Material Aula ARQ 2016 2 Unid 1 1 Conceitos de Processamento de Dados s2

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Mario A. Monteiro
ARQUITETURA DE COMPUTADORES
Unidade 1 - INTRODUÇÃO
Item 1.1
CONCEITOS DE PROCESSAMENTO DE DADOS
Mario A. Monteiro
ARQUITETURA DE COMPUTADORES
SUMÁRIO
� A ORIGEM DO PROCESSAMENTO DE DADOS
� O COMPUTADOR (componentes)
� Sistemas
� Processamento de Dados
� Dado e Informação
� Sistema de Processamento de Dados (Computador)
� Algoritmos e Linguagens de Programação
� EVOLUÇÃO DOS COMPUTADORES
CONCEITOS DE PROCESSAMENTO DE DADOS
Mario A. Monteiro
ARQUITETURA DE COMPUTADORES
A ORIGEM DO PROCESSAMENTO DE DADOS E
DOS COMPUTADORES
CONCEITOS DE PROCESSAMENTO DE DADOS
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Inicialmente......
� As pessoas manipulavam elementos de informações para registrar negócios 
(trocas) ....
Depois.....
� Precisaram registrar informações de compras e vendas realizadas, com 
clientes
E ......
� Também faziam operações aritméticas simples e em sequência , como 
atualização de dados bancários ou de itens de estoque ou registros 
acadêmicos.
CONCEITOS DE PROCESSAMENTO DE DADOS
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A manipulação de Informações, realizada de forma manual tem 
semelhança com o processamento de dados realizado atualmente de 
forma automática
A palavra DADOS e a expressão PROCESSAMENTO DE DADOS 
surgiram com a tecnologia de informação (TI),
CONCEITOS DE PROCESSAMENTO DE DADOS
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O que significa processar dados? 
Ou computar?
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Um banco deseja atualizar o saldo de uma conta corrente de um cliente, depois de ter 
sido apresentado um cheque para ser debitado daquela c/c.
O funcionário responsável adotaria basicamente o seguinte o procedimento (que deveria 
constar de um manual de tarefas):
� Identificar a c/c e obter o saldo existente
� Registrar o valor do saldo e o valor do cheque
� Efetuar operação de subtração: saldo menos cheque
� Registrar o novo saldo onde constam os dados do cliente
CONCEITOS DE PROCESSAMENTO DE DADOS
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EM CONJUNTO, ESTAS QUATRO FRASES CONSTITUEM UM PROCESSAMENTO
Cada uma delas é uma etapa do referido processamento
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Como as etapas são ordenadas sequencialmente segundo uma lógica
definida, e que resulta na obtenção do novo saldo da c/c, chama-se a esse
conjunto de etapas de
A L G O R I T M OA L G O R I T M O
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Então, 
O processamento de dados consiste na realização 
(ou implementação) de um
A L G O R I T M OA L G O R I T M O
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� SISTEMA 
- Conjunto de partes coordenadas que concorrem para a realização 
de um determinado objetivo - que, usualmente, dá nome ao sistema.
SISTEMAS DE PD
EXEMPLOS DE SISTEMAS
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� COMPUTAÇÃO
Pode ser entendido como a realização de cálculos de forma
ordenada ou como sendo apenas uma atividade de
manipulação de valores
SISTEMAS DE PD
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Um computador é uma 
máquina projetada para 
manipular (processar) 
dados.
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Esta máquina possui diversos 
componentes físicos e de outra 
natureza (lógicos)
Sendo assim...
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É considerado um
SISTEMA DE COMPUTAÇÃO ou 
SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE 
DADOS
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� SISTEMA DE COMPUTAÇÃO
- Conjunto de partes coordenadas que
concorrem para a realização do objetivo de
computar ou manipular elementos (dados).
Como a língua inglesa não possui uma palavra adequada para
traduzir a manipulação de dados, usa-se naquela linguagem o termo
Data Processing para significar a manipulação de dados, o que
traduziu-se para Processamento de Dados.
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Processamento de dados (Data Processing) consiste de uma
série de atividades ordenadamente realizadas (“receita de bolo”),
com o objetivo de produzir um arranjo determinado de informações
a partir de outras obtidas inicialmente.
É COMUM USAR-SE SINONIMAMENTE OS TERMOS:
COMPUTAÇÃO ou PROCESSAMENTO DE DADOS
PROCESSAMENTO DE DADOS
(Computação)
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DADO e INFORMAÇÃO
Dado - Refere-se a matéria prima a ser computada.
Informação – É o resultado da computação.
EXEMPLO:
Para calcular o tal saldo de conta corrente: 
- o valor da conta corrente atual e do cheque – são os DADOS
- o passo a passo para a referida atualização – é o ALGORITMO
(processamento)
- o resultado da divisão da soma total de notas pela quantidade de 
alunos, que se denomina media - INFORMAÇÃO
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Algoritmo para soma de 100 números (1 a 100)
O algoritmo pode ser formalizado em comandos de uma linguagem 
de programação, entendida pelo sistema de computação.
Instruções
PROCESSAMENTO DE DADOS
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PROCESSAMENTO DE DADOS
Pode-se observar que, para realizar o algoritmo (o processamento 
de dados) é necessário basicamente:
Obter os dados que serão processados (computados) 
(ENTRADA)
Elaborar a sequencia de passos do algoritmo)
(PROCESSAMENTO)
Registrar ou guardar a informação resultante do processamento.
(SAÍDA)
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PROGRAMA DE COMPUTADOR
� Quando o processamento dos dados passa a ser realizado de forma 
automática por uma máquina (computador), o conjunto de etapas do 
processamento (algoritmo) é chamado de
PROGRAMA
e cada uma das etapas é denominada 
INSTRUÇÃO (ou Instrução de Máquina)
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PROCESSAMENTO DE DADOS
� ETAPAS DE UMA COMPUTAÇÃO (processamento de dados)
Dados Processamento Informação
Entrada Sequência de instruções Saída
Sequência de instruções
(receita de bolo) Algoritmo Programa
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COMPUTAÇÃO
A computação pode ser realizada de forma manual (como acontecia antes da 
invenção dos computadores) ou por meio de uma máquina (o computador).
A máquina que realiza diretamente as etapas de uma computação consiste de um conjunto 
de componentes físicos (HARDWARE). O hardware (os componentes) são instruidos passo 
a passo (ALGORITMO) para realizar as tais etapas. Isto é o SOFTWARE.
Dados Processamento Informação
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SISTEMAS DE PD
O hardware é construido com circuitos eletrônicos (principalmente Transistores
(que agem como porta binária)
Para os circuitos serem simples, eles realizam apenas operações muito simples,
chamadas de primitivas
EXEMPLOS DE PRIMITIVAS
� somar 2 números e armazenar resultado
� verificar se um valor é igual a zero.
� mover uma número de um local de armazenamento para outro
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Como estas primitivas são executadas pelo hardware chamam-se Instruções
de Máquina, sempre representadas por um conjunto de algarismos binários –
BITS, os quais podem ser entendidos como um número.
Um conjunto de instruções caracteriza um PROGRAMA e, no caso, este
programa é também chamado de Código Binário.
INSTRUÇÃO DE MÁQUINA 
SISTEMAS DE PD
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SISTEMAS DE PD
CÓDIGO BINÁRIO (ou
Linguagem de Máquina)
LINGUAGEM ASSEMBLY
(linguagem de máquina, 
porém simbólica)
LINGUAGEM DE ALTO 
NÍVEL
01010101000011000011110010100000
00010111110110011111001001000100
push ebp
mov ebp, esp
add esp, -$0c
mov [ebp-$04],eax
#include <stdio.h>
unsigned long amount = 1000, retirada, 
deposito;
int escolha, senha, k;
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Programa escrito em linguagens
diferentes
CODIGO FONTE C
#include <stdio.h>
unsigned long amount = 1000, retirada, deposito;
int escolha, senha, k;
char transacao = 'y';
void main()
{
while (senha != 1520)
{
printf("ENTRE COM SENHA:");
scanf("%d", &senha);
if (senha != 1520) }
do
{
printf("INICIE SERVICOS\n");
printf("1.Retirada\n");
printf("2. Deposito\n");
printf("3. Encerra\n");
scanf("%d", &escolha);
switch (escolha)
{
SISTEMAS DE PD
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Linguagem Delphi
Procedure Tform1.TesteAsm;
var I, Total:Integer;
begin
Total:=0;
For I:=1 To 5 do
Total:=Total+10;
End;
Linguagem Assembler
push ebp
mov ebp, esp
add esp, -$0c
mov [ebp-$04], eax
xor eax, eax
mov [ebp-$0c], eax
mov[ebp-$08], $00000001 
add dword ptr [ebp-$0c], $0a
inc dword ptr [ebp-$08]
cmp dword ptr [epb-$08], $06
jnz TForm1.TestAsm + $15
mov esp, ebp
pop ebp
ret
Linguagem de Máquina (binário)
01010101000011000011110010100000
00010111110110011111001001000100
10000011110001001111010000000001
10001001010001011111110011111100
00110011110011011010101001000000
100010010100010111111100 11111111
11000111010001011111000010000001
10000011010001011111010000001010
111111110100010111111000 0010100
10000011011111011111100000000110
0111010111110011 100100010000000
1000101111100101 10101010000000
SISTEMAS DE PD
Programa escrito em linguagens
diferentes
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ARQUITETURA DE COMPUTADORES
ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DE UM S. C
� ARQUITETURA DE COMPUTADORES
E
� IMPLEMENTAÇÃO DE COMPUTADORES 
PROJETO DE SISTEMAS DE COMPUTAÇÃO 
(COMPUTADORES)
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ARQUITETURA DE COMPUTADORES
� Trata de aspectos de interesse do programador
� Ex.: conjunto de instruções do processador, tamanho da palavra, 
modos de endereçamento de instruções, etc
≠
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IMPLEMENTAÇÃO DE COMPUTADORES
� Trata de aspectos desnecessários ao programador
� Ex.: tecnologia usada na construção da memória, a frequencia do 
relógio, sinais de controle para iniciar as microperações, etc
ORGANIZAÇÃO FUNCIONAL DE UM S. C
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ARQUITETURA DE COMPUTADORES
SURGIMENTO E EVOLUÇÃO DOS COMPUTADORES
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SURGIMENTO DOS COMPUTADORES 
E, além destes, possue ainda um outro componente
Considerando-se as etapas de um processamento de dados os arquitetos que projetaram 
os computadores imaginaram que eles deveriam possuir basicamente os seguintes 
grandes módulos (componentes)
PROCESSADOR
ENTRADA 
SAÍDA
MEMÓRIA 
(dispositivo para armazenamento)
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EVOLUÇÃO HISTÓRICA
Década de 1940 – surgimento dos primeiros sistemas de computação eletrônicos
ENIAC 
(1946)
1960/70 – Criação da Intel (69) e AMD (70). Surge 1o microprocessador (4004)
Intel 4004 
(1971)
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Primeiro computador comercial – Univac – 1951
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Intel 8080 - 1974
Intel 8080/8085
- 5 000 transistores
- cálculo com 8 bits 
- memória: 64 K
PRIMEIRO MICROPROCESSADOR COMERCIAL
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386
275000 T
Pentium 4 AMD Athlon
Itanium
400 milhôes T
Intel i3
MICROPROCESSADORES
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AMD Phenon II
INTEL i7
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Primeiro microcomputador no mercado: ALTAIR - 1975
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Impactos da evolução da computação entre 1980 - 2010
� A Lei de Moore – crescimento sistemático de desempenho anual
� Crescimento vertiginoso da quantidade e tipos de aplicações para
computação.
� Surgimento dos microprocessadores, levando ao uso da computação
pessoal e, posteriormente, com mobilidade
� Maior facilidade e flexibilidade no desenvolvimento de software, com
surgimento de C++, Java, Phyton, Lua, etc
SOLUÇÃO PARA AUMENTO DE DESEMPENHO: 
PARALELISMO
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Efeito da Lei de Moore