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IntroduçãoCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação Modelo do computador digital HARDWARE SOFTWARE MEMÓRIAS RAM, ROM, PROM ... SISTEMA DE CODIFICAÇÃO BIT BYTE ASCII PROGRAMA DADOS SISTEMA OPERACIONAL LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO SETUP BOOT etc ... Cap. 0 – Introdução à Ciência da Computação Memória Unidade de Saída Unidade de Entrada Unidade de Controle Unidade Lógica e Aritmética Unidade Central de Processamento Estrutura de um computador digital Cap. 0 – Introdução à Ciência da Computação Primeiros computadores HardwareCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação MEMÓRIASMEMÓRIASMEMÓRIASMEMÓRIAS TECNOLOGIA - Magnéticas e Ópticas - Semicondutoras ACESSO - Direto (aleatório) - Sequencial HardwareCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação Memórias SEMICONDUTORASMemórias SEMICONDUTORASMemórias SEMICONDUTORASMemórias SEMICONDUTORAS Memórias eletrônicas, chips, representam bits como valores de tensão e corrente. Todas elas são de acesso aleatório, ou acesso direto a qualquer posição. RAM (Random Access Memory) � leitura e escrita, volátil Família ROM (Read Only Memory) � só leitura, não-volátil ROM ............ vem gravada da fábrica PROM (Programmable ROM) ............ o usuário que grava em laboratório EPROM (Eraseble Programmable ROM) ............ apagável por luz ultravioleta EAROM (Eletrically Alterable ROM) ............ apagável eletricamente FLASH (Evolução da EAROM) � lê e escreve, não-volátil APLICAÇÕES RAM � memória principal, memória do setup (com bateria), ... ROM � microprograma (BIOS), programa do setup, ... FLASH � substitui HD nos computadores populares, pendrive, mp3, ... HardwareCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação Memórias MAGNÉTICASMemórias MAGNÉTICASMemórias MAGNÉTICASMemórias MAGNÉTICAS Como os dados são representados internamente? Memórias que representam informações utilizando marcas magnéticas. Armazenamento permanente, memória secundária ou memória de massa DISCOS � acesso aleatório FITAS � acesso seqüencial Memórias ÓTICASMemórias ÓTICASMemórias ÓTICASMemórias ÓTICAS Utilizam tecnologia do raio-laser. CD (Compact Disc) DVD (Digital Video Disc ou Digital Versatile Disc) HardwareCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação SISTEMAS DE NUMERAÇÃOSISTEMAS DE NUMERAÇÃOSISTEMAS DE NUMERAÇÃOSISTEMAS DE NUMERAÇÃO DECIMAL - 0, 1, 2, 3, 4, ,5, 6, 7, 8, 9 OCTAL - 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 BINÁRIO - 0, 1 1310 = 158 = 11012 81 80 23 22 21 20 Porque BINÁRIO? simplicidade de construção da máquina confiabilidade Cap. 0 – Introdução à Ciência da Computação MUDANÇA DE BASEMUDANÇA DE BASEMUDANÇA DE BASEMUDANÇA DE BASE • Da base10 para a base 2: 3010 = 111102 111102 = 1 x 24 + 1 x 23 + 1 x 22 + 1 x 21+ 0 x 20 = 16 + 8 + 4 + 2 + 0 = 3010 Hardware Cap. 0 – Introdução à Ciência da Computação MUDANÇA DE BASEMUDANÇA DE BASEMUDANÇA DE BASEMUDANÇA DE BASE Hardware • Da base 16 para a base 10: Base 16: (0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F) 1A2F16 = 1 x 16³ + A x 16² + 2 x 16¹ + F x 16º = 1 x 16³ + 10 x 16² + 2 x 16¹ + 15 x 16º = 4096 + 2560 + 32 + 15 = 670310 SISTEMAS DE CODIFICAÇÃOSISTEMAS DE CODIFICAÇÃOSISTEMAS DE CODIFICAÇÃOSISTEMAS DE CODIFICAÇÃO BIT BIT BIT BIT ---- BIBIBIBInary digiTTTT a menor unidade de informação apenas dois estados possíveis Um BIT pode ser ... ����uma marca magnética ����um valor de corrente ou tensão elétrica ... HardwareCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação SISTEMAS DE CODIFICAÇÃOSISTEMAS DE CODIFICAÇÃOSISTEMAS DE CODIFICAÇÃOSISTEMAS DE CODIFICAÇÃO 1 bit 2 bits 3 bits 8 bits 0 00 000 0000 0000 1 01 001 0000 0001 10 010 0000 0010 11 011 0000 0011 100 0000 0100 101 0000 0101 110 0000 0110 111 0000 0111 ... 1111 1111 28 = 256 configurações distintas BYTEBYTEBYTEBYTE conjunto de 8 bits HardwareCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação SISTEMAS DE CODIFICAÇÃOSISTEMAS DE CODIFICAÇÃOSISTEMAS DE CODIFICAÇÃOSISTEMAS DE CODIFICAÇÃO número REPRESENTAÇÕES texto (caracteres) instrução Para representação de caracteres: tabela ASCIIASCIIASCIIASCII (American Standard Code Information Interchage) DECIMAL CARACTERE 007 BELL 049 1 065 A 066 B ... ... HardwareCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação HardwareCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação TABELA DE CÓDIGOS ASCII Sistema de ComputaçãoCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação Programa de Aplicação HARDWARE SISTEMA OPERACIONAL Usuário SoftwareCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação • DRIVE • ARQUIVO • DIRETÓRIO • DRIVE CORRENTE • DIRETÓRIO CORRENTE • CAMINHO SISTEMA OPERACIONALSISTEMA OPERACIONALSISTEMA OPERACIONALSISTEMA OPERACIONAL Conjunto de programas que visam apresentar uma máquina mais flexível e adequada para uso tendo em vista a sua aplicação final. Possibilitar o uso eficiente e controlado dos vários componentes dehardware (processador, memória principal, discos, periféricos, etc. Conceitos fundamentais: SoftwareCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação DRIVE Unidade de Entrada e/ou Saída. Identificado por uma letra seguida de dois pontos. Em uma configuração típica: A: � disquete C: � HD E: � pendrive B: � disquete D: � CD/DVD etc. ARQUIVO Conjunto de bytes logicamente relacionados. Possui nome e ocupa espaço. O nome é formado de duas partes: nome.extensão Exemplos: winword.exe prog. c raizes. pas carta. doc fluxo_de_caixa. xls lista. txt Tipo do arquivo. Idéia de qual é o conteúdo! SoftwareCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação DIRETÓRIO (PASTA) Recurso utilizado para organizar arquivos nas mídias de armazenamento em um computador. Não armazena dados. Contém referências a arquivos e a outros diretórios, que podem também conter outras referências a arquivos e diretórios. Toda estrutura de arquivos e diretórios pode ser vista como uma árvore (similar a um um organograma hierárquico). O diretório principal (1º nível) é conhecido como a raiz, os demais diretórios são ramificações e os arquivos são as folhas. CAMINHO É a sequência de subdiretórios que denota a localização de um arquivo ou diretório. Exemplos: \TEXTOS\CARTAS\SEBRAE.DOC \PROGRAMAS\VENDAS\FONTE SoftwareCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação DRIVE CORRENTE e DIRETÓRIO CORRENTE É o drive e o diretório utilizados na falta de especificação ( default ). Este recurso permite utilizar “atalhos” na formação de caminhos. Nos sistemas operacionais orientados por linha o drive e diretório corrente são exibidos no prompt de comandos. Exemplos: C:\TEXTOS> DEL CARTAS\SEBRAE.DOC C:\TEXTOS> TYPE ..\APOSTILA.DOC C:\PROGRAMA\VENDAS\FONTE > DIR ..\OBJETO SoftwareCap. 0 – Introdução à Ciência da Computação TEXTOS ESTOQUE FONTE OBJETO OFICINA VENDAS DIAGRAMACARTAS CONTRATOS SISTEMA PROGRAMAS ( RAIZ ) \ COMMAND.COM VENDA.PAS LIDER.DOC MEBEL.DOC APOSTILA.DOC SYS.EXE HIMEM.SYS UTILS.PAS SEBRAE.DOC REGAP.DOC VENDA-CO.PAS VENDA.EXE VENDA.OVL TESTE1 MANUAL.DOC VENDA-ER.PAS CONFIG.SYS Árvore de Diretórios Software A:\ > C:\ > C:\DOS > C:\WINDOWS > C:\UTIL\NORTON > C:\PROGS\PASCAL\FONTE > Cap. 0 – Introdução à Ciência da Computação Command prompt O DOS é um sistema operacional orientado por linha de comando. A cada tarefa executada, o sistema exibe o PRONTO, aguardando um novo comando uma letra seguida de : (ex: A:, B:, C:, D:, ...) nome (até 8 caract.) + . + extensão (até 3 caract.) (ex. WINDOWS, WIN.EXE, CARTA.DOC, ...) • Nome do Drive • Nome do Arquivo ou Diretório DOS - Disk Operating System Software C:\ > DIR C:\TEXTOS > DIR C:\PROGRAMA\VENDAS\FONTE > DIR \PROGRAMA\VENDAOBJETO C:\SISTEMA > DIR A: /P C:\PROGRAMA\VENDAS\FONTE > DIR ..\OBJETO C:\PROGRAMA\VENDAS\FONTE > DIR ..\..\ESTOQUE C:\ > DIR (ou DIR . ) (ou DIR *.* ) C:\ DIR *.COM C:\TEXTOS\CONTRATOS > DIR ?E*.DOC Cap. 0 – Introdução à Ciência da Computação DIR (DIRectory) Lista um diretório DIR [drive] [caminho] [arquivo] [/P] [/W] Software COMANDOS EXTERNOS Cap. 0 – Introdução à Ciência da Computação prompt > comando-DOS ou arquivo executávelCOMANDO-DOS NOME [PARÂMETROS] [ARGUMENTOS] COMANDOS INTERNOS Fazem parte do interpretador de comandos do DOS, residente na memória (command.com) Correspondem a arquivos contendo programas executáveis (extensões .COM e .EXE) C:\ > DIR C:\ > DIR A:\CARTAS C:\ > DIR \WINDOWS /P C:\ > DIR /P C:\ > WIN C:\ > TURBO C:\ > \UTIL\NORTON\FF Exemplos A ARTE OU TÉCNICA DE CONSTRUIR E FORMULAR ALGORITMOS DE UMA FORMA SISTEMÁTICA. [N.Wirth] PROGRAMAÇÃO FORMULAÇÕES CONCRETAS DE ALGORITMOS ABSTRATOS, BASEADOS EM REPRESENTAÇÕES DE ESTRUTURAS ESPECÍFICAS DE DADOS. [N.Wirth] PROGRAMAS CONJUNTO DE INSTRUÇÕES PARA O COMPUTADOR DESCREVENDO COMO EXECUTAR O ALGORITMO. Software Cap. 0 – Introdução à Ciência da Computação Expressão do raciocínio lógico. Modelo lógico do problema. Descrição de um conjunto de instruções que definem um padrão de comportamento e, quando obedecidas, resultam numa sucessão finita de ações. ALGORITMO Em todo evento podemos reconhecer um padrão de comportamento, fazendo abstração dos possíveis estados iniciais e estados finais. ESTADO INICIAL + PADRÃO DE COMPORTAMENTO = ESTADO FINAL Software Cap. 0 – Introdução à Ciência da Computação Nós precisamos reconhecer a forte e inegável influência que nossa linguagem exerce em nossos caminhos de pensamento, e que de fato define e delimita o espaço abstrato no qual nós formulamos - damos forma - aos nossos pensamentos. [N.Wirth] Qual a ferramenta para expressão do raciocínio ? Linguagem de programação X notação algorítmica Software Cap. 0 – Introdução à Ciência da Computação Linguagem de Programação Uma Linguagem de Programação é uma técnica de notação para programar com a intenção de servir de veículo para: a) expressão de raciocínio algorítmico b) execução automática de um algoritmo por um computador [Dijkstra, 1976] Software Cap. 0 – Introdução à Ciência da Computação Linguagem de programação X notação algorítmica Software Cap. 0 – Introdução à Ciência da Computação LINGUAGENS DE PROGRAMAÇÃO ; Mostra na tela o valor dos 256 caracteres do código ASCII PRINT_ASCII PROC MOV DL,00h ;move o valor 00h para o registrador DL MOV CX,255 ;move o valor decimal 255 para o registrador CX PRINT_LOOP: ;usado para fazer um laço com 255 interações CALL WRITE_CHAR ;Chama o procedimento que imprime INC DL ;Incrementa o valor do registrador DL LOOP PRINT_LOOP ;Loop para imprimir 10 caracteres MOV AH,4Ch ;Função 4Ch INT 21h ;Interrupção 21h PRINT_ASCII ENDP ;Finaliza o procedimento WRITE_CHAR PROC MOV AH,2h ;Função 2h para imprimir um caracter INT 21h ;Imprime o caracter que está em DL RET ;Retorna o controle ao procediemento que chamou WRITE_CHAR ENDP ;Finaliza o procedimento END PRINT_ASCII ;Finaliza o programa. Software Cap. 0 – Introdução à Ciência da Computação Exemplo: Assembly X Linguagem de Alto Nível { Mostra na tela o valor dos 256 caracteres do código ASCII } program PRINT_ASCII; var N : integer; begin for N := 0 to 255 do writeLn( N, Chr(N) ); end. assembly pascal
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