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Bacharelado em Ciência da Computação
Introdução à Ciência da Computação 
Universidade Federal de Uberlândia 
Faculdade de Computação - FACOM
Programação de Computadores
Profª. MSc. Sara Luzia de Melo
Email: sara.melo@ufu.br
Sala: 1B149
Objetivo da disciplina
Apresentar os principais conceitos e teorias nos quais se baseiam a
Ciência da Computação.
Discutir sobre as Relações Étnico-raciais, Explorar o processo
de Inclusão Digital como forma de Inclusão Social e diminuição
das distâncias entre diferentes culturas e raças.
Ementa Resumida
� História e evolução dos computadores;
� Sistemas de numeração;
� Linguagens de programação;
� Algoritmos;
� Teoria sobre algoritmos;
� Execução de algoritmos;
� Informática;
� Computador e sociedade.
Formas de Avaliação
Duas avaliações:
Primeira prova: 35 pontos (17/10);
Segunda prova: 35 pontos(05/12););
Seminários : 30 pontos.
Total: 100 pontos. Nota mínima para aprovação: 60 pontos. 
Avaliação Substitutiva
� Uma prova substitutiva poderá ser feita por alunos que ficaram
com média entre 40 e 59, ou por alunos que perderam alguma
das provas durante o semestre.
� A prova substitutiva valerá 100 pontos. O aluno deverá obter 60
pontos para ser aprovado.
� Caso o aluno seja aprovado na prova substitutiva, sua nota final
será 60 pontos, independente da nota tirada nesta última
prova.
� Não poderão fazer essa prova alunos com mais de 25% de faltas 
(18 aulas, no total).
Atendimento
Atendimento com a professora em horário agendado e com
confirmação por e-mail.
Quartas, das 13:30 às 15:30
Sala 1B149
(sara.melo@ufu.br)
O que é computação?
Computar = calcular “Calcular vem do latin
calculi”, nome dado à pequenas pedras usadas
pelo romanos para calcular;
Computador = máquina de calcular. Seria o 
computador uma calculadora? Quase isso....
Computação envolve equipamentos e o raciocínio 
lógico e matemático para o processamento de 
dados.
O que é um computador?
� É uma máquina que faz processamento de dados.
� É capaz de realizar uma grande gama de tarefas, 
com alta velocidade e precisão, desde que receba 
as instruções adequadas de um programa.
Etapas do processamento 
Entrada Processamento Saída
Armazenamento
Entrada
� As operações de entrada são realizadas através dos 
periféricos de entrada e consistem no recebimento 
dos dados para processamento.
Etapas do processamento 
Entrada Processamento Saída
Armazenamento 
Saída
� As operações de saída são realizadas através dos
periféricos de saída, os quais transformam os
resultados do processamento que estão na
memória para um formato compreensível ou
acessível pelos usuários.
Etapas do processamento 
Entrada Processamento Saída
Armazenamento
Processamento
� Consiste na execução de operações sobre os dados 
recebidos. 
� Esta tarefa e realizada pelo processador, também 
conhecido como Unidade Central de Processamento 
(Central Processing Unit – CPU). 
� O processador executa as instruções contidas nos 
programas e controla o acesso aos dados na 
memória.
Etapas do processamento 
Entrada Processamento Saída
Armazenamento
Armazenamento
� Os dados são armazenados durante processamento 
ou para uso posterior. 
Hardware e Software
� Um computador é formado por 2 elementos fundamentais:
� Hardware
� Parte física do sistema informatizado, formada por um
conjunto de componentes elétricos, eletrônicos,
eletromecânicos (placas e demais dispositivos periféricos).
� Software
� Conjunto de instruções que comandam o funcionamento do 
hardware, também chamado simplesmente de “programa”. É 
o software que transforma o hardware em um algo útil para 
nós, usuários. O software é dito um elemento lógico, pois é
algo intangível, que só existe na memória do computador. 
Isto é, não possui existência física.
Hardware
Periféricos 
de Entrada 
Periféricos 
de Saída
Processador 
(CPU)
Memória
dados dados
dados
d
a
d
o
s
Processador
� O processador, também chamado de CPU (Central 
Processing Unit ou Unidade Central de Processamento), 
é considerado o “cérebro” do computador: 
� É ele quem executa programas; 
� Faz cálculos; 
� Controla o fluxo de funcionamento de toda a máquina, de 
acordo com as instruções dos programas armazenados 
na memória.
Processador
� Cabe ressaltar que o processador é capaz de 
realizar apenas: 
� Operações aritméticas simples (soma e subtração).
� Operações lógicas (comparações).
� Armazenar e recuperar informações na memória. 
� Isto significa que qualquer problema, simples ou 
complexo, é reduzido a uma combinação adequada 
dessas operações (LANCHARRO et al., 1991). 
� Como as operações são executadas milhões ou ate 
bilhões de vezes por segundo, vemos o resultado do 
processamento de forma relativamente rápida.
Processador
� A velocidade do processador e medida em Hz 
(Hertz). 
� A quantidade de Hertz especifica quantos ciclos o 
processador é capaz de realizar por segundo. 
� Por ciclo, entendemos buscar uma instrução na memória 
e executá-la. 
� Isto é, um processador de 1 GHz é capaz de realizar 
aproximadamente um bilhão de ciclos por segundo, isto 
é, buscar e executar um bilhão de instruções por 
segundo.
Unidades e grandezas básicas para 
Informática
� Hertz= ciclos
� Frequência de um processador de computador como 
medida de desempenho 
� A cada ciclo o computador faz uma instrução
Hertz (Hz) 1 ciclo
Kilohertz (kHz) 103 Byte = 1 000 ciclos
Megahertz(MHz) 106 Byte = 1 000 000 ciclos
Gigahertz (GHz) 109 Byte = 1 000 000 000 ciclos
Processador
� O processador é construído com base em milhões 
de minúsculos componentes eletrônicos 
(transistores, diodos, capacitores, resistores, etc.), 
integrados em uma pastilha de silício. Fica 
encaixado na placa mãe, no interior do gabinete .
Placa mãe
� A placa mãe é responsável por interconectar todas 
as peças que formam o computador.
� Ela possui um soquete onde é encaixado o processador.
� Possui encaixes denominados slots para:
� os módulos de memória RAM;
� placas de expansão (de vídeo, de som, de rede, etc.). 
� Também possui encaixes para:
� os cabos que conectam o HD; 
� os drives de CD e disquete;
� portas para conexão de dispositivos externos (mouse, 
teclado, impressora).
Placa mãe
Soquete para 
encaixe do 
processador
Slots para 
Memória 
RAM
Encaixe do cabo de energia
Portas para conexões dos periféricos externos
Encaixe do HD
placas de 
expansão
Memória
� São dispositivos eletrônicos, magnéticos ou óticos 
capazes de reter informações que foram ou que 
ainda serão processadas. Existem quatro tipos de 
memória:
� Memória Principal (RAM)
� Memória ROM
� Memória Cache
� Memória Secundária
Memória RAM
� A memoria principal ou RAM (Random-Access 
Memory, memória de acesso aleatório) armazena 
temporariamente as informações, mantendo o 
sistema operacional e os programas que estiverem 
em uso, além dos dados de processamento 
necessários a cada momento (VELLOSO, 2004).
� Fisicamente, a memória RAM é uma placa que fica 
encaixada na placa mãe em um slot apropriado.
Memória RAM
Memória RAM
� É uma memória dita volátil, já que somente
armazena informações enquanto o computador
estiver ligado. Quando o computador é desligado,
todo o seu conteúdo é perdido. É por isso que
devemos “salvar” o que estamos fazendo.
Memória ROM
� A memoria ROM (Read-Only Memory) é uma 
memória somente de leitura e não volátil que fica em 
um chip, localizado na placa mãe. 
� Traz gravado de fábrica um conjunto de programas
que gerenciam as rotinas de inicialização do
computador e não podem ser apagados.
Memória Cache
�É uma memória de acesso aleatório 
consideravelmente mais rápida que a memória 
RAM. 
� Retém os dados utilizados com maior frequência
pelo processador, evitando muitas vezes que ele 
tenha que buscá-los sempre na memória RAM. 
� Desta forma, o desempenho do processamento é
acelerado. Isto é, quanto maior sua capacidade, 
melhor será o desempenho do computador.
Memória Secundária
� Dentro desta categoria estão os dispositivos de 
armazenamento não volátil, ou seja, aqueles em que 
o conteúdo não se perde quando o computador e 
desligado.
� Nestes dispositivos, as informações são
armazenadas na forma de arquivos. Quando
criamos um arquivo e o “salvamos”, estamos na
verdade copiando-o da memória RAM para um
desses dispositivos.
Memórias Secundárias
� Os principais dispositivos de memória secundária 
são:
� Disco rígido (HD)
� Mídias óticas (CD e DVD)
� Memória flash
� Pen drive
� Cartão de memória
Disco rígido (HD)
� É o principal dispositivo do computador para
armazenamento de longo prazo, com grande
capacidade. Nele ficam armazenados o sistema
operacional, os programas instalados e boa parte dos
dados salvos pelo usuário.
Disco Rígido
braço
motor pratos
cabeça de 
leitura e 
gravação
Mídias óticas
� As mídias óticas utilizam um feixe de luz (laser) 
para leitura e gravação. 
� Armazenamento
� Exemplos:
� CD: armazena em média 700 MB de dados; 
� DVD comum: pode armazenar cerca de 4,3 GB; 
� BD (Blu-ray Disc): armazena de 25 GB (camada 
simples) à 50 GB (camada dupla) e é utilizado para 
armazenar filmes em alta definição.
Mídias óticas
Pen drive
� Dispositivo portátil bastante útil para transportar 
dados de forma prática. 
� Possui um pequeno chip em seu interior, onde são 
gravados os arquivos do usuário. 
� É conectado a uma porta USB do computador. 
Pen drive
Memória Flash
� Tipo de memória não-volátil que pode ser apagada e 
reprogramada eletricamente;
� Utilizada em dispositivos do tipo pen-drive e cartão 
de memória.
� Existem crenças de que esse tipo de memória 
substituirá os discos rígidos ao longo dos anos.
Cartão de memória
� Os cartões de memória, assim como os pen drives, 
utilizam a chamada memória flash, uma tecnologia 
de gravação em chip. São empregados em 
dispositivos portáteis como celulares e câmeras 
digitais, devido a sua resistência e baixo consumo 
de energia.
Cartão de memória
Unidades e grandezas básicas para 
Informática
� O computador entende impulsos elétricos
� Bit = binary digit
� 0 = sem corrente
� 1 = com corrente
� Com isso é possível fazer várias combinações e 
armazenar grandes quantidades de dados
Byte (B) 8 bits
Kilobyte (kB) 103 Byte = 1 000 Byte
Megabyte (MB) 106 Byte = 1 000 000 Byte
Gigabyte (GB) 109 Byte = 1 000 000 000 Byte
Terabyte (TB) 1012 Byte = 1 000 000 000 000 Byte
Dispositivos de Armazenamento 
Custo X Velocidade X Capacidade
Maior Velocidade de Acesso aos 
dados*
Maior Custo de Armazenamento por 
byte
Cache
Mem. RAM
Disco Magnético
Disco Ótico
Memória Flash
*Vários dispositivos de memória flash ainda possuem taxas de transferência de dados menores do que as taxas de transferência 
de muitos discos magnéticos.
Endereços de Memória
� Cada localização de memória tem um endereço:
� Um número único, como em uma caixa postal.
� Pode conter somente uma instrução ou peça de dados:
� Quando dados são reescritos na memória, o conteúdo anterior 
desse endereço é destruído.
Periféricos
� São dispositivos que permitem a interação e a 
comunicação entre a CPU e o mundo externo, 
possibilitando a entrada e a saída de dados. São 
assim chamados por se situarem fora da CPU, isto 
é, em sua “periferia”.
� Cada equipamento periférico é ligado a um 
barramento da placa mãe em um ponto específico, 
denominado porta. Pode-se então ligar vários 
equipamentos periféricos, através das portas, aos 
barramentos. 
� Os dados e instruções fluem através dos 
barramentos, dos periféricos para o processador e 
do processador para os periféricos.
Periféricos
� Periféricos de entrada
� Teclado, Mouse, Drive de CD-ROM, Drive de DVD-ROM, 
Microfone, Scanner, Webcam.
� Periféricos de saída
� Monitor, Impressora, Placa de vídeo, Caixa de som.
� Periféricos de entrada e saída
� Drive de disquete, Drive de CD-R, CD-RW, DVD-R e 
DVD-RW, Unidade de fita magnética, Modem, Placa de 
rede, Placa de som, Monitor sensível ao toque. 
Software
� Software é uma sequência de instruções 
escritas para serem interpretadas por um 
computador com o objetivo de executar tarefas 
específicas. 
� Também pode ser definido como os programas que 
comandam o funcionamento de um computador.
� Dentre eles:
� Sistema operacional
� Linguagens de Programação
� Software de aplicações
Sistema operacional
� Tipos de Software
� Serve como um intermediário entre o hardware e os
softwares.
� Estabelece uma interface com o usuário
� Determina como o usuário interage com o sistema 
operacional
MS-DOS
� Usa uma interface de linha de comando.
� A tela apresenta prompts ao usuário.
� O usuário digita comandos.
� Amplamente substituído pelas interfaces gráficas.
� Não é amigável (user-friendly).
Interface Gráfica
� O usuário dá um clique 
em um ícone para 
executar tarefas.
� O menu Iniciar no 
canto inferior esquerdo
abre programas.
� Usa menus para ativar
comandos.
Software
Tipos de Software
� Linguagens de Programação
� Ambientes de desenvolvimento que são utilizados para a 
criação e modelagem de programas e sistemas.
� Pascal, JAVA, HTML, DELPHI, ASP, FORTRAN etc.
Software de aplicações
� Software aplicativo (aplicativo ou aplicação) é um 
programa de computador que tem por objetivo ajudar o 
seu usuário a desempenhar uma tarefa específica
� Ex: Word, Sistema Contábil, um Site, gestor de projetos
Software
Tipos de Software
� Programas especializados
� Sistemas especializados em uma determinada área
� Ex: Controle de tráfego aéreo, gestão de empresas...
Senta que lá vem história!!!!
Histórico
Os computadores surgiram inicialmente com fins
militares.
Na década de 60, os supercomputadores (assim
conhecidos devido a sua enorme capacidade de
processamento) passaram a ser utilizados em
empresas de grande porte, realizando o controle
financeiro e administrativo.
A capacidade de processamento do primeiro
computador (chamado de ENIAC), podemos compará-
lo a uma calculadora de bolso. Entretanto, por ser este
um computador totalmente valvulado (não existiam
transistores, muito menos circuitos integrados).
1ª GERAÇÃO 
� A primeira geração dos computadores foi construída
manualmente e utilizando válvulas.
1ª Geração - ENIAC (1946)
ENIAC – Características
Pesava mais de 30 toneladas
Operava na base dez e não em base binária
Ocupava 167 m2
Criado na segunda guerra, tinha como principal finalidade
cálculos balísticos
Possuía 17.468 válvulas, 7.200 diodos de cristal, 1.500
relés, 70.000 resistores, 10.000 capacitores
ENIAC – Características
O ENIAC era programado através de milhares de
interruptores, podendo cada um dele assumir o valor 1 ou
0 representando se o interruptor estava ligado ou
desligado.
Para o programar, era necessário uma grande quantidade
de pessoas que percorriam as longas filas de interruptores
dando ao ENIAC as instruções necessárias para computar,
ou seja, calcular.
Existia uma equipe de 80 mulheres na Universidade da
Pensilvânia cuja função era calcular manualmente as
equações diferenciais necessárias para os cálculos.
2ª Geração
100 vezes menor que a geração anterior;
Substituição das válvulas pelos transistores,
resistores e capacitores, reduzindo o tamanho
do hardware;Início dos computadores com sucesso
comercial;
3ª Geração
O menor pesava 20 Kg, podiam chegar até 1.000.000 de operações/s, uso
pessoal e surgiu a Linguagem de alto Nível.
3ª Geração
� Criação dos circuitos integrados: uma mesma placa 
com vários circuitos diferentes.
� Máquinas mais velozes e mais baratas.
� Miniaturização dos circuitos → microcomputadores 
(versões reduzidas dos mainframes, ainda que 
continuassem ocupando muito espaço).
� Surgimento das redes de computadores
� Surgimento de outras linguagens de programação.
4ª Geração
Computadores pessoais
Extremamente leve
Opera na base binária
Internet e informação em tempo real
Interligação de Sistemas através de Redes de
Computadores de alta velocidade
Possui aproximadamente 1 bilhão de transistores
� Primeiro Apple (1976)
� 4KB de memória
Gerações seguintes (1970 - ...)
� Primeiro PC (aprox. 1980)
� 16KB de memória
� MS-DOS
Gerações seguintes (1970 - ...)
� Atualmente...
� Supercomputador Lobo 
Carneiro, UFRJ.
� Executa 226 trilhões de 
operações por segundo.
� 720 terabytes de 
armazenamento.
� 16 terabytes de memória 
RAM.
� Custou 10 milhões de 
dólares.
� A intenção é usá-lo para 
pesquisas sobre energia e 
petróleo, além do vírus 
zika.
Gerações seguintes (1970 - ...)
http://gizmodo.uol.com.br/ufrj-supercomputador-lobo-carneiro/
Gerações dos Microcomputadores
� 1ª Geração = Válvulas (seu início é classificado em
1942 e 1951)
� 2ª Geração = Transistores (tecnologia usada entre
1959 e 1964)
� 3ª Geração = Circuitos Integrados(1964 e 1970)
� 4ª Geração = Microprocessador (teve início em
1970)
Arquitetura de Von Neumann
� Em 1952 formalizou o projeto lógico de um 
computador
� Divide o computador em 3 subsistemas básicos:
� CPU
� Executa as instruções
� Coordena os demais componentes
� Memória Principal
� Onde os programas são mantidos quando estão sendo 
executados
� Também contem os dados necessários aos programas
� Sistema de entrada e saída
� Conversores de dados para representação física 
Máquina de von Neumann
Memória Principal
Sistema de E/S
CPU
Registradores ALU
Unidade de Controle
endereçodados/ instruções
CPU
� Registradores
� Estruturas de memória interna da CPU, que podem 
armazenar endereços de memória com função específica 
ou dados temporários; 
� Unidade lógica e aritmética
� Execução das instruções (operações lógicas e 
aritméticas)
� Unidade de controle
� Determina a sequência de instruções a serem 
executadas
Características da máquina de von
Neumann
� Dados e programas a serem executados 
são carregados para memória principal;
� A unidade central de processamento (CPU), que executa realmente as 
instruções, é separada da memória;
� As instruções dos programas e os dados 
são transmitidos da memória principal 
para a CPU, onde o processamento é 
realizado;
� Os resultados das operações na CPU 
devem ser novamente transferidos para 
a memória;
John von Neumann
John von Neumann
Introdução
ANÚNCIO
“Vende-se computador com processador Intel Core 
i5, 2.5 Ghz, 8 MB Cache, Memória RAM de 6 GB, 
HD de 1 TB”
� O que pode ser medido em um computador?
� Capacidade da Memória RAM
� Capacidade do HD
� Tamanho de arquivos
� Etc.
A informação e sua representação
� O computador, sendo um equipamento eletrônico,
armazena e movimenta as informações
internamente sob forma eletrônica
� O computador reconhece dois estados físicos
distintos, produzidos pela eletricidade
� Presença de energia
� Ausência de energia
A informação e sua representação
� Como os computadores representam as
informações usando dois estados, eles são
adequados para números binários
� Desligado → 0
� Ligado → 1
� O computador é um sistema baseado em
representação binária (base 2): 0 (zero) ou 1 (um)
A informação e sua representação
� A razão pela qual os computadores usam o sistema
binário (base 2) é porque isso torna mais fácil a
implementação da tecnologia eletrônica atual.
� Seria possível construir computadores que
operassem na base decimal (base 10) que estamos
acostumados, dígitos de 0 a 9. O problema é que
esses computadores seriam extremamente caros .
A informação e sua representação
� BIT
� Número binário no computador: “Binary digIT”
� É a menor unidade de informação
� Um bit pode representar apenas 2 símbolos (0 e 1)
“A representação de toda e qualquer informação em um 
computador é, em seu nível mais elementar, constituído 
por conjuntos de bits.”
A informação e sua representação
• Um número de n bits pode representar 2n valores distintos
A informação e sua representação
� BYTE (BInary TErm)
� Grupo ordenado de 8 bits
� Unidade de memória usada para representar um
caractere
� Todas as letras, números e outros caracteres são
codificados e decodificados através dos bytes que os
representam 1 byte = 8 bits = 1 caractere (letra, número
ou símbolo)
A informação e sua representação
� Tabela ASCII
� Para referenciar grandes volumes de dados, unidades foram 
criadas. Estas unidades representam grandes agrupamentos 
de bits:
A informação e sua representação
� Pode-se dizer que:
� 1 Kilobyte é aproximadamente MIL bytes
� 1 Megabyte é aproximadamente um MILHÃO de bytes
� 1 Gigabyte é aproximadamente um BILHÃO de bytes
� E assim por diante.
� Quando alguém diz:
“Este computador tem memória de 2 giga, isto é, 2 gigabytes que 
significa aproximadamente 2 bilhões de bytes, 2.147.483.648 bytes 
exatamente.”
A informação e sua representação
Sistema de Numeração
� Sistema de Numeração
� Conjunto de símbolos utilizados para representação de 
quantidades
� Cada sistema de numeração é um método 
diferente de representar quantidades
� As quantidades em si não mudam; mudam apenas os 
símbolos usados para representá-las
Sistemas de numeração
� Existem vários sistemas numéricos, dentre os quais 
se destacam o decimal, binário, octal e hexadecimal.
� O sistema decimal é utilizado no dia a dia
� Possui dez algarismos com os quais podemos formar 
qualquer número.
Sistema de Numeração
Sistema Binário – Base 2
� Utiliza dois símbolos para representar quantidades:
� 0 e 1
� Cada algarismo é chamado de bit
� Exemplo: 1012
� Caractere mais à esquerda - Most-Significative-Bit - “MSB”.
� Caractere mais à direita - Least-Significative-Bit - “LSB”.
Sistema binário – Base 2
DECIMAL BINÁRIO
0 0
1 1
2 10
3 11
4 100
5 101
6 110
7 111
8 1000
9 1001
Conversão de decimal para binário
� Se tivermos um número grande no sistema binário 
fica difícil perceber a quantidade que ele representa
� Surge a necessidade de conversão!!!!
Conversão de Decimal para Binário
• Divida o número por 2 até que o quociente seja 0 (zero).
• O número binário correspondente será formado pelos restos das
divisões, sendo o resto da última divisão o dígito binário mais à
esquerda (bit mais significativo):
• Resultado: (23)10 = (10111)2
Conversão de Decimal para Binário
Conversão de decimal para binário
� Exercício: transformar o número 400�� em binário.
Conversão de decimal para binário
� Exercício: transformar o número 400�� em binário.
Conversão do sistema binário para decimal
� Regra básica de formação de um número
� Soma de cada algarismo correspondente multiplicado 
pela base elevada por um índice conforme o 
posicionamento do algarismo no número
� … 	X	 ×	10
		+ 		�	 ×	10
�
		+ 		
	 ×	10
�
		= ���������
Conversão de binário para decimal
� Ex: 101
� 1	 ×	2
		+ 		0	 ×	2
�
		+ 		1	 ×	2
�
		=
� 1	 × 	4				 + 		0	 × 	2				 + 		1	 × 	1				 =
� 4									 + 							0									 + 						1= 	5
� O número 101 na base 2 é igual ao número 5 na 
base 10
� 101
 = 5��
Mais significativo (MSB) Menos significativo (LSB)
Conversão de binário para decimal
� Exercício: converter o número 01110
 em decimal
Conversão de binário para decimal
� Exercício: converter o número 01110
 em decimal
� 0 à esquerda é um algarismo não significativo
� 01110
 = 1110
� 1 × 2
�
+ 1	 × 2
+ 1	 × 2
�
+ 0	 × 2
�
=
� 1 × 8		 + 1	 × 4		 + 1	 × 2		 + 0	 × 1		 =
� 				8		 + 								4						 + 						2					 + 					0						 = 14
� 1110
 = 14��
� Converta o número binário 10111 para decimal
Conversão de binário para decimal
� (10111)2 = 1 x 24 + 0 x 23 + 1 x 22 + 1 x 21 + 1 x 20
� 16 + 0 + 4 + 2 + 1
� 2310
Conversão de binário para decimal
� Converta o número binário 1111101 para decimal
Conversão de binário para decimal
(1111101)2 = 1x26 + 1x25 + 1x24 + 1x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20 = (125)10