AULA_2_CONCEITOS_INICIAIS

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SISTEMAS DE INFORMAÇÃO 
 
AULA 2 – CONCEITOS INICIAIS 
 
Organização de Computadores 
 
PROF :DJACIR MACIEL 
 
maciel.estacio@gmail.com 
 
 
 
 
 Os barramentos se dividem em 
 
 
 Serial : Composto por um único fio,por onde 
passa um sinal de cada vez,ou seja, um bit. 
 
 Paralelo : Composto por vários fios,por onde 
circulam vários bits,sendo um em cada 
fio,mas de forma simultânea. 
 Barramento Serial 
 
 Capacidade de 1bit por vez 
 Barramento Paralelo 
 
 Capacidade de 6 bits por vez 
 
 Os barramentos são constituídos de três partes : 
 
 Barramentos de Dados (BD): Que conduz dados 
 
 
 Barramentos de Endereços (BE): Que conduz bits 
de endereços. 
 
 Barramentos de Controle(BC) :São fios adicionais 
que conduzem sinais de controle e comunicação 
durante uma operação de transferência pelo 
barramento. 
 
 
 
 Barramentos de dados,controle e endereços 
 Mesmo com três conceitos, o barramento 
fisicamente é único. 
 
 Mas dividido em três conjuntos de fios, cada 
um com sua funcionalidade,BD,BE e BC. 
 
 
 Exemplo funcionamento do Barramento 
 Capacidade de transferência do Barramento 
de Endereços: 
 
 N = 2 elevado a L ( 2**L) 
 
 N = quantidade de endereços 
 
 L = quantidade de bits do BE 
 
 
 Quanto maior for o valor de L , maior a 
quantidade de endereços que podem ser 
manipulados no sistema; 
 
 
 Com isso a transferência entre os 
componentes da máquina se torna mais 
rápida e eficiente. 
 Vamos a um exemplo : 
 Considere que temos um barramento de 
endereços com 8 fios e cada endereço utiliza 
8 bits para cada via. 
 Qual a capacidade de endereços do 
barramento ? 
 
 N = 2 **L = 2 ** 8 =256 
 Endereços de 0 a 255 (00000000-11111111) 
 Capacidade de transferência do Barramento de 
Dados: 
 
 O BD é o conjunto de fios que transporta sinais 
elétricos correspondente aos bits de dados; 
 O desempenho da transferência dos dados 
precisa de três elementos : 
 
 L = Largura (quantidade de fios do barramento); 
 V = Velocidade; 
 T = Taxa de transferência; 
 
 
 
 A velocidade é inserida pelo relógio,mas é 
constituída como sendo a quantidade de bits 
em transferida em cada L dos fios dos 
barramentos; 
 
 
 Taxa de transferência : é a quantidade de bits 
por unidade de tempo; 
 Exemplo : 
 
 Temos um computador com as seguintes 
características : 
 Largura = 10 bits e Velocidade = 100Mhz 
 Calcular sua taxa de transferência. 
 
 T = L x V = 10.100 = 1000Mbits/s ˜1Gbps. 
 O computador é capaz de auxiliar em 
qualquer atribuição coisa que lhe seja 
solicitada; 
 
 É trabalhador, possui energia e disponível; 
 
 Mas não tem iniciativa, independência e 
criatividade, por isso precisa receber 
instruções para executar as atividades. 
 
 O computador só consegue armazenar dados, 
imprimir relatórios, gerar gráficos e outras 
funções por meios de programas; 
 
 A máquina precisa receber os dados através 
de periféricos, processá-los e enviar os 
resultados para um periférico de saída; 
 Quando queremos criar um software para 
realizar um determinado tipo de 
processamento de dados, devemos escrever 
um programa ou vários programas; 
 
 Mas o computador entende apenas 
linguagem binária,ou seja, 0 e 1. 
 
 Programar em binário, nos dias de hoje seria 
dispendioso e impraticável; 
 
 
 
 Então é preciso escrever em uma linguagem 
que tanto o computador como o 
desenvolvedor entenda; 
 
 A essa linguagem chamamos de Linguagens 
de Programação; 
 
 São linguagens denominadas de alto nível; 
 
 
 As etapas para o desenvolvimento de um 
programa são : 
 
 Análise; 
 
 Algoritmo; 
 
 Codificação 
 Conceito de Algoritmo 
 
 É uma sequência de passos que visa atingir 
um objetivo bem definido; 
 
 É uma sequência finita de instruções ou 
operações cuja execução em tempo 
finito,resolve um problema computacional. 
 Exemplos de algoritmos : 
 
 Trocar uma lâmpada: 
 Pegar uma lâmpada nova; 
 Pegar uma escada; 
 Posicionar a escada; 
 Retirar a lâmpada queimada; 
 Colocar a lâmpada nova; 
 Descer da escada; 
 Testar a lâmpada nova; 
 Guardar a escada; 
 Jogar a lâmpada velha no lixo. 
 
 
 Sacar Dinheiro no Banco 
 
 Ir até um banco 24 horas; 
 Colocar o cartão; 
 Digitar a senha; 
 Solicitar a quantia desejada; 
 Se o saldo for positivo, recebe o dinheiro;Senão 
aviso de não poder sacar o dinheiro; 
 Retirar o cartão; 
 Sair do Banco 24 horas. 
 
 A evolução das linguagens de Programação. 
 
 Primeira Geração : É linguagem de 
máquina,utilizava o uso de símbolos binários 
(0 e 1). 
 
 Segunda Geração : Foram linguagens 
conhecidas com Montagem,uma referência 
aos programadores que as traduzem para 
linguagem de máquina; 
 Terceira Geração : seguiram a tendência de 
maior uso de código de símbolo e menos 
instruções específicas de como o computador 
deve completar uma operação; 
 BASIC, COBOL,C e FORTRAN foram exemplos 
de linguagens de terceira geração; 
 
 Quarta Geração : Enfatizam os resultados 
desejados em vez da maneira de escrever as 
declarações nos programas;SQL usadas para 
consultas; 
 Quinta Geração : Utiliza uma interface de 
desenvolvimento visual ou gráfica para criar 
uma linguagem fonte; 
 
 Qualquer que seja a linguagem escrita,de alto 
nível, é necessário que ela seja convertida 
para uma linguagem de máquina,ou seja, 
binária. 
 
 Para isso são utilizados compiladores e 
interpretadores; 
 RESUMO 
 
 Gerações de linguagens 
 
 1ª geração: linguagens em nível de máquina 
 2ª geração: linguagens de montagem 
(Assembly) 
 3ª geração: linguagens orientadas ao usuário 
 4ª geração: linguagens orientadas à aplicação 
 5ª geração: linguagens de conhecimento 
 
 Compiladores : 
 
 São programas que leem programas em 
linguagem fonte e o transformam em outro 
programa escrito na linguagem objeto 
,compreendida pela máquina e executada 
pelo SO; 
 
 Além disso, os compiladores têm uma outra 
função especial: mostrar os erros que possam 
ter sido cometidos! 
 Compilação 
 Vantagens: 
 
O código compilado é mais rápido de ser acessado; 
 
 Impossibilita ou pelo menos dificulta ser quebrado e 
visualizado o código-fonte original; 
 
 Permite otimização do código por parte do 
compilador; 
 
 Compila o código somente se estiver sem algum erro. 
 
 
 
 Desvantagens: 
 
 Para ser utilizado o código precisa passar por 
muitos níveis de compilação; 
 
 Assim como vantagem a possibilidade de não 
poder visualizar o código-fonte, pode ser 
uma desvantagem; 
 
 Processo de correção ou alteração do código 
requer que ele seja novamente recompilado. 
 
 
 Interpretador 
 
 
 O interpretador ao contrário do compilador roda o 
código-fonte escrito como sendo o código objeto; 
 
 Ele traduz o programa linha a linha, o programa vai 
sendo utilizado na medida em que vai sendo 
traduzido. 
 
 O interpretador analisa sintaticamente e 
semanticamente o código, se estas duas etapas 
forem realizadas e executadas de forma correta o 
código está pronto para funcionar. 
 
 Vantagens: 
 
 Correções e alterações são mais rápidas de 
serem realizadas; 
 
 Código não precisa ser compilado para ser 
executado e Consomem menos memória. 
 
Desvantagens: 
 
 Execução é mais lenta do programa; 
 
 Necessita sempre ser lido o código original para 
ser executado 
 
 Ligadores 
 
 Função dos ligadores: agregar módulos em 
um único programa, inserindo informações 
de relocação de endereços e referência entre 
os módulos. 
 
 O arquivo resultante é chamado código 
executável. 
 
 Esquema de Ligadores (Link editores) 
 Bit , Byte, caractere e Palavra 
 
 O computador utiliza dispositivos do tipo 
ligado-desligado; 
 
 Imagine que desejássemos representar 
números de 0 a 99 através de lâmpadase 
do sistema decimal ; 
 – Por exemplo, o número 14 poderia ser 
representado por : 
 
 Observe que são necessárias 18 lâmpadas 
para representar os 99 números 
 
 Os primeiros computadores utilizavam 
sistemas de representação dos números 
através de sistemas parecidos 
 
 Por isso necessitavam de muitas válvulas 
 
 Observou-se que, ao invés da representação 
utilizada no sistema decimal, era mais 
interessante utilizar sistema binário, 
representando os números através de dígitos 
binários (bits – Bynary digITS) 
 Por exemplo, utilizando o sistema binário, 
o número 14 ficaria assim: 
 Observe que com 8 lâmpadas, é possível 
representar 255 números 
 
 Bit representa a menor quantidade de 
informação que um computador manipula; 
 
 dispositivo ligado ou desligado; 
 
 dígito 0 ou 1; 
 As linguagens humanas possuem uma 
estrutura de informação necessária para a 
comunicação; 
 
 Nosso alfabeto, por exemplo,é composto por 
23 letras, 10 números e sinais de pontuação 
e operadores. 
 
 O menor elemento disponível da linguagem é 
humana é o caractere. 
 Para podermos formar uma palavra ou 
sentença é necessário um conjunto de 
caracteres; 
 
 Um bit pouco pode representar para o mundo 
computacional; 
 
 Então são necessários conjuntos de bits afim 
dos computadores executarem as instruções; 
 
 
 A primeira definição formal de um conjunto 
de bits foi instituída pela IBM; 
 
 Trata-se do BYTE,definido como um grupo 
ordenado de 8 bits,tratados de forma 
individual,como unidade de armazenamento 
e transferência; 
 
 Como os computadores são máquinas 
binárias,as indicações numéricas se referem-
se a potência de 2. 
 Por exemplo um Byte tem 
 8 
 2 = 256 unidade 
 10 
 2 = 1024 unidades.Que tratamos como um 
Kbyte (Kilo byte) 
 20 
 2 = 1.048.576.Que chamamos de Mbyte 
(Mega byte) 
 30 
 2 = 1.073.741.824.Que chamamos de 
Gbyte(Giga byte) 
 Grandezas Usadas em Computação 
 Palavra 
 
 Conjunto de bits que representa uma 
informação útil para os computadores. 
 
 É utilizada entre a comunicação da Memória 
Principal e a unidade de controle principal. 
 
 A unidade de controle executa instrução por 
instrução,mas cada uma associada a uma 
palavra. 
 A palavra nos computadores possuem 
tamanhos fixos, 32 bits como nos Pentium e 
Motorola e 64 nos computadores mais 
recentes; 
 
◦ Campo 
 Conjunto de caracteres que representam uma informação. 
 são os atributos do registro 
 Exemplo: nome do cliente, código do cliente 
 
◦ Registro 
 Conjunto de campos relacionados entre si, tratados como uma unidade 
 Todos os registros de um mesmo arquivo têm os mesmos campos 
 Exemplo: registro de dados cadastrais de um cliente 
 
◦ Arquivo 
 Conjunto de registros 
 Exemplo: arquivo de dados cadastrais de clientes 
 
 Campo 
 Registro 
 Arquivo 
 O desempenho de uma máquina depende 
basicamente de velocidade e capacidade de 
seus diversos componentes; 
 
 Existe uma relação importante entre UCP e 
Memória; 
 
 Quanto mais próxima suas velocidades de 
interação,mais rápida é a máquina. 
 Como dito anteriormente, uma máquina 
possui diversos componentes e cada um 
interage de acordo com suas características 
elétricas; 
 
 Para avaliar o desempenho de cada 
componente foram desenvolvidos diversos 
meios de avaliações; 
 
 O desempenho dos processadores é medido 
através de sua velocidade; 
 Como o processador executa instruções,foi 
criada uma unidade denominada de MIPS 
(milhões de instruções por segundos) e o 
MFLOPs (milhões de pontos flutuantes por 
segundo).2 (**n); 
 
 Como existem diversos tipos de 
processadores com vários fabricantes, foram 
desenvolvidos programas de teste e medidas 
chamados de SPEC(system performance 
Evaluation Cooperative). 
 Como a memória é utilizada para guarda 
temporária e recuperação de dados, foi 
desenvolvida unidade de Tempo de acesso; 
 
 Uma outra unidade de desempenho trata-se 
do Tempo de resposta,que corresponde ao 
momento que o usuário solicita uma 
informação e recebe a resposta. 
 Vazão que define a quantidade de ações ou 
transações que podem ser realizadas por um 
sistema na unidade de tempo; 
 
 Servidor de banco que autentica e informa as 
condições atuais de uma conta corrente de 
um usuário. 
 
 
 
 
 OBRIGADO E ATÉ A PRÓXIMA AULA !!!