intro cco 2

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    Introduo a CinciaIntroduo a Cincia

    da Computaoda Computao

    Christiano Colen Venancio CCO UNIPAC - Ipatinga

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    Componentes de umSistema de Computao

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    EntradaEntrada

    ProcessamentoProcessamento

    ArmazenamentoArmazenamento

    SadaSada

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    UCP Unidade Central de

    Processamento Componente vital do sistema, pois

    alm de efetivamente realizar as

    aes finais (operaes matemticascom os dados), interpreta o tipo e omodo de execuo de uma instruo,

    bem como controla quando e o quedeve ser realizado pelos demaiscomponentes, emitindo para isso

    sinais apropriados de controle.

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    Memria Os programas e dados so

    armazenados nela para execuo

    imediata (,e,ria principal e cache) oupara a execuo ou uso de posterior(memria secundria).

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    Dispositivos de Entrada e

    Sada Permitem que o sistema de computao se

    comunique com o mundo exterior,

    realizando ainda, alm da interligao, aconverso das linguagens do sistema paraa linguagem do meio exterior (caracteresde nossas linguagens) e vice-versa.

    Os seres humanos entendem smboloscomo A,b,. , (. + , porm os computadoress compreendem 0 e 1.

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    Dispositivos de Entrada e

    Sada O teclado (dispositivo de entrada) interliga

    o usurio e o computador permitindo a

    comunicao entre ambos atravs do usode suas teclas. Ao ser pressionada a teclacorrespondente ao caractere A, porexemplo, os circuitos eletrnicos existentesno teclado convertem a pressomecnica em um grupo de sinais eltricos,alguns com voltagem alta (bit 1) e outroscom voltagem baixa (bit 0), quecorresponde, para o computador, aocaractere A.

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    Dispositivos de Entrada e

    Sada Os dispositivos de sada operam de

    modo semelhante, porm em sentido

    inverso, isto , do computador para oexterior, convertendo os sinaiseltricos internos em smbolos

    conhecidos pelos humanos

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    Os sistemas atuais, embora maispotentes, possuem os mesmos

    componentes bsicos e realizam suasfunes essenciais orientadas pelosmesmos conceitos dos primeiros

    computadores: Dados e instrues so armazenados em

    uma memria do tipo que escreva erecupera (leitura)

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    O contedo da memria endereadoconforme a sua posio,

    independentemente do tipo dainformao nele contido; A execuo das instrues ocorre de

    forma sequencial ( a no ser que umainstruo especfica mudemomentaneamente a sequencia) , umaem seguida outra.

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    Representao dasInformaes

    O Bit, o caractere, o byte e a

    palavra

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    Representao das

    Informaes Para que uma mquina pudesse

    representar eletricamente todos os

    smbolos utilizados na linguagemhumana, seriam necessrios mais de100 diferentes valores de voltagem.

    Uma mquina assim seria de difcilconstruo para fins comerciais epossivelmente teria uma

    confiabilidade muito baixa.

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    Representao das

    Informaes Por que ento uma mquina binria?

    Mais simples e confivel projetar o

    circuito capaz de gerar e manipular omenor nmero possvel de valoresdistintos (0 e 1)

    Mais simples o emprego da lgicabooleana ( SIM/NO, ABERTO/FECHADO,ACIMA/ABAIXO, LIGADO/DESLIGAO, etc)

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    Representao das

    Informaes O menor elemento disponvel de uma

    linguagem o caractere ( em

    portugus de A a Z e os nmeros de 0a 9.

    A menor unidade armazenvel em um

    computador o algarismo binrio, oudgito binrio, conhecido como bit(binary digit)

    O bit pode ter somente dois valores: 0

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    Representao das

    Informaes O caractere sozinho pouco ou nada

    significa como informao til. O bit pouco pode representar

    isoladamente. Por isso as informaesmanipuladas por um computador so

    codificadas em grupos ordenados debits, de modo a terem um significadotil

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    Representao das

    Informaes Podemos definir alguns exemplos:

    5 bits por caractere - 32 smbolos

    diferentes 6 bits por caractere 64 smbolos

    diferentes IBM definiu o byte: Grupo ordenado de

    8 bits, tratados de forma individual,como unidade de armazenamento etransferncia.

    Caractere e byte so sinnimos.

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    Representao das

    Informaes K Kilobytes ( mil vezes 1 byte) M Megabytes ( um milho vezes 1

    byte) G Gigabytes ( um bilho vezes 1

    byte) T Terabytes ( um trilho vezes 1

    byte)

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    1 K = 1024 unidades ( 2 10) 1 M = 1.048.576 unidades 2 10 x 2 10

    1 G = 1.073.741.824 unidades 2 10 x 210 X 2 10

    Tera = 2 40

    Peta = 2 50

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    Exemplos: 1K = 1024 1M = 1024 * 1024=1.048.576 1G = 1024M = 1.048.576K = 1.048.576 *

    1024 = 1.073.741.824

    256K = 256 * 1024 = 262.124 64M = 64*1024 * 1024 = 65.536K =

    65.536 * 1024 = 67.108.864

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    Representao das

    informaes O termo caractere mais empregado

    para fins comerciais (propaganda,

    apresentaes a pessoas nofamiliarizadas com os termos dacomputao), enquanto byte

    empregado mais na linguagemtcnica.

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    Estruturas de informaes Computadores

    Bit Byte e

    caractere Palavra

    Registro Arquivo Banco de dados

    Linguagensdos humanos

    Caractere Palavra Frases

    Textos Livros

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    Representao das

    informaes A palavra nos computadores um

    valor fixo e constante para um dado

    processador (32 bits, 64 bits),diferentemente das linguagens doshumanos onde as palavras tm

    quantidades variveis de caracteres(mesa, automvel)

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    Representao das

    informaes Byte - valor relacionado unidade de

    armazenamento Palavra - valor que indica a unidade

    de transferncia e processamento A UCP processa valores representados

    por uma quantidade de bits igual dapalavra, indicando assim a capacidadede processamento do sistema

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    Representao das

    informaes Todo processamento em u

    computador consiste na manipulao

    de dados segundo um conjunto deinstrues que, globalmentechamamos de programa.

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    Representao das

    informaes Para que seja possvel individualizar

    grupos diferentes de informaes ( o

    conjunto de dados de um programaconstitui um grupo diferente do conjuntode dados de outro programa) ossistemas operacionais (programas que

    controlam o armazenamento erecuperao dessas informaes paraentrada, sada ou guarda em memria

    secundria) estruturam esses grupos de

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    Representao das

    informaes Arquivo de informaes (ou dados) :

    Conjunto formado por dados (ou

    informaes) de um mesmo tipo oupara uma mesma aplicao. Exemplo:Arquivo de alunos de uma turma.

    Registros: itens individuais deinformao. Exemplo: cada aluno doarquivo de alunos.

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    Representao das

    informaes A estrutura de armazenamento e

    recuperao de informaes na

    memria secundria e um sistema decomputao concebida segundo oconceito de arquivos e registros.

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    Representao das

    informaes Na memria secundria o sistema

    operacional pode guardar informaes

    em grupos para obter maior eficinciana transferncia com a memriaprincipal

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    Classificao de sistemas

    de computao Microcomputadores (desktops,

    laptops, notebooks, palmtops) Estaes de trabalho ( workstations) minicomputadores computadores de grande porte

    (mainframes) supercomputadores

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    Microcomputadores Usados em larga escala nas empresas

    e como computadores pessoais. Surgiu em 1974. Tamanho e

    capacidade de processamento menorem relao aos sistemas existentes na

    poca. nico usurio

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    Microcomputadores Desktops

    3 unidades fisicamente separadas em

    cima de uma mesa: UCP ( ou CPU), vdeoe teclado. Pode ter uma variao,chamada torre.

    Notebooks: Menor que os desktops, portteis, usam

    baterias Dos portteis tem as maiores dimenses.

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    Microcomputadores Laptops

    So os notebooks com dimenses

    menores Palmtops

    Notebooks quase do tamanho da palma

    de nossas mos

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    Estao de trabalho Projetado para realizar tarefas mais

    pesadas, em reas cientficas, desenhoscomplexos, clculos matemticos,etc

    Potncia de clculo e velocidade de

    processamento similar a de umminicomputador

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    Minicomputador Suportar o processamento de

    mltiplos usurios e programas Manipula diversos dispositivos de

    entrada e sada Sistemas operacionais mais

    sofisticados Praticamente no so mais fabricados

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    Computador de Grande

    Porte Manuseiam considervel volume de

    dados e executam simultaneamente

    programas de uma quantidade deusurios

    Podem interagir com centenas de

    usurios

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    Supercomputador Projetado para realizar grandes

    quantidades de clculos o mais

    rapidamente possvel Mquinas assim podem realizar 2

    bilhes de operaes matemticas por

    segundo Manipulam mais de um bilho de

    cluals de memria

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    Notebook Desktop

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    PalmTop

    SuperComputador Cray T90

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    44Mainframe IBM - 1952

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    45Mainframe IBM - 1959

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    46Mainframe IBM - 1982

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    47Mainframe IBM - 2004

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    Medidas de Desempenho Tempo de Resposta: medida ligada ao

    desempenho mais global do sistema e

    no de um ou outro componente.Perodo de tempo gasto entre oinstante em que o usurio iniciou uma

    solicitao ou interrogao e oinstante em que o sistema apresentouao usurio a sua resposta ou atendeu sua solicitao. Ex. Saldo bancrio

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    Medidas de Desempenho Vazo (throughput): Define a

    quantidade de aes ou transaes

    que pode ser realizada por umsistema na unidade de tempo. Porexemplo, a quantidade de

    atualizaes que pode ser feita emum sistema de controle do estoque.

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    EXERCCIOS