ORGANIZACAO_COMPUTADORES_APP01

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DisciplinaOrganização de Computadores4.598 materiais81.844 seguidores
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Faculdade Câmara Cascudo
Aula Experimental
JULHO/2010
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Um computador processa (transforma) dados, através de um programa
Entrada 
de
 dados
Saída
se
dados
Processamento de dados
(programa)
COMPUTADOR
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Um programa é a implementação computacional de um algoritmo, isto é, uma sequência ordenada e finita de instruções precisas que especifica como processar os dados
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Hardware de Entrada e Saída:
Periféricos (teclado, mouse, monitor, impressora, etc.)
Hardware de Processamento:
Unidade Central de Processamento (CPU) 
Unidade lógica e aritmética (ALU)
Memória
Primária (RAM, ROM, Cache, Registradores)
Secundária (HardDisk, Pendrive, Cdrom, Dvd)
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Hardware
Camada física da máquina, formada por componentes eletrônicos que permitem seu funcionamento
Software
Camada lógica da máquina, formada por programas que determinam a forma como ela se comportará (as tarefas que ela realizará)
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Dados
Representam coisas do mundo a serem processadas (transformadas) pelo computador
Instruções
Especificam ao computador como processar os dados, isto é, o instruem a como tratar ou transformar os dados do usuário
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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
pode ser programado
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Imperativo: computação como ordens fornecidas através de comandos
Funcional: computação como ativação de funções
Lógico: computação como solução de sentenças lógicas
Orientado a objetos: computação como troca de mensagens entre objetos
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Possui um conjunto de instruções que executa. Essas instruções podem ser de:
Entrada de dados, a partir de periféricos
Saída de dados, para periféricos
Processamento de dados
Movimentação de dados na memória
Transformação de dados (operações aritméticas e lógicas)
Controle do fluxo de execução das instruções (desvios condicionais e incondicionais)
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CPU/microprocessador
Unidade de Controle
Controla o fluxo de informações entre todas as unidades do computador e executa as instruções na seqüência correta
Unidade Aritmética e Lógica (UAL)
Realiza operações aritméticas (cálculos) e lógicas (decisões), comandada por instruções armazenadas na memória
Fica em uma placa de circuitos chamada placa-mãe (\u201cmotherboard\u201d)
Clock (relógio)
Os microprocessadores trabalham regidos por um padrão de tempo
determinado por um clock
gera pulsos a intervalos regulares
a cada pulso uma ou mais instruções internas são realizadas
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Memória principal
Armazena temporariamente as informações (instruções e dados)
dados ficam disponíveis ao processamento (pela ULA) e para transferência para os equipamentos de saída
organizada em porções de armazenamento, cada qual com um endereço
ROM (Read Only Memory) PROM, EPROM, EEPROM
tipicamente menor que a RAM
não depende de energia para manter o seu conteúdo
memória permanente
informações não podem ser apagadas (casos especiais)
geralmente vem gravada do fabricante
apenas de leitura
Programas em memória ROM 
rotina de inicialização do computador, reconhecimento do hardware, identificação do sistema operacional, contagem de memória
Orientar o computador nas 1ªs operações
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Memória principal
RAM (Random Access Memory)
memória temporária
utilizada pelo usuário para desenvolver seus programas
uso restringe-se ao período em que o equipamento está em funcionamento
memória é volátil (seu conteúdo pode ser apagado) 
armazenar programas e dados
guardar resultados intermediários do processamento
podem ser lidas ou gravadas informações
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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
são trazidos da memória para a CPU
UC analisa a instrução
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Uma instrução é constituída basicamente de:
código de operação
endereço dos operandos
Da seção de controle, seguem para a memória os endereços dos operandos
Operandos são localizados e transferidos para a ULA
A última etapa consiste em transferir o conteúdo do registrador que contém o resultado para a memória
0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1
 Cód. de operação End. do 1º operando End. do 2º operando
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Instruções de E/S
leituras de fita, disco magnético, gravação etc
Instruções de transferência
da memória pra CPU, de um registrador para outro
Instruções Aritméticas
adição, subtração, multiplicação, divisão
Instruções Lógicas
E (AND), OU (OR), NÃO (NOT)
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1ª posição da memória
2ª posição da memória
3ª posição da memória
= some
= variável A
= variável B
010...
110..
111...
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Periféricos (ou Unidades de Entrada e Saída)
dispositivos conectados a um computador que possibilitam a comunicação do computador com o mundo externo
Unidades de entrada
Permitem que informações sejam introduzidas na memória do computador
Exemplos
mouse
Forma armazenável internamente (bits)
Unidades de saída
Transformam a codificação interna dos dados em uma forma legível pelo usuário
Exemplos
Impressora
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Bit
BInary digiT
componente básico da memória 
é a menor unidade de informação
pode assumir dois valores ou sentidos
1 --> ligado (ON) ou 0 --> desligado (OFF)
Byte
Agrupamento de 8 bits
Normalmente corresponde a um caractere: letra, dígito numérico, caractere de pontuação,...
Com um byte é possível representar-se até 256 símbolos diferentes.
Palavra de memória
número de bits que o computador lê ou grava em uma única operação 
tanto dados como instruções
tamanho da palavra de memória pode variar de computador para computador
32 ou 64 bits
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Códigos de representação de dados
caractere é a unidade básica de armazenamento na maioria dos sistemas
armazenamento de caracteres (letras, números e outros símbolos) é feito através de um esquema de codificação 
certos conjuntos de bits representam certos caracteres
Bastante utilizados: ASCII, EBCDIC e UNICODE
ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
Código utilizado pela maioria dos microcomputadores
Unidades de Medida
quantificar a memória principal do equipamento
indicar a capacidade de armazenamento (disco, CD-ROM, fita, etc.) 
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1590 - Microscópio (Janssen)
1609 - Cinemática (Galileu)
1609 - Leis do movimento planetário (Kepler)
1614 \u2013 Logaritmos (Napier)
1637 - Geometria Analítica (Descartes)
1642 - Máquina de calcular (Pascal)
1643 - Barômetro de mercúrio (Torricelli)
1657 - Relógio de pêndulo (Huyghens)
1662 - Propriedades físicas dos gases (Boyle)
1665 - Cálculo diferencial e integral 
(Newton e Leibniz)
1666 - Lei da gravitação (Newton)
1672 - Máquina de calcular (Leibniz)
1690 - Teoria ondulatória da luz (Huyghens)
1700 - Teoria da probabilidade (Bernoulli)
1718 - Termômetro de mercúrio (Fahrenheit)
1769 - Máquina a vapor (Watt)
1780 - Lei da combustão (Lavoisier)
1783 - Balão de ar quente
1804 - Locomotiva (Trevenick)
1807 - Navio a vapor (Fulton)
1829 - Locomotiva \u2013 Na prática (Stephenson)
1831 - Lei da indução elétrica (Faraday)
1835 - Máquina analítica (Babbage)
1837 - Telégrafo (Morse)
1839 - Fotografia (Daguerre)
1861 - Telefone (Bell)
1867 - Dinamite (Nobel)
1868 \u2013 Máquina de escrever (Christopher Latham Sholes)
1869 - Tabela periódica dos 
elementos (Mendeleyev)
1873 - Teoria do Eletromagnetismo (Maxwell)
1879 - Lâmpada (Edison)
1879 - Locomotiva elétrica
1885 - Carro a motor (Benz)
1888 - Ondas eletromagnéticas (Hertz)
1892 - Gerador de corrente alternada (Tesla)
1895 - Raio-X (Roentgen)
1900 - Teoria quântica (Planck) 
1903 - Radiatividade (Rutherford)
1905 - Teoria da relatividade (Einstein)
1913 - Estrutura atômica (Bohr)
1925 - Mecânica quântica (Heisenberg)
1928 - Penicilina (Fleming)
1923/1929 - Televisão (Zworykin)
1932 - Neutrons, positrons (Chadwick)
1938 - Fissão nuclear (Hahn)
1942 - Reator nuclear (Fermi)
1941-45 - Projeto da bomba