UNIDADE INTRODUTÓRIA PARTE 1

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<p>ALGORITMOS E</p><p>PROGRAMAÇÃO</p><p>APLICADA</p><p>Profa. Ma. Claudia Heidemann de Santana</p><p>Algoritmos e Programação Aplicada</p><p>Objetivo - Unidade Introdutória</p><p>Compreender a estrutura básica funcional e</p><p>organizacional de um sistema computacional.</p><p>Nesta aula</p><p>• Sistema Computacional</p><p>• Evolução</p><p>• Componentes</p><p>• Hardware</p><p>• Software</p><p>• Sistema Operacional</p><p>• Linguagem de Programação</p><p>• Sistema de Numeração</p><p>Sistema Computacional</p><p>Sistema Computacional é um tipo especializado de</p><p>sistema, que tem como finalidade processar e</p><p>armazenar informações.</p><p>O que torna os sistemas computacionais tão essenciais?</p><p>PESSOAS</p><p>HARDWARE SOFTWARE</p><p>Evolução dos Sistemas Computacionais</p><p>Os sistemas computacionais evoluíram com o passar do tempo,</p><p>passando da operacionalização das tarefas rotineiras à integração</p><p>entre os diferentes sistemas com recursos e usos diferenciados.</p><p>Evolução dos Sistemas Computacionais</p><p>Cronologicamente, a evolução dos sistemas computacionais se deu em</p><p>5 gerações:</p><p>1. computadores à válvula;</p><p>2. computadores a transistor;</p><p>3. circuitos integrados;</p><p>4. circuitos integrados - VLSI;</p><p>5. computadores invisíveis.</p><p>Evolução dos Sistemas Computacionais</p><p>1ª</p><p>2ª</p><p>3ª</p><p>Evolução dos Sistemas Computacionais</p><p>4ª A integração em larga escala</p><p>é o processo de criação de um</p><p>circuito integrado,</p><p>combinando milhões de</p><p>transistores em um único chip.</p><p>Computadores Pessoais.</p><p>5ª</p><p>ULSI [ultra large-scale integration] é o</p><p>processo de integrar ou imbuir milhões de</p><p>transistores num único microchip.</p><p>A quinta geração é marcada pela</p><p>inteligência artificial e pela</p><p>conectividade.</p><p>Hardware</p><p>É o equipamento físico,</p><p>computadores e periféricos.</p><p>Juntos, processam dados e</p><p>informações e permitem</p><p>sua visualização.</p><p>Componentes de hardware são divididos em:</p><p>Unidade Central</p><p>• Unidade Lógica e Aritmética</p><p>• Unidade de Controle</p><p>• Memória</p><p>Periféricos</p><p>• Dispositivos de Entrada e Saída</p><p>Hardware</p><p>Os projetos de computadores contemporâneos estão</p><p>baseados na arquitetura de Von Neumann.</p><p>John Von Neumann</p><p>Unidade Central de Processamento</p><p>UCP ou CPU (Central Processing Unit) é a parte principal do</p><p>computador, responsável pelo processamento e execução de</p><p>programas e processamento de dados carregados na memória</p><p>principal.</p><p>Sua função consiste em coordenar, controlar e realizar todas as</p><p>operações (execução de instruções) do sistema.</p><p>Unidade Central de Processamento</p><p>As atividades realizadas pela CPU podem ser</p><p>divididas em 2 grandes categorias funcionais:</p><p>Função de processamento</p><p>• atividades relacionadas à efetiva execução de uma operação, ou seja,</p><p>processar.</p><p>Função de controle</p><p>• atividades de busca, interpretação e controle da execução das instruções,</p><p>bem como do controle da ação dos demais componentes do sistema de</p><p>computação (memória, entrada/saída etc.).</p><p>Unidade Central de Processamento</p><p>Suas partes principais são:</p><p>Unidade lógica e aritmética: (ULA)</p><p>• realiza cálculo real ou o processamento de dados</p><p>Unidade de controle (UC)</p><p>• controla o movimento de dados e instruções, dentro e fora da</p><p>UCP, e controla a operação da ULA de forma adequada e</p><p>sincronizada</p><p>Registradores</p><p>• memória interna mínima e que consiste num conjunto de</p><p>localizações de armazenamento</p><p>Barramento interno da CPU</p><p>• caminho necessário para transferir dados entre os vários</p><p>registradores e a ULA</p><p>Memória Principal</p><p>Tem por finalidade o armazenamento de instruções e</p><p>dados de programas executados pela CPU.</p><p>É considerada como uma memória de trabalho para a</p><p>CPU, sendo organizada em células com tamanho fixo ou</p><p>igual, cada uma identificada por um número denominado</p><p>endereço.</p><p>Classifica-se em três tipos: RAM, ROM, Cache.</p><p>RAM</p><p>• RAM (Random Access Memory) - memória de acesso</p><p>aleatório/randômico</p><p>• Retém as instruções e dados de programas que estão sendo</p><p>executados, tornando o tempo de leitura e escrita</p><p>extremamente rápido.</p><p>• No entanto, assim que elas deixam de ser alimentadas</p><p>eletricamente, ou seja, quando o usuário desliga o</p><p>computador, a RAM perde todos os seus dados.</p><p>• Por esse motivo, também é denominada memória volátil.</p><p>ROM</p><p>• ROM (Read Only Memory) - memória somente de leitura</p><p>• As informações são gravadas no momento da fabricação e não</p><p>mais serão alteradas. É uma memória não volátil.</p><p>• Contém basicamente informações necessárias para o</p><p>funcionamento do computador, como rotinas que verificam se os</p><p>meios físicos estão aptos para o funcionamento.</p><p>• Exemplos de softwares gravados em ROM:</p><p>• BIOS - Basic Input/Output System</p><p>• SETUP - Configura alguns parâmetros da BIOS</p><p>Memória Cache</p><p>• É uma memória (RAM estática) volátil de alta velocidade, localizada</p><p>entre a UCP e a memória principal;</p><p>• Usada com a finalidade de acelerar o processamento do subsistema</p><p>UCP/MP, diminuindo o tempo de latência;</p><p>• Funciona como um buffer da memória principal;</p><p>• Seu uso é limitado em função do alto custo.</p><p>Periféricos - Dispositivos de I/O</p><p>No sistema computacional, todos os dispositivos que realizam as</p><p>funções de receber e/ou enviar as informações do usuário são</p><p>considerados dispositivos de entrada e saída de dados.</p><p>ENTRADA</p><p>SAÍDA</p><p>Concluindo</p><p>• Vimos na aula de hoje:</p><p>• O que é um Sistema Computacional</p><p>• Como se deu a sua evolução</p><p>• Componentes - Hardware</p><p>Próxima aula:</p><p>• Componente Sistema Computacional - Software</p>