Introdução aos Sistemas Computacionaishelioesperidiao.com/2019/sc/01x01.pdfIntrodução aos...
Transcript of Introdução aos Sistemas Computacionaishelioesperidiao.com/2019/sc/01x01.pdfIntrodução aos...
I N T R O D U Ç Ã O A O S S I S T E M A S C O M P U T A C I O N A I S
P R O F. M E . H É L I O E S P E R I D I Ã O
O QUE É INFORMÁTICA?
• Em 1957, o alemão Karl Steinbuch publicou um jornal
chamado Informatik: Automatische
Informationsverarbeitung
• ("Informática: processamento de informação").
• Em português, a palavra informática é formada pela
junção das palavras informação + automática.
• Pode dizer-se que informática é a ciência que estuda o
processamento automático da informação.
POR QUE ESTUDAR INFORMÁTICA?
• Informática tem uma função social e um impacto ímpar na sociedade.
• Desempenha um papel chave nos maiores avanços de nossa época.
• São diversas áreas precisando de profissionais capacitados e, no Brasil,
uma oferta muito baixa de mão-de-obra.
• Os profissionais mais qualificados têm uma inserção rápida no
mercado (escolhem onde querem trabalhar).
O QUE ESPERAR DE UM CURSO TÉCNICO EM INFORMÁTICA?• Entendimento dos princípios fundamentais de
funcionamento de dispositivos computacionais.
• Capacidade de analisar problemas e desenvolver soluções
computacionais.
• Criar programas que aproveitem da melhor forma os
recursos da máquina.
• Noções fundamentais de redes e desenvolvimento de
sistemas que utilizem rede.
O QUE ESPERAR DE UM CURSO TÉCNICO EM INFORMÁTICA?
• Entendimento dos princípios de funcionamento da
internet.
• Desenvolvimento de sites e aplicações de rede que
utilizem tecnologias recentes.
O QUE É UM COMPUTADOR?
• O computador é uma máquina que processa dados.
• Entre vários benefícios, podemos citar:
– Grande velocidade no processamento
– Disponibilização de informações.
– Próprio para execução de tarefas repetitivas
– Propicia a redução de custos em várias atividades.
• É formado e funcional por meio de duas bases:
– Hardware
– Software
HARDWARE
• Hardware é a parte física de um computador, é
formado pelos componentes eletrônicos, como por
exemplo, circuitos de fios e luz, placas e qualquer
outro material em estado físico.
• Todo o conjunto de componentes físicos de um
computador incluindo os periféricos ligados a ele.
Por exemplo, o teclado, os monitores, as
impressoras entre outros.
SOFTWARE(PROGRAMAS)
• É formado por componentes não físicos.
• É formado por instruções lógicas que
fazem o hardware trabalhar de forma a
apresentar resultados.
O QUE É UM SISTEMA COMPUTACIONAL?
• Todo Sistema Computacional, no qual o Computadores Digitais e os
Microcontroladores estão incluídos, é um Sistema Lógico formado por duas partes
fundamentais, denominadas de: “Hardware" e “ Software“.
Sistema de Computação = hardware + software
O Q U E É U M D A D O ?
• Dado pode ser definido como a
matéria-prima originalmente
obtida de uma ou mais fontes
(etapa de coleta).
O QUE É A INFORMAÇÃO?
• A Informação é o resultado do processamento.
• Isto é, o dado processado ou "acabado”.
OBTENDO A INFORMAÇÃO
Dados Processamento Informação
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM COMPUTADOR
O computador não é uma máquina com inteligência.
Possui grande capacidade para processamento de informações.
• Grande volume de dados
• Grande velocidade nas operações sobre esses dados
• É uma máquina de cálculos extremamente rápida
O D E S A F I OQ U E M É M A I S R Á P I D O , O C É R E B R O H U M A N O O U U M
C O M P U TA D O R M O D E R N O ?
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
• Basicamente, o computador é
organizado em três grandes funções
ou áreas:
– Entrada de dados.
– Processamento de dados.
– Saída de dados.
Você já viu isso antes!?
OBTENDO A INFORMAÇÃO
Informação
Processamento
Dados
ENTRADA DE DADOS
• Para o computador processar dados,
precisamos ter meios para fornecê-los a
ele.
– Teclado
– Mouse
– disquetes e CDs
PROCESSAMENTO DE DADOS
• Os dados fornecidos ao computador podem ser armazenados para processamento
imediato ou posterior.
• O armazenamento de dados é feito na memória do computador, que pode ser
volátil (isto é, desaparece quando o computador é desligado), ou pode ser
permanente (enquanto não é “apagada” por alguém).
PROCESSAMENTO DE DADOS
• O processamento dos dados é feito na CPU - Central Process Unit - unidade de
processamento central (ou simplesmente processador) onde a informação é tratada.
SAÍDA DE DADOS
• Os dados resultantes do
processamento das informações pelo
computador podem ser apresentadas
de inúmeras formas, e por meio de
diversos dispositivos.
– monitor de vídeo
– impressoras
– Caixas de som
PROCESSAMENTO DE DADOS:O ESQUEMA.
ProcessamentoEntrada Saída
Dispositivode Entrada
Dispositivode Saída
Memória
CPU
COMPLICADO?
PROCESSAMENTO DE DADOS
• Exemplo 1 – Exibir a média de dois números.
ProcessamentoEntrada Saída
Dispositivode Entrada
Dispositivode Saída
Memória
CPU
(6 + 8) / 26 , 8 7
ESTÁ DIFÍCIL AINDA?
ANALOGIA AO CÉREBRO HUMANO
Observe os dados
do problema
(Entrada) Pense uma solução
(Processamento)Escreva o resultado
(saída)
TENTE VOCÊ....
• Exemplo 2 – Exibir se o aluno está aprovado ou reprovado.
ProcessamentoEntrada Saída
Dispositivode Entrada
Dispositivode Saída
Memória
UCP
Notas da Ana, 5, 3Se (5+3)/2>=7
aprovadoSenão
reprovado
Ana, reprovado
CL ASSIFICAÇÃO DE SOFT WARE SEGUNDO A FORMA DE DISTRIBUIÇÃO
• Freeware:
– São gratuitos e podem ser copiados, instalados e apagados
a qualquer tempo sem a necessidade de compra. Pode ou
não ser exigido registro para o uso.
• Shareware:
– Pode ser utilizado apenas durante um período de tempo
estipulado pelo desenvolvedor do software
– Ao passar deste tempo é necessária a aquisição do
software.
– Geralmente possui recursos limitados.
CLASSIFICAÇÃO DE SOFTWARE SEGUNDO A FORMA DE DISTRIBUIÇÃO
• Demo:
– Demonstrações dos programas.
– Não possui todas as funções do software
completo
– Geralmente referem-se à jogos.
SISTEMAS COMPUTACIONAIS
CL ASSIFICAÇÃO QUANTO À
CARACTERÍSTICA DE CONSTRUÇÃO
• Primeira, segunda, terceira, quarta e quinta (????) geração
1ª GERAÇÃO (...DÉCADA DE 50):
A válvula é o componente básico
•Grande
•Esquentava muito
•Gastava muita energia elétrica
•Ocupavam muito espaço físico.
Tinham, dispositivos de Entrada/Saída primitivos
(através da cartões perfurados).
Eram aplicados em campos científicos e
militares.
Linguagem de programação: linguagem
de máquina.
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICASVÁLVULAS ELECTRÓNICAS
• Armazenamento: banda magnética, disco
magnético.
• memória principal: ferrite magnética
• introdução da programação
• introdução da comunicação
• Consomem bastante energia;
• Era necessário aquecer primeiro
2ª GERAÇÃO (INÍCIO DOS ANOS 60):
• O transistor é o componente básico
– Tamanho menor que a válvula
– Esquentava menos
– Gastava menos energia elétrica
– Mais durável e confiável
• As máquinas diminuíram muito em tamanho e suas
aplicações passam além da científica e militar a administrativa e gerencial.
• Surgem as primeiras linguagens de programação.
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS TRANSÍSTORES
• Evolução das soluções de equipamento;
• Evolução da programação;
• Não necessitam de aquecimento;
• Consomem pouca energia;
• Não queimam;
TRANSISTORES
• Com apenas 1/200 do tamanho
de uma das primeiras válvulas e
consumindo menos de 1/100 da
energia , o transístor viu o seu
uso generalizado nos
computadores por volta de 1960.
• A função básica do transístor
num computador é o de um
interruptor electrônico para
executar operações lógicas.
3ª GERAÇÃO (MEADOS DOS ANOS 60 ATÉ MEADOS DOS ANOS 70):
• Marco inicial: surgimento dos C.Is.
– LSI (Large Scale Integration)
– Componente básico: ‘chip’
– Pequena pastilha de silício de 1 cm2
– Composto de milhares de transistores
• Os computadores diminuíram de tamanho e aumentaram seu desempenho
• A memória é feita de semicondutores e discos
magnéticos.
• Operações internas mediam-se em nanossegundos.
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICASDOS CIRCUITOS INTEGRADOS(CIS)
• criação de minicomputadores
• utilização em tempo partilhado
• introdução do conceito de compatibilidade
• programação em assembly
• desenvolvimento de software
• evolução dos diversos componentes
4ª GERAÇÃO (MEADOS DOS ANOS 70 A INÍCIO DOS ANOS 90):
• Tem como marco inicial o surgimento do microprocessador.
• O VLSI(Very Large Scale Integration) é o componente básico (menor que o LSI)
– Houve a miniaturização dos computadores
– Nesta geração é que surgiram os microcomputadores PC
• Surgem muitas linguagens de alto-nível e nasce a teleinformática, transmissão de dados entre
computadores através de rede.
VLSI - CEM MIL TRANSÍSTORES POR "CHIP”.
• Ainda mais avançados que os circuitos integrados, eram os circuitos de larga escala (LSI -
mil transístores por "chip") e larguíssima escala (VLSI - cem mil transístores por "chip").
• O uso desses circuitos na construção de processadores representou outro salto na história
dos computadores. As linguagens mais utilizadas eram a PROLOG , FP, UNIX e o início da
utilização da linguagem C. Logo em 1981 nasce o 286 utilizando slots ISA de 16 bits e
memórias de 30 pinos.
5ª GERAÇÃO (ANOS 90 - ????):
• Devido ao avanço tecnológico o conceito de geração torna-se obsoleto.
• O ULSI(Ultra Large Scale Integration) é o componente básico (menor que o VLSI)
• Processamento Paralelo, Inteligência Artificial,...
• Altíssima velocidade de processamento,
• Alto grau de interatividade, etc.
• Enquanto Intel 4004 continha 2.300 transistores, o Intel Core i7 tem 731 milhões deles.
OBS1.:
• OBS1.: Para alguns autores a 3ª GERAÇÃO de computadores vai até hoje. Outros, afirmam
que de 1970 até os dias de hoje fazem parte da 4ª GERAÇÃO.
• Outros definem que a 4ª GERAÇÃO começou a partir de 1975 com os circuitos de VLSI.
SISTEMAS COMPUTACIONAIS CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO PORTE
• Computadores pessoais (PC- Personal computer)
• Supercomputadores
• Mainframes
• Minicomputadores
• Estações de trabalho
• Dispositivos móveis
– Notebook
– netbook
– Palmtop
– Tablets
– SmartPhones
PERSONAL COMPUTER
• O conceito de computador pessoal
baseia-se em máquinas pequenas e de
baixo custo, projetadas para uso pessoal
ou corporativo.
• O termo é usado correntemente para se
referir a computadores de mesa,
portáteis (laptops) e outros dispositivos
do gênero
SUPERCOMPUTADORES
• Computadores com grande poder de processamento
• Utilizados principalmente no campo científico, nos quais se destacam as simulações.
• Outros exemplos de aplicação: previsão de tempo e modelagem tridimensional.
• Seu custo é muito elevado.
• Possuem um tamanho muito grande e necessitam de condições especiais de funcionamento.
• Estes computadores são de âmbito específico, realizando um grupo de tarefas reduzido.
SUPERCOMPUTADORES
• Centro de Previsão do Tempo e
Estudos Climáticos (CPTEC), em
Cachoeira Paulista (SP), o
supercomputador Tupã.
MAINFRAMES
• Projetados para manusear grande volume de dados e executar simultaneamente
programas de uma grande quantidade de usuários.
• Utilizados por grandes empresas que necessitam armazenar grande quantidade de
informação e ter um acesso rápido à ela.
• Ao contrário dos supercomputadores, são de âmbito extenso, utilizadas em grandes
organizações como bancos, companhias de seguros e centros de investigação.
M A I N F R A M E SI B M ' S Z E N T E R P R I S E M A I N F R A M E
MINICOMPUTADORES
• O minicomputador foi resultado de uma redução no tamanho dos grandes
computadores.
• É um sistema computacional intermediário aos grandes mainframes e os
microcomputadores.
• Possuem grande capacidade de processamento.
• Possui terminais conectados a ele.
• Os minicomputadores são computadores de médio porte adequados a tarefas como,
por exemplo, o controle de processos industriais e a gestão de sistemas multiusuário.
• Com o aparecimento e posterior desenvolvimento dos microcomputadores, a
distinção entre estas duas categorias é cada vez menos clara
ESTAÇÕES DE TRABALHO
• Estação de era o nome genérico dado a computadores
situados, em termos de cálculo, entre o computador
pessoal e de grande porte.
• Algumas destas máquinas eram destinadas a aplicações
com requisitos gráficos acima da média, podendo então
ser referidas como Estação gráfica ou Estação gráfica de
trabalho (Graphical workstation).
• Hoje, devido ao poder de processamento muito maior
dos PCs comuns, o termo às vezes é usado como
sinônimo de computador pessoal.
DISPOSITIVOS MÓVEIS
• Possuem tamanho e peso reduzido.
• São extremamente portáveis.
LEI DE MOORE
• A lei de Moore surgiu em 1965 através de um conceito estabelecido por Gordon Earl Moore.
Tal lei dizia que o poder de processamento dos computadores (entenda computadores como a
informática geral, não os computadores domésticos) dobraria a cada vinte e quatro meses.