 bits e AMD64 de 64 bits. Organização: são aspectos mais específicos de hardware, desnecessárias a programadores, são elementos como a tecnologia utilizada na construção da memória, freqüência do clock, sinais de controle nas diversas unidades da maquina. 2
Analogia: Especificação da arquitetura de um edifício: quantidade de cômodos, o tipo de cobertura das paredes da cozinha, se terá ou não varanda, etc. Dados semelhantes aos aspectos de organização: são os relativos a estrutura, cálculos de peso e de vigas, encanamentos, etc. Arquitetura: O que o usuário precisa saber. 3
Processamento eletrônico de dados Processamento de dados com a utilização do computador Vantagens processa grande volume de dados com rapidez trata grandes quantidades de informação com segurança realiza cálculos com exatidão oferece grande disponibilidade de acesso às informações armazenadas 4
Processamento de dados - toda atividade ligada ao processo (ciclo) de transformação de dados, com o intuito de obter os dados iniciais de outra forma ou outros dados decorrentes dos iniciais. Exemplos dar baixa, no talão de cheques, de um cheque emitido procurar um número de telefone na lista telefônica e anotá-lo em uma caderneta somar valores de compras no supermercado classificar várias contas e pagá-las em ordem de data de vencimento 5
Dado Os dados são elementos que servem para compor uma informação. Informação é qualquer ideia ou fato que tenha sido registrado ou transmitido de alguma forma, resumindo é o dado processado. Instrução Operação elementar que o computador tem a capacidade de processar Trabalha com os dados Ordens executadas pelo computador Exemplos instruções para entrada e saída (E/S) de dados instrução de movimentação de dados (transferência) instruções aritméticas instrução de comparação 6
Programa Roteiro que orienta o computador, mostrando-lhe a seqüência de operações necessárias para executar uma determinada tarefa Seqüência de instruções que dirigem a CPU na execução de alguma tarefa Composto por uma série de comandos ou instruções Hardware Conjunto de componentes mecânicos, elétricos e eletrônicos com os quais são construídos os computadores e equipamentos periféricos Software Conjunto de programas e procedimentos que permitem usufruir da capacidade de processamento fornecida pelo hardware 7
SISTEMA CENTRAL UCP UNIDADE ARITMÉTICA E LOGICA UNIDADE DE CONTROLE CLOCK Barramento MEMORIA PRINCIPAL MICROPROCESSADOR INTERFACE Barram ento INTERFACE...... PERIFERICO PERIFERICO Unidades de Entrada e Saída (E/S) 8
A-processador (UCP-CPU) B-MemoriaRAM C-Slots de Expansão D-Cabo de força E-Drivers fixos como disquete F1-Bateria F2-BIOS G-conectores USB,impressora H-Furos para prender a placa I-chip de controle da placa (barramentos) Computadores mais recentes a Memória cache vem dentro do processador 9
CPU/UCP/microprocessador é composto por: Unidade de Controle (UC) Controla o fluxo de informações entre todas as unidades do computador e executa as instruções na seqüência correta Unidade Lógica e Aritmética (ULA) Realiza operações aritméticas (cálculos) e lógicas (decisões), comandada por instruções armazenadas na memória Registradores (R) Memória interna de alta velocidade do processador. 10
Programa Seqüência de instruções Computador analisa e executa uma a uma. Execução ocorre na ULA, sob coordenação da UC. Na execução: Instruções e dados estão na memória principal; São trazidos da memória principal para a CPU; UC analisa a instrução 11
Instruções de E/S leituras de fita, disco magnético, pendrive, cd, dvd, gravação, etc. Instruções de transferência da memória para a CPU, de um registrador para outro Instruções Aritméticas adição, subtração, multiplicação, divisão Instruções Lógicas E (AND), OU (OR), NÃO (NOT) 12
= soma 1ª posição da memória 2ª posição da memória 3ª posição da memória 221 110.. 111... = variável A = variável B 13
Bit Binary digit ( 1 ou 0 ) é a menor unidade de informação que pode ser processada por um computador. pode assumir dois valores ou sentidos: 1 --> ligado (ON) ou 0 --> desligado (OFF) Byte Conjunto de 8 bits, ex: 01000001 (A) Normalmente corresponde a um caractere: letra, dígito numérico, caractere de pontuação,... Com um byte é possível representar até 256 símbolos diferentes. 14
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Para armazenamento de dados: 10 MB (Megabytes) Para transferência de dados: 10 Mbps (Megabits por segundo) Para processamento de dados: 10 MHZ (Mega Hertz) 16
Linguagens de programação Conjunto de convenções e regras que especificam como instruir o computador a executar determinadas tarefas. Serve como meio de comunicação entre o indivíduo que deseja resolver um determinado problema e o computador. Gerações de linguagens 1ª geração: 2ª geração: 3ª geração: 4ª geração: linguagens em nível de máquina linguagens de montagem (Assembly) linguagens orientadas ao usuário linguagens orientadas à aplicação 17
1ª Geração: Linguagens em nível de máquina Instrução 0010 0001 0110 1100 Realiza a soma (código de operação 0010) do dado armazenado no registrador 0001, com o dado armazenado na posição de memória 108 (0110 1100) Programa: seqüência de zeros e uns Programação trabalhosa, cansativa e fortemente sujeita a erros 2ª geração: Linguagens de Montagem (Assembly) Minimizar as dificuldades da programação em notação binária Códigos de operação e endereços binários foram substituídos por mnemônicos ADD R1, TOTAL R1 representa o registrador 1 e TOTAL é o nome atribuído ao endereço de memória 108 Processamento requer tradução para linguagem de máquina 18
3ª geração: Linguagens Orientadas ao Usuário Surgiram na década de 60 FORTRAN, Pascal, COBOL Programa em C: if (a>b) printf ( O valor de A eh maior que o valor de B ); else printf ( O valor de A eh menor que o valor de B ); 4ª geração: Linguagens Orientadas à Aplicação Gerar código sem erros a partir de requisitos de expressões de alto nível Tornar fácil o uso de linguagens, tal que, usuários finais possam resolver seus problemas computacionais sem intermediários SQL select nome from alunos where idcurso= C01 19
L I N G U A G E M D E M A Q U I N A L I N G U A G E M M O N T A D O R A ( A S S E M B L Y ) L I N G U A G E N S D E B A I X O N I V E L T r a d u t o r : M o n t a d o r D A T A D E N A S C I M E N T O L I N G U A G E N S D E A L T O N I V E L T r a d u t o r e s : I n t e r p r e t a d o r C o m p i l a d o r 20
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