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AE-0-Introducao-a-Ciencia-da-Computacao

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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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