01 Computação I A

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COMPUTAÇÃO I A
MS. MARCOS ANDRÉ COSTA
30-445 – Computação I - A - Ms. Marcos André Costa – mcostax@santoangelo.uri.br
EMENTA, OBJETIVOS E CONTEÚDOS
Objetivos:
 GERAL: A disciplina tem por objetivo fornecer o suporte necessário para o entendimento dos conceitos da 
computação, hardware, software e principais utilitários, possibilitando ao aluno o uso dos computadores e 
da informática como ferramenta necessária às diversas tarefas cotidianas da quase totalidade das profissões 
existente e da sociedade em geral. 
 ESPECÍFICOS: Proporcionar uma visão abrangente da capacidade e dos recursos dos computadores como 
ferramenta de trabalho e apoio na tomada de decisões.
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EMENTA, OBJETIVOS E CONTEÚDOS
Ementa:
 Noções básicas.
 Noções sobre sistemas operacionais.
 Lógica de programação. 
 Algoritmo.
 Linguagem básica específica da área.
 Manipulação de conjuntos, manipulação de arquivos.
 Noções de editoração.
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EMENTA, OBJETIVOS E CONTEÚDOS
Conteúdo:
INTRODUÇÃO A COMPUTAÇÃO 
 Conceitos básicos de Computação e Informática 
 Informática (Histórico: evolução, gerações, teoria da comunicação, álgebra booleana) 
 Sistemas Digitais e Analógicos 
 Modalidade de Sistemas de Computadores (uso e finalidade) 
ESTRUTURAS E REPRESENTAÇÃO DE DADOS 
 Características dos dados 
 Sistemas de representação numérica (binário, octal e hexadecimal) 
 Unidades de medida
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EMENTA, OBJETIVOS E CONTEÚDOS
SOFTWARE BÁSICO (Conceitos, funcionamento, variações, utilização básica) 
 Sistema Operacional 
 Utilitários do Sistema Operacional
 Conceitos básicos de Linguagens de Programação (1ª, 2ª, 3ª e 4ª geração) e Algoritmos (técnicas de programação) 
 Conceitos básicos de Orientação a Objetos 
SOFTWARE APLICATIVO 
 Tipos de Aplicações Comerciais e requisitos 
 Conceitos básicos e Tipos de Banco de Dados 
 Noções básicas e utilização de programas de: editoração de textos, planilha eletrônica e apresentação. 
REDES DE COMPUTADORES 
 Conceitos básicos de rede e conectividade entre computadores 
 Internet (histórico, conceitos básicos e utilização de navegador).
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BIBLIOGRAFIA
 BROOKSHEAR, J. Glenn. Ciência da Computação: Uma Visão Abrangente. 7ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2005
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PLANO DE ENSINO
 Datas importantes:
 08/05/2015 – Prova 1
 03/07/2015 – Prova 2
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INFORMÁTICA E COMPUTAÇÃO
 Informática: “ciência do tratamento automático das informações”
 A crescente evolução na área de computação possibilitou um avanço das atividades relacionadas a esta área na 
quase totalidade das atividades humanas, iniciando pelas Engenharias e atingindo os mais diversos setores
 Por isso, é primordial que os profissionais desenvolvam um conhecimento da tecnologia de informática e 
computação que seja útil na solução dos problemas relacionados com o seu eixo profissional
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COMPUTADOR
 Computador: máquina composta de um conjunto de partes eletrônicas e eletromecânicas capaz de receber, 
armazenar, tratar e produzir informações de forma automática, com grande rapidez e precisão
 É um instrumento para agilizar o tratamento da informação, e não como seu objetivo final
 Qual foi o primeiro computador do Mundo? Em que ano surgiu? Quem foi o seu criador?
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PRIMÓRDIOS
 Pré-história: a primeira ferramenta utilizada pelo homem para realizar contagem foram os dedos da mão, dando 
início ao sistema decimal.
 Ábaco: na medida em que os cálculos foram se complicando e aumentando de tamanho, sentiu-se a necessidade 
de um instrumento que viesse em auxílio, surgindo assim há cerca de 3.500 anos o ÁBACO foi o primeiro 
instrumento a mecanizar a tarefa da contagem
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PRIMÓRDIOS
 Bastões de Napier
 Os bastões de Napier foram criados (1610 - 1614) como auxílio à multiplicação e divisão, pelo nobre escocês matemático 
John Napier
 Logaritmo e Régua de cálculo
 Napier descobriu os logaritmos e desenvolveu as tabelas de logaritmos e trigonométricas, simplificando os cálculos de 
multiplicação, divisão, raízes quadradas e ângulos 
 Os logaritmos foram combinados com um dispositivo manual para acelerar os cálculos: as réguas de cálculo (1621), 
consideradas nossas atuais calculadora e primeiros dispositivos analógicos da computação
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PRIMÓRDIOS
Elementos puramente mecânicos e “dedicados”. Dentre as principais máquinas dessa geração, citamos: 
 Calculadora de Pascal
 O filósofo, físico e matemático francês Blaise Pascal criou uma máquina (a Pascaline) para ajudá-lo nos negócios do pai
 A pascaline foi a primeira máquina de calcular mecânica, com base em rodas e engrenagens para realizar somas e 
subtrações
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PRIMÓRDIOS
 Calculadora de Leibnitz
 o filósofo e matemático alemão von Leibnitz introduziu o conceito de realizar multiplicações e divisões através de adições e 
subtrações sucessivas.
 Sua máquina era, pois, capaz de realizar as 4 operações básicas, mas era muito suscetível a erros
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PRIMÓRDIOS
 Placa Perfuradora:
 Joseph Marie Jacquard introduziu o conceito de armazenamento de 
informações em placas perfuradas, para controlar uma máquina de tecelagem.
 Causou bastante desemprego na época
 Arithmometer:
 a primeira calculadora realmente comercializada com sucesso. Ela fazia 
multiplicações com o mesmo princípio da calculadora de Leibnitz e com a 
assistência do usuário efetuava as divisões
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PRIMÓRDIOS
 Máquina Diferencial de Babbage:
 O matemático Babbage construiu um modelo para calcular tabelas de 
funções (logaritmos, funções trigonométricas, etc.) sem a intervenção de 
um operador humano, que chamou de Máquina das diferenças;
 Sua única operação era a adição, mas realizava um largo número de 
funções úteis pela técnica de diferenças finitas.
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PRIMÓRDIOS
 Máquina Analítica:
 Com o auxílio de Ada Lovelace,a Babbage também criou a chamada Máquina Analítica, 
muito mais geral que a de Diferenças, constituída de unidade de controle de memória, 
aritmética, de entrada e de saída. Sua operação era comandada por um conjunto de 
cartões perfurados;
 Seu principal mérito foi definir e dar forma aos conceitos básicos de um computador: 
módulos de armazenamento (memória), unidade operadora (com 4 operações), entrada 
e saída de dados (cartões perfurados), sequência de instruções (programa).
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PRIMÓRDIOS
 Máquina de Hollerith:
 Herman Hellerith, funcionário do Departamento de Recenseamento dos E.U.A, cria sua 
máquina de perfurar cartões e máquina de tabulareordenar, que revoluciona o 
processamento de dados.
 Aumentou a velocidade de processamento dos dados do censo (tempo: de 10 anos para 3 
anos), baixou custos, aumentou qualidade e quantidade da informação
 A tecnologia de cartões perfurados teve vasta difusão. Ele criou uma empresa que deu origem 
a atual IBM
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1ª GERAÇÃO (1930 - 1958)
 Um grande número de projetos foram implementados, baseados na 
utilização de relés e válvulas eletrônicas
 Em relação às máquinas mecânicas, apresentavam maior velociadade
e capacidade de processamento contínuo, com poucos erros de 
cálculo e pequeno tempo de manutenção
 No entanto, quebravam após não muitas horas de uso, tinham o 
custo elevado, pouca confiabilidade e usavam quilômetros de fios
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1ª GERAÇÃO (1930 - 1958)
 Além disso, consumiam uma elevada quantidade de energia e precisam de 
um grande sistema de ar condicionado para dissipar o calor produzido pelas 
válvulas
 Velocidade de milésimos de segundo e memória de 2K
 MARK I:
 Criado durante a II Guerra Mundial, era considerado uma calculadora 
eletromecânica muito grande e o primeiro projeto de computador
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1ª GERAÇÃO (1930 - 1958)
 ENIAC:
 Criado inicialmente para o cálculoda tabelas balísticas para o exército americano.
 Era uma máquina enorme, que pesava cerca de 30 toneladas e utilizava 18.000 válvulas.
 É considerado o primeiro computador eletrônico.
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1ª GERAÇÃO (1930 - 1958)
 John Von Neuman
 introduziu o conceito programa armazenado e uma arquitetura que influencia os computadores até hoje
 fez com que programas fossem introduzidos através de cartões perfurados como se fazia com os dados 
 desenvolveu a lógica dos circuitos, os conceitos de programa e operações com números binários
 deu origem a outros projetos, como EDVAC, IBM 650, UNIVAC
 Ainda na 1ª geração, surgiram os periféricos e o UNIVAC 1105 chegou ao Brasil (para o IBGE)
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2ª GERAÇÃO (1955 - 1965)
 Projetos foram implementados, baseados na utilização de transistores
 Computadores menores, mais baratos, consumiam menos energia, possuíam maior confiabilidade, eram mais 
rápidos (a velocidade passou para milionésimos de segundos) e eliminavam quase que por completo o problema 
do desprendimento de calor, característico da 2ª geração
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2ª GERAÇÃO (1955 - 1965)
 Houve grandes avanços no que se refere às unidades de memória principal, com a substituição do sistema de 
tubos de raios catódicos pelo de núcleos magnéticos (usados até hoje)
 A memória teve m aumento em sua capacidade de armazenamento, chegando a 32K
 Principais computadores: IBM 1401, IBM 7094, Honeywell 800 e IBM 7090.
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3ª GERAÇÃO (1965 - 1980)
 Uso de nova tecnologia: os circuitos integrados (CIs), sendo a miniaturização de válvulas e transistores em um 
única pastilha de silício: o chip
 A tecnologia de pequena escala de integração (SSI -Small Scale of Integration)
 O uso de CIs permitiu o surgimento de computadores de menores dimensões, mais rápidos e menos caros, com 
baixíssimo consumo de energia e mais confiáveis
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3ª GERAÇÃO (1965 - 1980)
 A velocidade passou a ser medida em bilionésimo de segundos e a memória passou a ter uma capacidade de 128k
 IBM 360:
 introduziu o conceito de família de computadores compatíveis
 Multiprogramação: diversos programas poderiam estar residentes na memória da máquina
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4ª GERAÇÃO (1980-?)
 O número de transistores podendo ser integrados numa pastilha de silício atingiu a faixa dos milhares e, logo em 
seguida, dos milhões 
 Microprocessadores CI-VLSI (Very Large Scale of Integration) surgiram os novos computadores, ainda menores, 
mais velozes (passando a atingir trilionésimos de segundos) e mais poderosos 
 A memória alcançou, inicialmente 01 MB e não parou de aumentar
 Surgiu o microcomputador e a era da informática pessoal
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4ª GERAÇÃO (1980-?)
 Nasceu a empresa INTEL que começou a desenvolver o primeiro microprocessador, o Intel 4004 (equivalente ao 
ENIAC)
 Nasceu também a Apple, com a criaçã do Apple I
 A IBM introduziu no mercado o PC, microcomputadores que se tornaram padrão: PC, PC-XT, PC-AT, PX-XT, PC 
386, PC 486, etc.
 Surgem os supercompuatores: 
 usados em laboratórios e centros de pesquisa aeroespaciais, empresas de altíssima tecnologia, previsão do tempo e a 
produção de efeitos e imagens computadorizadas de alta qualidade.
 Cray-I, Cyber 205, Fujitsu Facon-APU
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5ª GERAÇÃO (????)
 Fala-se em biochips: computadores capazes de entender a linguagem natural do homem, e a inteligência Artificial 
será a fonte de diversos avanços.
 Computação quântica: baseando em propriedades da física quântica (dualidade e paralelismo, por exemplo)
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SOFTWARE
Como pôde ser observado, o hardware foi o que sofreu as maiores transformações. Mas também vemos muitas 
evoluções no software:
 1957 : Primeiro compilador Fortran
 1959 : Comitê Codasyl é formado para criar o Cobol (Common Business Oriented Language).
 1959 : A linguagem Lisp é criada para aplicações de inteligência artificial
 1960 : Desenvolvido o padrão Algol 60.
 1964 : Linguagem Basic (Begginer’s All-purpose Symbolic Instruction Codes) é criada
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SOFTWARE
 1967 : Criação da linguagem Simula, a primeira linguagem orientada a objetos.
 1971 : Linguagem Pascal é criada.
 1972 : Linguagem C é criada no Bell Labs.
 1972 : Linguagem Prolog é criada na Universidade de Marseille
 1980 : Linguagem Ada é criada.
 1983 : Linguagem C++ é desenvolvida.
 1995 : Linguagem Java é lançada pela Sun
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A EVOLUÇÃO NÃO PÁRA
 Nos últimos tempos, as transformações na indústria de computadores têm sido extremamente rápidas.
 Custos decrescentes de hardware aumentam a faixa de aplicações economicamente viáveis.
 Capacidades de processamento crescentes em conjunto com softwares cada vez de melhor nível aumentam a 
facilidade de uso e o potencial do computador
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EVOLUÇÃO
 A tecnologia de computadores fez um progresso incrível nos aproximadamente 55 anos desde que foi criado o 
primeiro computador;
 Preços caíram, a velocidade de processamento aumentou e armazenar grande massas dedados a baixo custo já é 
realidade;
 Durante a década de 70, o desempenho dos computadores melhorou cerca de 25% a 30% ao ano.
 Com a utilização de circuitos integrados nos microcomputadores levou a uma maior otimização (35% ao ano de 
desempenho);
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EVOLUÇÃO
 Houve uma queda nodesenvolvimento de sistemas utilizando linguagem Assembly (linguagem de máquina) e 
aumento da utilização de sistemas básicos padronizados (Unix, Linux) e automaticamente novas arquiteturas 
foram se consagrando comercialmente;
 Ao longo do tempo, portanto, a tecnologia e os estilos usados na construção de computadores apresentam 
pontos comuns e permitem uma classificação dos computadores em gerações.
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LÓGICA
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LÓGICA
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SISTEMAS DE NUMERAÇÃO
Decimal Binário Hexadecimal Octal
0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 1 1 1
2 0 0 1 0 2 2
3 0 0 1 1 3 3
4 0 1 0 0 4 4
5 0 1 0 1 5 5
6 0 1 1 0 6 6
7 0 1 1 1 7 7
8 1 0 0 0 8 1 0
9 1 0 0 1 9 1 1
10 1 0 1 0 A 1 2
11 1 0 1 1 B 1 3
12 1 1 0 0 C 1 4
13 1 1 0 1 D 1 5
14 1 1 1 0 E 1 6
15 1 1 1 1 F 1 7
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Relação entre decimal, binário, hexadecimal e octal para números até 15.
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CONVERSÃO DE BASES - CONVERSÃO DECIMAL > BINÁRIO
 A conversão de decimal para binário (ou seja da base 10 
para a base 2), consiste em dividir progressivamente o 
valor decimal por 2, obtendo-se um resultado e um 
resto. De referir que o resultado em cada iteração terá 
sempre o valor de 0 ou 1. Deve-se dividir o número até 
que o quociente da divisão seja igual a 0 (zero).
 Depois de finalizado o calculo, basta agrupar todos os 
valores (ou seja, os restos de cada iteração) de baixo 
para cima.
 Resultado: 22 (10) > 10110 (2)
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CONVERSÃO DE BASES - CONVERSÃO DECIMAL > BINÁRIO
 Outra forma desta conversão (mais prática) é usando informação da tabela CIDR e atribuindo pesos às 
potencias de 2. Exemplo para valores até 255.
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CONVERSÃO DE BASES - CONVERSÃO DECIMAL > OCTAL
 Conversão Decimal > Octal
 A conversão de decimal para octal (ou seja da base 10 para 
a base 8), consiste em dividir progressivamente o valor 
decimal por 8, obtendo-se um resultado e um resto. De 
referir que o resultado em cada iteração terá sempre um 
valor menor que 7.
 Tal como no exemplo anterior, depois de finalizado o 
calculo, basta agrupar todos os valores (ou seja, os restos de 
cada iteração) no sentido ascendente.
 Resultado: 407(10) > 627(8)
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CONVERSÃO DE BASES - CONVERSÃO DECIMAL > HEXADECIMAL
 Conversão Decimal > Hexadecimal
 A conversão de decimal para hexadecimal(ou seja da base 
10 para a base 16), consiste em dividir progressivamente o 
valor decimal por 16, obtendo-se um resultado e um resto. 
Não esquecer que o sistema hexadecimal utiliza os 
símbolos: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 do sistema decimal e as 
letras A,B,C,D,E,F.
(Equivalências: A=10, B=11, C=12, D=13, E=14 e F=15)
 O resultado da conversão deverá ser também obtido, 
reunindo o valor dos restos, no sentido ascendente.
 Resultado: 53120(10) > CF80(16)
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CONVERSÃO DE BASES - CONVERSÃO OCTAL > BINÁRIO
 A principal vantagem do sistema octal é a transcrição de cada dígito octal para binário, sem a necessidade de 
cálculos:
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CONVERSÃO DE BASES - CONVERSÃO HEXADECIMAL > BINÁRIO
 Assim como na conversão octal para binário, utilizamos a substituição de cada dígito hexadecimal para seu 
correspondente binário:
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CONVERSÃO DE BASES - CONVERSÃO BINÁRIO > OCTAL
 A conversão de números binários inteiros para octais inteiros se dá substituindo o conjunto de cada 3 binários 
pelo octal equivalente; 
 Se faltar bits à esquerda preencher com zeros.
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CONVERSÃO DE BASES - CONVERSÃO BINÁRIO > HEXADECIMAL
 Análogo à conversão Binário -> Octal, só que agrupando 4 dígitos ao invés de 3.
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CONVERTER PARA DECIMAL
 BASE2
 a) 1100010
 b) 0111100
 c) 10000100110
 d) 101011000110
 BASE8
 e) 431
 f) 752
 g) 177
 h) 536
45
BASE16
i) 20F
j) 4BE
l) 100A
m) 9F0