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Introdução à Computação MAC0110
Prof. Dr. Paulo MirandaIME-USP
Aula 1Introdução à Computação
Eventos históricos:1) Primeiro computador a válvulas, o Eletronic Numeric
Integrator And Calculator (ENIAC).
2) Arquitetura de von Neumann (1940);
3) Invenção do transistor na Bell Laboratories (1948);
4) Desenvolvimento das linguagens de programação de “alto nível” Cobol e Fortran (1950-1960);
5) Invenção do circuito integrado (CI) na Texas Instruments (1958);
6) Desenvolvimento do microprocessador pela Intel (1970);
7) Lançamento, pela IBM, do computador pessoal (1981).
Arquitetura de von Neumann:
Arquitetura de von Neumann:
• Três características:– Codificar as instruções de uma forma possível de ser
armazenada na memória do computador. Von Neumann sugeriu que fossem usados uns e zeros.
– Armazenar as instruções na memória, bem como toda e qualquer informação necessária a execução da tarefa, e
– Quando processar o programa, buscar as instruções diretamente na memória, ao invés de lerem um novo cartão perfurado a cada passo.
Computadores:
• Hardware: – Componentes físicos de um sistema de computação.
• Software: – Sequência de instruções a serem seguidas e/ou
executadas pelo hardware.
Hardware:
Memória
Principal
Unidades de Entrada
Unidades de Saída
Memória Secundária
CPU
ULA
Computadores – Arquitetura Básica
• Unidade Central de Processamento (CPU): – É o centro de controle de todo o sistema, onde os
cálculos são feitos e as decisões são tomadas. É esta parte que interpreta e executa todas as instruções do computador.
• Memória Principal: – A CPU usa a memória do computador para guardar
as informações com as quais trabalha. Quando o computador é reinicializado ou desligado, as informações podem ser perdidas.
Computadores – Arquitetura Básica
• Dispositivos de entrada e saída:– São todos os meios de comunicação entre o
computador e os seus usuários (sejam pessoas ou outras máquinas).
• Memória Secundária:– Função de guardar os dados que não estão sendo
processados no momento. Mesmo desligando o computador, estas informações não se perdem.
Computadores - Software
• Software Básico ou Sistema Operacional:– É um programa ou um conjunto de programas que
faz papel de intermediário entre o aplicativo (programa) e o hardware;
– É um gerenciador de recursos, i.e., controla quais aplicações (processos) podem ser executadas, quando, que recursos (memória, disco, periféricos) podem ser utilizados.
Sistema Operacional
• Linux:– Desenvolvido em 1991 por Linus Torvalds e baseado
no sistema operacional Unix;
– Exemplo de sucesso de software aberto;
– Maior aplicação em servidores (Google possui cerca de 450.000 servidores linux);
– Plataformas de jogos (PlayStation 2 e 3);
– Telefones celulares;
Linguagens de Programação
• Cada linguagem de programação obedece à regras específicas. Essas regras de sintaxe definem como são expressadas as instruções a serem executadas;
• Linguagem de Máquina:– Conjunto de códigos binários que são compreendidos
pela CPU.
• BAIXO NÍVEL:– Codificação baseada em mnemônicos. Dependente
do tipo de máquina.
• “ALTO NÍVEL”:– Mais similar à nossa linguagem natural.
Linguagens de Programação (Evolução)
• Linguagem de Máquina:– Conjunto de códigos binários que são compreendidos
diretamente pela CPU.
– Exemplo:
Código da instrução
Endereço do 1° operando
Endereço do 2° operando
0011 001010 001111
Linguagens de Programação (Evolução)
• BAIXO NÍVEL - Linguagem Assembly:– Codificação baseada em mnemônicos.
– Dependente do tipo de máquina.
– Precisa ser convertido em linguagem de máquina para poder ser compreendido pela CPU.
– Exemplo:
Código da instrução
Endereço simbólico1° operando
Endereço simbólico 2° operando
ADD A, B
Linguagens de Programação (Evolução)
• ALTO NÍVEL:– Mais similar à nossa linguagem natural.
– Independente do tipo de máquina.
– Precisa ser convertido em linguagem de máquina para poder ser compreendido pela CPU.
– Exemplo:
LIQUIDO = SALARIO + COMISSOES – IMPOSTOS;
Objetivos do curso
Etapas da resolução de problemas usando um computador.
Definição do problema a
ser resolvido
Solução do problema
na forma de algoritmo
Transcrição do algoritmo na forma de programa
Compilação do
programa
Execução do
programa
Ser Humano Computador
Lógica de programação
• Algoritmo:– Um algoritmo é uma sequência não ambígua de
instruções que é executada até que determinada condição se verifique.
– Um algoritmo não representa, necessariamente, um programa de computador, e sim os passos necessários para realizar uma tarefa.
– Exemplo: Receita de bolo.