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Computador = Hardware + Dados, por Jorge H C Fernandes ([email protected]), Jan/2004

Computador =Hardware + Dados

Jorge Fernandes([email protected])

Janeiro de 2004


Conteúdo

• Computador = Hardware + Dados• O Hardware e seus Componentes

– Dispositivos de Entrada/Saída– Unidade Central de Processamento– Memória RAM

• Os Dados– Não Software– Software

• Aplicativos, Bibliotecas, Sistema Operacional


Computador = Hardware + DadosDados = Software + Não Software

Computador

Hardware

Dados

Não Software

Software


O HARDWARE


Hardware

• O Hardware – É a parte física imutável do computador– Possui capacidade de executar comandos– Sua alteração é realizada com menor freqüência,

pois exige intervenção física

• Exemplos:– Processador Pentium III, Memória RAM 64MB,

Impressora Epson, Monitor Samsung, MouseGenius, Scanner TCE, Placa de rede Tai, Modem Cisco, etc.


O Hardware é Classicamente Dividido em Três Partes

• Dispositivos de Entrada e Saída (I/O)• Central Processing Unit - CPU ou UCP• Memória RAM


Hardware

HardwareCPU

MemóriaRAM

Dispositivode Entrada 1Dispositivode Entrada 2

Dispositivode Saída 1Dispositivode Saída 2

Dispositivo de Entrada e Saída (Híbrido)


Dispositivos de Entrada (Input) e Saída (Output)

• Dispositivos para Entrada de Dados (Input)– Mouse, Teclado, Scanner, etc.– Recebem dados do meio exterior (físico) e o

introduzem na Memória.• Dispositivos para Saída de Dados (Output)

– Impressoras, Monitor, etc.– Recebem dados da Memória e o enviam para o meio

exterior

• Dispositivos Híbridos – Disco/HD, Placa de Rede, Modem, etc.– Recebem e Enviam dados entre o meio exterior a

memória


Teclado: Dispositivo de Entrada

?dado

50993442821375007

?endereço

5099344282137500111

Device driverParaMemória


Mouse: Dispositivo de Entrada

?dado

50993442821375007

?endereço

5099344282137500222

Device driverParaMemória


Monitor: Dispositivo de Saída

?dado

50993442821375007

?posicao

5099344282137500

Device driverDaMemória


HD: Dispositivo Híbrido

?dado

50993442821375007

?Cilindro,setor

5099344282137500

Device driverDe e ParaMemória


CPU

• Realiza transformações sobre dados – Normalmente lê dados da memória e grava dados

transformados na memória.

• Transformações sao guiadas por comandos contidos em programas armazenados na memória

• Memória é utilizada como meio dearmazenamento temporário, fazendo a ligação entre os dispositivos de I/O e a CPU


Memória RAM

• Conjunto de Células para Leitura (write) e Gravação (read) de Dados

• Diretamente Endereçáveis – Não há diferença no tempo de leitura, qualquer

que seja a posição lida– Não há diferença no tempo de gravação,

qualquer que seja a posição gravada

• Alta Velocidade no Armazenamento eRecuperação


?

Operações sobre Memória RAM

mem[1.000] mem[1.001] mem[1.002] ...

mem[0] mem[1] mem[2] mem[3]



500 -1 0

934428213

7

0

0

000

7 ...77

509

dado509

500

77

93442821375007

7

endereço45100211100100011001

readreadread

read

read

writewrite

write

write


A CPU


A CPU é Classicamente Dividida em Três Partes

• Registradores– Pequeno conjunto de células com nomes específicos,

para leitura e gravação de dados em baixíssimo tempo.

• Unidade Aritmética Lógica (UAL)– Efetua transformações sobre dados (soma, subtração,

operações lógicas - and, ou, etc.)

• Unidade de Controle– Interpretar os comandos ou instruções do software,

controlando as transformações sobre dados e o fluxo destes dados entre todas as outras partes do hardware.


CPU

CPU

Dados da Memória

Endereços da Memória

Instruções

Acumulador

Ponteiro Instruções

Registradores

Unidadede Controle

UAL

readwrite

addand


OS DADOS


Dados

• Partes do computador que apresentam alto grau de variação, podendo ser inseridos, alterados e removidos em larga escala, milhares ou milhões de vezes por segundo.

• A transformação dos dados é controlada automaticamente pelas outras partes do computador

• Fisicamente, os dados estão sempre armazenados na memória, nos registradores da CPU e nos dispositivos de entrada e saída

• São representados no hardware através de sinais eletro-magnéticos, marcações mecânicas, etc.


Dados Dividem-se em Software e Não Software

• Software– Dados que representam comandos para direcionar as

execução de atividades por outras partes docomputador, incluindo hardware e outros softwares.

– Ex: Paint.exe, netscape.exe,

• Não Software– Não possuem capacidade de comandar o computador. – Contém informações interpretadas pelo software ou

hardware.– Ex: index.html, música.mp3, foto.jpg, figura.gif


O DADO NÃO-SOFTWARE


Dados nos Dispositivos de Entrada e Saída

• Os dados são apreentados ao usuário docomputador através dos dispositivos de I/O.

• Ex: Paint.exe em execução– Entrada

• Gestos do mouse, clicks, digitação do teclado

– Saída• Linhas e cores desenhadas no monitor, dados

gravados no disco rígido (HD).


Paint em Execução(Dados Não-Software)

Gesto, Clicks e Arquivos

Linhas, Cores e Arquivo

input

output


O DADO SOFTWAE


Software

• Conjunto organizado de instruções comcomandos para serem executados pelo hardware.


Software é Complexo e Precisa Ser Estruturado em Camadas

Hardware

Hardware

CPUDispositivosde Entrada

Dispositivosde Saída

Memória

UALControle

Sistema Operacional

Bibliotecas

Aplicativos (Ex: Paint)software


Aplicativos

• São os programas manipulados diretamente pelo usuário comum, num supermercado, na Web, etc.

• Aplicativos apresentam normalmente:– uma interface gráfica, controlada por mouse– uma forma de armazenamento e recuperação de dados

em arquivos

• Aplicativos são instalados por usuários comuns (não conhecem detalhes na construção de programas)


Bibliotecas

• São conjunto de pequenos programas de computador organizados na forma de rotinas– Ex: rotinas para fazer cálculos matemáticos, desenhos,

comunicação com servidores de bases de dados, etc.

• São os módulos básicos usados por programadores para construir os aplicativos– Servem como “tijolos” para construção de aplicativos

• No MS-Windows são distribuídos normalmente na forma de DLLs:– Veja na pasta c:\windows\system vários exemplos de

arquivos de biblioteca na forma de DLLs


Sistema Operacional

• É o gestor de todos os recursos da máquina• Coordena a execução dos programas, dizendo

quando um programa vai ser executado e encerrado.

• Coordena o uso da memória, da CPU e de todos os dispositivos de entrada e saída de dados

• Serve como intermediário entre os recursos do hardware e as bibliotecas e aplicativos


Um Conjunto de InstruçõesMínimalista para Criar Software

• WRITE - Saída de Dados• READ - Entrada de Dados• LOAD - Carrega Acumulador• STORE - Armazena Memória• ADD - Operação Aritmética• JUMP - Desvio• Conditional JUMP - Desvio Condicional


Para Ler Mais

• Como Funciona o Computador, Ron White


FIM

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