Introdução (Portugol)

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Professor:
Leonardo Pereira de Sousa
Algoritmos e Programação I
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ – UFPI
Campus Picos
INTRODUÇÃO
SLIDE 01
Conteúdo
• Sistemas de computação;
• Representação da informação;
• Sistemas numéricos.
Sistemas de Computação
• Fisicamente, o computador não é mais do 
que um conjunto de componentes elétricos, 
mecânicos e eletromecânicos capazes de 
processar informações, portanto todo e 
qualquer sistema de computação são 
compostos de componentes 
físicos e lógicos.
Sistemas de Computação
• Esses componentes são conhecidos como:
– HARDWARE são partes mecânicas, elétricas 
e eletrônicas.
– SOFTWARE são métodos, procedimentos, 
normas e documentação necessários ao 
funcionamento da parte física.
Sistemas de Computação
• Estrutura lógica
– Unidade Central de Processamento - O 
processador é o cérebro do computador, o 
componente que calcula operações de lógica 
binária (adição, subtração etc.), lê e escreve 
informação na memória do computador e que 
diz aos outros componentes o que fazer.
Sistemas de Computação
• Unidade Lógica e Aritmética (ULA)
– A ULA - Unidade Lógica Aritmética, efetiva 
as operações como adição, subtração, divisão, 
multiplicação, comparação etc.
• Unidade de Controle
– A unidade de controle decodifica as instruções 
do programador que está na memória, gerando 
os sinais necessários para a execução da 
instrução. Ela coordena o funcionamento de 
todas as outras unidades.
Sistemas de Computação
• Estrutura lógica
– Dispositivos de Entrada e Saída:
• As unidades de entrada de dados realizam a interface 
entre homem e máquina, exemplo: o teclado, o 
mouse etc.
• Já as Unidades de saída de dados devolvem a 
informação processada entre a máquina e o homem, 
exemplo: a impressora, o vídeo etc.
Sistemas de Computação
• Estrutura lógica
– Programas (software) - Apesar de não terem 
qualquer tipo de implementação física, os 
softwares dão vida aos diversos componentes 
do computador e os fazem trabalhar para um 
fim comum.
– Isto só é possível, através de instruções 
específicas de operação agrupadas em unidades 
lógicas ou programas.
Sistemas de Computação
• Estrutura lógica
– Unidades de Memória - É o principal local de 
operação do computador, pois armazena toda a 
informação associada ao programa a ser 
executado.
Sistemas de Computação
• Tipos de Memória:
– A memória pode ser dividida quanto a sua 
funcionalidade em três tipos distintos:
• RAM (random access memory) - é volátil. Todas as 
informações introduzidas no computador são armazenadas na 
memória RAM.
• ROM (read only memory) - não é volátil, esta memória é 
apenas de leitura e de acesso randômico (aleatório), é usada 
para iniciar o sistema.
• Memória de Massa ou Secundária - São as fitas magnéticas, 
discos magnéticos ou ópticos. Este tipo de memória contém 
componentes eletromecânicos o que a torna mais lenta. Sua 
principal característica é o baixo custo e a sua grande 
capacidade.
Organização Básica de um Computador
0
0
1
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0011001101
Dados de Entrada Dados de Saída
Instruções de
Programa
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Componentes de Software
• Nos primeiros computadores o usuário interagia 
muito com a máquina, atualmente os detalhes de 
operação do hardware não são vistos pelo usuário.
• O usuário trabalha em um nível de abstração mais 
alto, deixando detalhes de acionamento da 
máquina para um programa especial chamado 
Sistema Operacional.
Classificação dos Sistemas
• Sistemas Operacionais (S.0.):
– O Sistema Operacional nada mais é do que um 
conjunto de programas que auxiliam o 
desenvolvimento ou a execução de uma 
determinada aplicação sendo responsável pelo 
seu processamento.
– Ele também assegura que os recursos físicos do 
sistema estejam disponíveis quando necessários, 
e que os recursos de software sejam fornecidos 
quando requisitados.
Classificação dos Sistemas
• Softwares de Aplicação:
– são criados, em regra, para executar tarefas 
específicas como o processamento de texto, 
reprodução de áudio etc.
– Para se criar estas aplicações são necessárias as 
linguagens de programação, que não deixam de 
ser um software de aplicação.
– As linguagens de programação permitem a 
criação de sequências lógicas que o computador 
consegue "entender" e executar.
Representação da Informação
• Para que as instruções sejam processadas 
na memória do computador, toda a 
informação precisa ser representada de um 
modo comum e coerente em todos os tipos 
de sistemas e ambientes, o que obrigou a 
criação de um modelo geral de 
representação numérica.
Linguagem de Máquina
• A linguagem de máquina é a linguagem que o 
computador compreende e armazena as instruções 
das ações que deve realizar.
• Representada pela ausência e presença de 
energia.
• É muito difícil de ser compreendida e utilizada 
pelos seres humanos.
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Linguagem de Máquina
• A Linguagem de Máquina é formada por um conjunto de 
bits (Binary Digit ou Dígito Binário).
• Um bit é representado numericamente por:
– 0 (zero) ou;
– 1 (um).
• Exemplo:
– 0100 0001 (letra A)
• A CPU contém um conjunto de instruções que usam a 
linguagem de máquina. Cada instrução é um conjunto de 
bits que dizem a CPU como executar os programas (outro 
conjunto de bits) juntamente com os dados de entrada 
(também outro conjunto de bits).
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Linguagem de Programação
• A linguagem de programação é uma linguagem mais 
facilmente compreendida pelos seres humanos, onde 
algoritmos são escritos com o objetivo de prover a 
comunicação com o computador.
• Algoritmo é uma seqüência de passos (instruções ou 
comandos) finitos e bem definidos que visam solucionar 
um problema.
• Representações:
– linguagem natural;
– fluxogramas;
– linguagem algorítmica.
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Classificação das Linguagens de 
Programação
• Linguagens de Alto Nível:
– mais próxima do ser 
humano;
– alto poder de 
expressividade;
– ex: Pascal, C, C++, Java, 
etc.
• Linguagens de Baixo 
Nível:
– mais próxima da 
máquina;
– pouco expressiva e 
legível;
– ex: Assembly.
if (fimDeSemana)
printf (“sair”);
else
printf (“estudar”);
mvmm ar1, ar3
rpt #10
mvdd *ar3+, *ar5+
STM #1, ar1
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Compilação & Interpretação
• O compilador e o interpretador são programas que 
transformam as instruções de um algoritmo (escrito em 
linguagem de programação) em instruções de um programa 
(escrito em linguagem de máquina).
• Compilador:
– Traduz todo o código-fonte da linguagem de programação 
para código em linguagem de máquina (código-objeto). É o 
código-objeto que deve ser executado quando for necessário.
• Interpretador:
– Não gera código-objeto. Cada instrução do código-fonte é 
traduzida, em tempo de execução, e executada logo em 
seguida. 21
Compilador
if (fimDeSemana)
printf (“sair”);
else
printf
(“estudar”);
0111 1110
0111 0100 
0101 0010
1101 0000 
0111 1110
Compilador
CPU
Código-fonte
Executar
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Lógica de Programação
• A lógica de programação é uma técnica 
utilizada para desenvolver algoritmos.
• Essa técnica é utilizada para organizar os 
comandos (ou passos) a fim de atingir um 
determinado objetivo. Ou seja, é a especificação 
passo a passo das tarefas necessárias à solução de 
um problema. 
• Obs.: A ordem dos passos é importante para se 
atingir o objetivo desejado e o algoritmo deve ter 
um fim. 23
Algoritmo: Fritar um Ovo
1. Pegar frigideira, ovo, óleo e sal;
2. Colocar óleo na frigideira;
3. Acender o fogo;
4. Colocar a frigideira no fogo;
5. Esperar o óleo esquentar;
6. Colocar o ovo na frigideira;
7. Retiraro ovo quando pronto.
Seqüência de instruções.
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Algoritmo: Trocar Lâmpadas
1. Se (lâmpada estiver alta)
pegar escada;
2. Pegar lâmpada nova;
3. Se (lâmpada estiver quente)
pegar pano;
4. Tirar lâmpada queimada;
5. Colocar lâmpada nova.
Instruções de 
seleção se.
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Algoritmo: Fazer um Bolo
1. Pegar ingredientes;
2. Se (roupa for branca)
colocar avental;
3. Se (tiver batedeira)
bater ingredientes na batedeira;
Senão
bater ingredientes à mão;
4. Colocar a massa na forma;
5. Colocar forma no forno;
6. Esperar o bolo assar;
7. Retirar o bolo do forno
Instrução de 
seleção se-senão.
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Algoritmo: Descascar Batatas
1. Pegar faca, bacia e batatas;
2. Se (roupa for branca)
colocar avental;
3. Enquanto (houver batatas)
descascar uma batata;
4. Limpar e guardar faca e bacia.
Instrução de 
repetição enquanto.
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Algoritmo
• Deve-se analisar todas as possibilidades possiveis
no enunciado do problema.
FIM