538 062012 tj_al_informatica_apostila

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Informática concurso

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  • 1. TJ/AL 2012 PROJETO UTI Informtica Emannuelle Gouveia Captulo I Introduo ao Processamento de Dados (IPD) Nesta apostila, temos a inteno de irmos passo a passo desvendando com voc as mincias da informtica, desmistificando temores, quebrando barreiras e saboreando paulatinamente o suave gosto do aprender. A informtica passou a ser explorada, e virou foco de todas as atenes porque hoje impossvel viver longe dela. Ao acordarmos, geralmente o que nos desperta um rdio relgio, l tem um chip. Vamos cozinha e esquentamos o caf no microondas, tambm tem um chip. Usamos nosso carro com injeo eletrnica, outro chip. E durante nosso dia a dia temos muitos outros exemplos, como o caixa eletrnico do banco, a internet, o dvd e etc.... um mundo um pouco diferente? um mundo tcnico, porm prximo da nossa realidade e fcil de ser decifrado, s basta querer. Vamos parar de fugir da informtica e fazer dela uma aliada na nossa luta por uma aprovao em um concurso? 1. Introduo: 1.1 Processamento de Dados: O Processamento de dados o ato de transformar dados (pergunta) em informaes (resposta). o processo de receber dados, manipul-los e produzir resultados plausveis dentro de um determinado contexto, ao que chamamos de informaes. Para que os dados sejam transformados em informaes, ou seja, para que acontea o processamento, necessrio que o processamento passe pelas seguintes etapas: Entrada de Dados Processamento de Dados Sada de Informaes E o que ento essa tal de Informtica? Informtica a cincia que estuda o processamento dos dados. a cincia que estuda como os dados so recebidos, processados e armazenados, buscando sempre meios para obter maior rapidez e segurana para as informaes geradas atravs do mesmo. E o computador? Que monstro esse? O computador uma mquina que realiza processamento de dados em um menor espao de tempo e com maior segurana, auxiliando, com isso, a informtica. Outro conceito muito utilizado : o computador um equipamento capaz de obedecer as instrues, que alterem seus dados da maneira 1
  • 2. TJ/AL 2012 PROJETO UTI Informtica Emannuelle Gouveia desejada, e de realizar pelo menos algumas dessas operaes sem a interveno humana. 1.2 Histrico dos Computadores Os modernos chips dos computadores que usamos hoje no surgiram de uma hora para outra, eles so frutos de sculos de evoluo e devem sua existncia ao trabalho de inventores geniais. A histria da computao comeou com o baco usado desde 2000 a.C. Ele um tipo de computador em que se pode ver claramente a soma nos fios. Anos depois Blaise Pascal, matemtico e fsico francs, inventou a primeira calculadora mecnica em 1642, a quem chamou de Pascaline. A calculadora trabalhava perfeitamente na transferncia dos nmeros da coluna de unidades para a coluna das dezenas, por meio de um dispositivo semelhante a um velocmetro do automvel. Nos anos que se seguiram, vrios projetos foram feitos com intuito de aperfeioar a primeira calculadora. Entretanto, nada de significativo aconteceu, at que Babbage e Ada Lovelace comearam a analisar o problema. Em 1822, Babbage apresentou o primeiro modelo de uma mquina de diferena, capaz de fazer clculos necessrios para elaborar uma tabela de logaritmos. Grande parte da arquitetura lgica e da estrutura dos computadores atuais provm dos projetos de Charles Babbage, que lembrado como um dos fundadores da computao moderna. Depois, surgiram vrias outras invenes que foram se aperfeioando ao longo do tempo, at que em 1946 foi inventado o primeiro computador eletrnico de grande porte, o Eniac (Eletronic Numeric Integrator and Calculator). Ele foi construdo com o intuito de ajudar o Exrcito Americano na Segunda Guerra Mundial, pois apesar de no poder armazenar programas e nem um grande nmero de dados, ele podia calcular a trajetria ou ngulo de uma bomba em aproximadamente 20 segundos, tinha uma freqncia de clock de 2.25 Mhz (os micros de hoje chegam a 3.2 GHZ, ou seja, mil vezes mais rpido e bem menores). Foi desenvolvido pela universidade da Pensilvnia, apresentava aproximadamente 18 mil vlvulas, ocupava o espao de uma sala e seu peso aproximado era de 30 toneladas. Origem dos Computadores: a) baco: foi criado para realizar operaes de soma e subtrao. b) Napiers: tabelas mveis de multiplicao feitas, em marfim, por John Napier. c) Rgua de Clculo: criada por William Oughed, rgua de clculo com forma circular. d) Primeira Mquina de Calcular (Pascaline): criada por Blaise Pascal, a primeira calculadora mecnica que realizava somas e subtraes na base numrica decimal. e) Mquina de Calcular de Leibnitz: inventada por Gottfried Wilhelm Von Leibnitz ,permitia realizar clculos alm da soma e da subtrao de multiplicao e diviso. Essa mquina apresentava impreciso em seus clculos e por isso, s vezes, era desconsiderada. f) Mquina de Mathieu Hanh: criada por Mathieu Hanh, foi considerada a primeira calculadora capaz de realizar as quatro operaes elementares. 2
  • 3. TJ/AL 2012 PROJETO UTI Informtica Emannuelle Gouveia g) Mquinas Automticas de Charles Babbage: Mquina Diferencial: muito complexa e de grande porte, capaz de calcular tbuas de logaritmos e resolver polinmios. Mquina Analtica: aplicvel a qualquer tipo de clculo. Era constituda por um conjunto de engrenagens, constitudas de vrias rodas dentadas de dimetros diferentes, articuladas num cilindro, e vrios cilindros articulados, que permitiriam a multiplicao e a diviso por potncias de 10. considerada a precursora dos computadores eletrnicos. h) Mquina de Leon Bollee: mquina de multiplicar projetada para realizar esta operao sem recorrer repetio de adies. i) Mquina de Censo de Herman Hollerith: foi criada para solucionar os problemas de censo nos Estados Unidos . Constituda de uma srie de tabuladoras eltricas, que faziam a computao de dados obtidos atravs de cartes perfurados. j) Mark I (Rels): era uma mquina que substitua as engrenagens dentadas de Babbage para representar os nmeros por combinaes de chaves operadas eletricamente, denominadas de rels eletromecnicos. Foi o primeiro computador totalmente automtico, porm era muito lento. Gerao dos Computadores Evoluo dos Computadores Eletrnicos: a) Primeira Gerao (1951 1958): computadores que tinham por elemento construtor a vlvula. Exemplos: UNIVAC (primeiro computador a ser comercializado) e o ENIAC (primeiro computador eletrnico/digital). b) Segunda Gerao (1959 1965): computadores transistores. Eram mais compactos, mais rpidos e mais baratos em relao aos antecessores. J ao final dos anos 50, todos os computadores eram construdos com transistores, passaram a ser fabricados em srie e a serem usados em aplicaes no militares A industria de computadores comeou a crescer, dando origem ao desenvolvimento dos grandes gigantes da informtica mundial, como a IBM. Exemplo: TX-0 (utilizou tudo de raios catdicos e caneta tica). c) Terceira Gerao (1965 1969): computadores que trabalhavam com CI (Circuito Integrado um circuito eletrnico completo, onde colocada uma pequena pastilha de silcio de cerca de 0,25 centmetros quadrados). Ao mesmo tempo em que os computadores transistorizados eram cada vez mais utilizados em todo o mundo, outro grande avano tecnolgico ocorria: A corrida espacial. Americanos e Soviticos, lanavam seus foguetes rumo ao espao. A miniaturizao de computadores era ainda mais importante. A NASA (Agncia Espacial Norte Americana), gastou bilhes de dlares com seu 3
  • 4. TJ/AL 2012 PROJETO UTI Informtica Emannuelle Gouveia programa espacial, e contratou empresas fabricantes de transistores para que realizassem uma miniaturizao ainda maior. Basicamente, um circuito integrado um pequeno componente eletrnico que possui em seu interior, centenas, ou at milhares de transistores. Esses computadores j suportavam a multiprogramao. Exemplos: IBM/360 e Burroughs B 3500. d) Quarta Gerao (1970 em diante): computadores com CHIP LSI (Circuito Integrado em lagar escala 1970) e CHIP VLSI (Circuito Integrado em muito larga escala 1975). 1.3 BITS E BYTES Na natureza, as informao podem assumir qualquer valor compreendido em um intervalo de - a + . Voc consegue distinguir, por exemplo, um som mais alto do que outro. Esse tipo de informao conhecido como informao analgica. Na hora da construo de circuitos eletrnicos para o processamento de informaes, a utilizao de informaes analgicas tornou-se um grande problema. Imagine um determinado circuito eletrnico comunicando-se com outro distncia, se ambos permitissem informaes analgicas, quando um enviar um determinado valor e, no caminho, ocorrer um problema qualquer, como por exemplo uma interferncia eletromagntica, a informao chegar alterada e o receptor no ter como verificar se a informao que chegou verdadeira ou no. Como aceita qualquer valor, se em vez de 12, chegar o valor de 11, o receptor ter de aceit-lo como verdadeiro. Sendo assim, nenhum dispositivo eletrnico conseguiria funcionar corretamente. Dispositivos eletrnicos para o processamento de informaes trabalham com um outro sistema numrico: o sistema binrio. No sistema binrio, ao contrrio do sistema decimal, s h dois algarismos: 0 e 1. No entanto h uma grande vantagem: qualquer valor diferente desses ser completamente desprezado pelo circuito eletrnico, gerando confiabilidade e funcionalidade. Como o sistema binrio representa o estado de um dedo recolhido na mo (0) ou esticado (1), por vezes o chamamos de sistema digital. Cada algarismo binrio (um 0 ou um 1) chamado de bit (contrao de Binary Digit). O problema que com apenas um dgito binrio para rep

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