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Universidade Federal de Campina Grande
Departamento de Sistemas e Computação
Disciplina: Introdução à Ciência da Computação – Turma: 2
Período: 2018.1 – Prof. Roberto Faria
1ª. Lista - Exercícios de Fixação DATA: 11/04/2018
Nathália Rodrigues de Oliveira – Turma 2
Data Limite de Entrega: 25/04/2018
E-mail de Entrega: icc.t2.exercicios@gmail.com
Responder os exercícios de fixação em dupla após assistir e discutir cada uma das 04 (quatro) vídeo-aulas indicadas. Entregar as respostas para cada vídeo-aula. Colocar a resposta após sua pergunta, intercalando no texto.
Responda de acordo com a vídeo-aula “A evolução dos computadores” da UNIVESP publicada no YOUTUBE (https://www.youtube.com/watch?v=zu5QvPHGU3Q):
Liste os computadores eletrônicos citados e classifique-os de acordo com os tipos apresentados.
Computadores tradicionais: computador de mesa ou desktop; Grandes computadores: Mainframes e o supercomputador Watson da IBM; dispositivos portáteis: notebooks, netbooks, tablets e smartphones; Computadores embarcados: (funções específicas) processadores de câmeras digitais, máquinas de cartão de crédito, leitores de livros digitais; Sistemas críticos: computadores controladores de avião, equipamentos médicos, centrais de controle de missão (NASA).
Quais os vários significados assumidos pela palavra “computador”?
O que computa; calculador, calculista.
 O que faz cálculos (pessoa ou máquina).
Aparelho eletrônico usado para processar, guardar e tornar acessível informação de vários tipos. 
Máquina destinada ao processamento de dados, capaz de obedecer a instruções que visam produzir certas transformações nesses dados para alcançar um fim determinado.
Computador para uso individual, cuja construção se baseia num microprocessador.
Antes de existir os computadores eletrônicos para que foram utilizados os computadores humanos?
 Os computadores humanos eram contratados para fazer cálculos de uma determinada tarefa. Os cálculos humanos dos profissionais eram usados em tabelas para tarefas do dia a dia, como tabelas logarítmicas, astronômicas entre outras. 
Quais as primeiras máquinas calculadoras utilizadas e quais seus princípios de funcionamento?
Ábaco: Um instrumento formado por alguns bastões contendo bolas móveis, que podem ser movidas para cima e para baixo para realizar cálculos de adição e subtração.
Calculadora de schickard (1623): Ela funcionava por meio de um mecanismo de rodas dentadas e era chamada de "relógio calculador".
Pascaline: A máquina contém como elemento essencial uma roda dentada construída com 10 "dentes". Cada "dente" corresponde a um algarismo, de 0 a 9.  A primeira roda da direita corresponde às unidades, a imediatamente à sua esquerda corresponde às dezenas, a seguinte às centenas e assim sucessivamente.
Maquina calculadora de Leibiniz (1672): Dispositivo constituído por um carreto com dez "dentes", cada um dos quais mais comprido que o anterior, que permitiu efetuar de modo automático a multiplicação e divisão.
Arithmometer (1851): Efetuava multiplicações com o mesmo princípio da calculadora de Leibnitz e, com a intervenção do usuário, efetuava divisões.
Qual o grande diferencial das máquinas de calcular de Charles Babage em relação às anteriores? O que tinham de semelhante estas máquinas com os computadores atuais?
 A máquina diferencial de Babbage se destacou das anteriores por calcular polinômios, e seu engenho analítico possuía um processador mecânico e programável com entrada de dados na forma de cartões perfurados, e caixas para guardar os cartões e fazer a entrada e saída de dados (memória).
 
Que princípio utilizado nos computadores eletrônicos atuais, utilizava a máquina de calcular de Konrad Zuse? Qual nova tecnologia, utilizou Zuse em suas máquinas de calcular? 
Usava chaves de relés além de um sistema de lógica binária onde os valores eram representados por apenas 2 posições e não dez como nas de Babage.
Como a empresa IBM entrou na indústria de computadores? Em que ramo de negócios, atuava a IBM nos seus primórdios?
A IBM entrou na indústria de computadores quando Aiken procurou ajuda para construção do Mark 1, antes de fabricar computadores a IBM atuava no ramo de maquinas comércio e de escritório.
Quem foi Herman Hollerith e qual a sua ligação com os primeiros computadores?
Ele foi o fundador da IBM e por causa dele o Mark 1 pôde ser desenvolvido.
Como evoluíram os computadores de acordo com suas tecnologias de construção?
Os dispositivos mecânicos usados em 1672 foram sendo substituídos por reles eletromecânicos (1831) e depois por válvulas eletrônicas (1904 o diodo, 1907 o tríodo) e novamente em 1947-1953 por transistores.
Quais os vários esforços para a construção de computadores eletrônicos realizadas utilizando a tecnologia da chamada 1ª geração?
Na década de 40 foi criado o ABC que calculava sistemas de equações lineares, depois vieram os esforços de guerra como o Colossus (1944) criado no reino unido e usado para decodificar a criptografia alemã durante a segunda guerra mas não foi uma influência muito forte porque ficou guardado como segredo de guerra por 30 anos até 1974, já os estados unidos criaram o ENIAC(1945) que era usado para fazer cálculos balísticos.
O que caracterizava a 2ª geração de computadores e quais as perspectivas, da época para a utilização dos computadores?
A segunda geração foi caracterizada pelo uso dos transistores como o IBM608(1957), com a capacidade de diminuir o tamanho dos computadores, começou-se a pensar que a partir do ano 2000 já seria possível que as pessoas tivessem computadores em suas casas.
Como se deu realmente a evolução dos computadores eletrônicos até os dias de hoje? O que possibilitou essa evolução em relação a nossa vida hoje?
A evolução se deu pelo desenvolvimento de recursos integrados que combinavam dezenas de transistores e assim as estruturas de grande porte foram sendo deixado de lado e os computadores foram ficando menores e melhores o que possibilitou a maior acessibilidade ao mundo digital.
Responda de acordo com a vídeo-aula “Computadores: hardware” da UNIVESP (https://www.youtube.com/watch?v=qQpXmzJHm8I) publicada no YOUTUBE:
O que é o Sistema Binário?
É um sistema de numeração posicional de base dois no qual todas as quantidades se representam com base em dois números que são 0 e 1.
Escreva a sequência de valores de 0 a 15 no Sistema Binário.	
	0
	0000
	1
	0001
	2
	0010
	3
	0011
	4
	0100
	5
	0101
	6
	0110
	7
	0111
	8
	1000
	9
	1001
	10
	1010
	11
	1011
	12
	1100
	13
	1101
	14
	1110
	15
	1111
		
O que é bit, byte e palavra? (pesquise)
Bit é a sigla para Binary Digit, que em português significa dígito binário, o Bit é a menor unidade de informação que pode ser armazenada ou transmitida ele pode assumir somente 2 valores, como 0 ou 1, os computadores foram feitos para armazenar instruções em múltiplos de bits, que são denominados bytes, os bytes são conjuntos de Bits e incialmente o byte tinha tamanho variável, mas atualmente tem oito bits (octeto).
Quais os módulos que compõem a estrutura geral de um Computador? (também conhecida como Arquitetura Básica de um Computador)
Dispositivos de entrada, CPU, memória RAM, ULA, HD ou outro dispositivo de armazenamento secundário e dispositivos de saída.
Qual a funcionalidade de cada módulo?
Unidade de entrada: permite o acesso do computador ao mundo externo (teclado, mouse).
Unidade central de processamento (CPU): Controla as operações do computador e realiza as funções de processamento de dados.
Memoria principal (RAM): Armazena as informações que estão sendo executadas de forma rápida. Caso ocorra o desligamento da máquina todos os dados que estavam contidos na RAM serão perdidos.
Unidade lógica e aritmética (ULA): realiza operações matemáticas e logicas com os dados.
Armazenamento secundário (HD, pen drive): Mantémos dados salvos para que possam ser acessados quando necessário.
Unidade de saída: permite a saída de informações para o ambiente externo possibilitando sua visualização, armazenamento ou utilização por outro equipamento (caixas de som, monitor).
O que o processador faz “essencialmente”?
 Ele é o responsável por buscar e executar instruções presentes na memória RAM do computador. Os processos que ele executa consistem em operações matemáticas e lógicas e leitura e gravação de dados. 
Cite características que diferenciam um processador de outro.
As principais diferenças entre os processadores são seu clock, memória cache, gráficos integrados, quantidade de transistores, quantidade de bits, quantidade e complexidade de cada instrução que ele processa e a quantidade de núcleos de cada processador.
O que é o conjunto de instruções de um processador e como se deu a evolução do mesmo?
São as operações que um processador suporta, fornece ou disponibiliza para o programador, sendo que cada componente possui o seu próprio conjunto de instruções. 
O que é o clock do sistema? (também conhecido como clock interno/ velocidade do relógio/pulso do sistema)
É uma linha de pulsos elétricos (sinais) com uma determinada frequência (Hz) que se refere a execução de cada ciclo completo do processador. O clock é utilizado para sincronizar as ações dos vários circuitos digitais dentro de um sistema, sendo assim, se a frequência do clock for aumentada, o sistema passa a operar mais rapidamente.
O que é um processador com vários núcleos (multicore)?
É um processador com dois ou mais núcleos internos que são capazes de trabalhar individualmente e assim proporcionar um desempenho multitarefa muito melhor e mais rápido.
Diferencie Memória Principal, Memória Cache e Memórias Secundárias quanto às seguintes características: volatilidade, tempo de acesso e capacidade de armazenamento.
Memória principal: Também chamada de memória RAM ou memória de acesso rápido, ela é responsável por guardar os dados que estão sendo processados e isso a torna bastante volátil, pois se o dispositivo for desligado os dados que estavam guardados nela acabam sendo perdidos, quanto a sua capacidade de armazenamento ela fica em segundo lugar, perdendo apenas para a memória secundária.
Memória cache: É a memória contida no processador, ela é a mais volátil das memorias pois por ser de acesso rápido e assim como a memória principal acaba sendo perdida se o dispositivo for desligado, quanto a sua capacidade de armazenamento ela é bastante pequena em comparação com a RAM pois a cache possui apenas alguns megabytes enquanto a memória principal possui gigabytes.
Memoria secundaria: É a memória menos volátil pois os dados ficam guardados permanentemente nela além de ter a maior capacidade de armazenamento entre as três, em compensação a transferência de dados dessa memória ocorre de forma mais lenta.
Qual a finalidade da Memória Cache?
É uma memória de acesso mais rápido que a memória RAM, pois ela fica localizada dentro do processador e serve para aumentar a velocidade no acesso aos dados e instruções armazenados na memória RAM.
Exemplifique Dispositivos de Entrada
São dispositivos que proporcionam a introdução de informação externa por parte do utilizador (mouse, teclado, microfone, joystick e scanner).
Exemplifique Dispositivos de Saída.
Dispositivos que permitem somente a saída de informações da máquina (monitor, impressora e caixas de som).
Qual a finalidade dos dispositivos externos de armazenamento?
Guardar dados para que possam ser utilizados depois e salvar dados importantes que podem ser perdidos caso o armazenamento interno do computador seja danificado ou destruído, além de permitir o transporte de dados sem a necessidade de transportar o computador inteiro.
Responda de acordo com a vídeo-aula “Computadores: hardware” da UNIVESP (https://www.youtube.com/watch?v=hjYehF3lFdQ) publicada no YOUTUBE:
O que é hardware?
É o conjunto de circuitos eletrônicos que compõem o computador.
Quais as diferenças entre os circuitos dos computadores e outros circuitos eletrônicos?
Os outros circuitos citados no vídeo usam dispositivos como resistores e capacitores que ficam totalmente visíveis e sem muita integração na placa, enquanto os de computador usam dispositivos digitais e toda informação é representada por bits (0 e 1), além de terem seus circuitos muito integrados na placa mãe (poucos capacitores e resistores visíveis).
Nos circuitos digitais, como é feita a representação dos bits (0´s e 1´s)?
Como sinais de voltagem, 0 é o sinal baixo e 1 o sinal alto.
Por que não distinguimos todos os componentes do circuito (transistores, resistores, etc.) quando examinamos uma placa de circuito de um computador?
Porque o computador combina as funções e os dispositivos em circuitos muito integrados que ficam dentro da placa. 
Quais as duas partes principais de um circuito de computador?
O processador e a memória.
Como interagem, no ciclo de funcionamento de um circuito de computador, o processador e a memória?
O processador que recebe instruções da memória executa a ação e guarda os resultados na memória e a própria memória que armazena dados de execução e instruções.
 O que faz a memória de um computador?
Armazena informações de forma dinâmica, pois ela “perde” a informação com o tempo e precisa ser “relembrada”, por isso ela envia sinais de seleção e de salvamento para continuar trabalhando com as informações necessárias.
Qual a diferença de memória dinâmica e estática?
A memória dinâmica precisa de um fluxo de dados constante para que não perca a informação que ela necessita usar, já a estática é bem mais rápida, pois não necessita ser refrescada, pois a informação fica nela permanentemente.
Quais funções, em relação aos dados (representados por bits), a memória realiza?
Selecionar, escrever, ler e armazenar os bits.
Quais os tipos de bits tem uma memória?
Bits de endereço e bits de dados.
O que mudou “essencialmente” na funcionalidade e organização dos circuitos das primeiras memórias utilizadas, para as memórias utilizadas nos dias de hoje?
A quantidade circuitos integrados e de bits nas memórias pois a configuração básica dos chips de memória continua a mesma até os dias de hoje.
O que é o “ciclo de instrução” do computador? Qual é a sua sequência de passos? Por quanto tempo ele é executado?
É o período no qual um computador lê e processa uma instrução. Primeiro ele busca a instrução e depois decodifica a instrução, executa e armazena o resultado, esse ciclo é realizado desde o momento que o computador é ligado e permanece assim até que ele seja desligado.
O que acontece durante a “busca de instrução”?
O processador adquire o endereço no contador de programa, ativa a memória, adquire a instrução e traz para o processador.
O que contém o Contador de Programa?
Endereços das instruções que serão usadas.
O que acontece durante a “decodificação de instrução”?
Acontece a análise dos bits e a partir disso determinar a sequência de passo necessários para a execução da instrução.
O que faz a Unidade de Controle?
Analisar a instrução e a partir disso gerar os sinais para a sequência de passos necessário para a sua execução.
O que acontece durante a “execução de instrução”?
Acontece à busca de dados na memória para que sejam levados para o processador e executados
O que faz a Unidade de Execução (também conhecida como Unidade Lógico-Aritmética)?
Aciona de forma coordenada as várias partes do processador para que ocorra a execução da instrução recebida.
O que acontece durante o “armazenamento de resultado”?
Acontece o reajuste do valor do contador de programa para que o processador possa receber a próxima instrução.
O que é uma operação lógica? O que é uma porta lógica?
Operações lógicas são aquelas que trabalham com os bits 0 e 1. Portas lógicas são os circuitos queimplementam essas operações.
O que contém uma Unidade Lógico-Aritmética?
Somador, subtrator e outros recursos necessários para a realização e operações lógicas. 
Quais as partes que compõe um processador qualquer?
Contador de programa, unidade de controle, registrador de instrução, unidade de execução.
O que preconiza a “Lei de More”?
Essa lei dizia que o poder de processamento dos computadores dobraria a cada 18 meses.
O que mudou e o que não mudou de essencial na organização e arquitetura dos primeiros processadores para os processadores atuais?
A arquitetura dos processadores tem se mantido essencialmente a mesma desde o tempo em que os circuitos eram construídos com componentes discretos. O principal fator de evolução dos processadores tem sido a ampliação do numero de componentes nos circuitos integrados (transistores por exemplo).
Responda de acordo com a vídeo-aula “Sistemas Operacionais” da UNIVESP (https://www.youtube.com/watch?v=WruRR-8aPF0) publicada no YOUTUBE:
O que é um sistema operacional?
É um dos componentes do software de sistema que prepara o hardware para a execução de tarefas de diferentes naturezas.
Já que o hardware dos computadores tem os mesmos componentes, como é que os diferentes computadores conseguem executar tarefas tão diversificadas?
O software permite definir qual tarefa será executada e é nele que serão definidas as diferentes tarefas com de diferentes naturezas.
Qual a diferença de software e programa (ou aplicativo)?
Software é o conjunto de programas e programa ou aplicativo é uma sequência de instruções para o processador.
O que é uma instrução de máquina? Como uma instrução de máquina é representada?
É uma sequência que vai fazer o processador execute algo, ela é representada com uma sequência de bits.
Quem define qual o conjunto de instruções um processador é capaz de compreender e executar?
O conjunto de projetistas do processador.
O que são linguagem de máquina, linguagem assembler e linguagem de alto nível?
Linguagem de máquina: É a representação dos dados e das operações (instruções) que constituem um programa, é baseada no sistema binário, que é a forma compreendida e executada pelo hardware do sistema. 
A linguagem de máquina de cada processador é acompanhada de uma versão “legível” da Linguagem Assembly: É a linguagem de máquina que é a chamada linguagem simbólica, pois esta linguagem não é composta de números binários ou hexadecimais, como nas duas linguagens anteriores. A linguagem Assembly é na realidade uma versão legível da linguagem de máquina. Ela utiliza palavras abreviadas, chamadas mnemônicos, indicando a operação a ser realizada pelo processador.
Linguagem de Alto Nível: As linguagens de alto nível são assim denominadas por se aproximarem mais da linguagem natural, fazendo uso de palavras reservadas extraídas do vocabulário corrente (com READ, WRITE, TYPE, etc.) e permitem a manipulação dos dado nas mais diversas formas (números inteiros, reais, vetores, etc.), enquanto a linguagem Assembly trabalha com bits, bytes, palavras, armazenadas em memória. 
Por que os programadores utilizam mais a linguagem de alto nível do que a linguagem assembler?
Pelo fato dessa linguagem ser mais próxima da linguagem humana usada normalmente.
O que é um compilador? Podemos utilizar o mesmo compilador (tradutor) de uma determinada linguagem de alto nível para qualquer computador? Por que?
É um tradutor da linguagem de programação para a linguagem de máquina. Não.
O que é um sistema operacional e que funções ele realiza?
É um conjunto de programas que é oferecido sobre a plataforma de hardware de computador e vai coordenar o uso da memória e do processador.
Em que momento do uso do computador começa a execução do sistema operacional? No começo de sua execução o que faz o sistema operacional?
No momento em que o computador é ligado. Ele começa a carregar os programas de gerenciamento do geral do computador.
Como o sistema operacional coordena o acesso de vários usuários?
Usando senhas de acesso.
Qual a função dos ícones da área de trabalho do sistema operacional? O que acontece quando o usuário ativa um desses ícones?
Permitir a seleção do aplicativo que o usuário deseja executar. O aplicativo é inicia um processo e começa a exigir recursos do hardware como memória e processamento.
O que é um processo do sistema operacional?
É basicamente um programa de computador em execução.
Por que existe no sistema operacional um procedimento específico para desligar um computador? O que esse procedimento faz na realidade?
Ele existe para evitar perda de dados importantes. O computador garante que os dados que precisa ser salvo no disco e que estavam na memória foram armazenados.
OBS: Esse exercício já é preparação para a primeira prova.
BOM TRABALHO!
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