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.