organizaÇÃo de computadores -...

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I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o r e s

O r g a n i z a ç ã o d e C o m p u t a d o r e s

Apostila 01

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ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES

CAMPUS SANTO ANDRÉ – CELSO CANDIDO

SEMESTRE – 2014-1




Apostila 01

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ASSUNTOS DESTA AULA: Funcionalidades de um computador; Hardware e Software; Componentes de um computador:

o CPU – Unidade Central de Processamento;o Memórias;o Dispositivos de Entrada e Saída (E/S);o Barramentos.

CONCEITOS




Apostila 01

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Um computador não é inteligente, limita‐se apenas a seguircegamente as instruções do seu programador.

Os seres humanos funcionam através de associações, simbolizadospelos números (0 ... 9) e pelas letras (a ... z).

Os computadores funcionam em base binária com apenas doissímbolos (0 e 1), e apesar desta simplicidade conseguem realizartarefas extraordinárias.

ENTENDENDO

O comportamento dos computadores é feito através daprogramação, que obedece a um padrão de comportamento pré‐definido pelo programador.




Apostila 01

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COMPUTADOR(definição):Máquina capaz de coletar, tratar e fornecer os resultados derivados doprocessamento dos dados coletados para um ou mais objetivos.

ENTENDENDO

DADOS DE ENTRADA E SAÍDA: Dados de Entrada (E) são a matéria‐prima da etapa inicial do

processamento. Dados de Saída (S) é o resultado obtido no tratamento dos dados de

entrada.




Apostila 01

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Algoritmo – Conjunto de passos elementares para se atingir umdeterminado objetivo.

ENTENDENDO – PROCESSAMENTO DA INFORMAÇÃO

Programa – Conjunto de instruções (operações básicas) que quandoexecutadas em uma determinada ordem implementam o algoritmo.

Dados de entrada – Conjunto de valores que o programa consome.

Dados de saída – Conjunto de valores que o programa produz.

Forma de Leitura – Binária, 0 e 1.




Apostila 01

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COMPONENTES BÁSICOS DA INFORMAÇÃO

Processador – Executa as instruções fornecidas pela entrada dedados.

Memória de instruções – Onde as instruções que compõem oprograma são armazenadas.

Memória de dados – Usada para armazenar os dados de entrada, osdados intermediários e os dados de saída do programa.

Interface com o mundo exterior – Facilita a interação com o usuário.




Apostila 01

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ESTRUTURA BÁSICA DE UM COMPUTADOR – ALGORITMO DE LEITURA1. O Processador lê as informações da

Memória de Instruções – Passo 1 e faz asinterpretações solicitadas.

2. Na Memória de Dados, procura ainformação necessária – Passo 2.

3. Executa a operação, SENÃO, busca apróxima instrução – Passo 1.

4. Armazena o resultado obtido da operaçãonaMemória de Dados – Passo 3.

5. Retorna ao passo 1, para a próximainstrução, SENÃO, para de ler até entraroutra Instrução.

PASSO 1

PASSO 2 e 3

MODELO ORIGINAL




Apostila 01

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ESTRUTURA BÁSICA DE UM COMPUTADOR Arquitetura de Harvard – Uma melhoria da Arquitetura Von Neumann.

O processador acessa ao mesmo tempo a memória de dados e a memória de instruções,possibilitando uma maior velocidade nas execuções dos processos.

2. Unidade de Dados: Executa as operações do Processador

em nível aritmético ou em nível lógico(FALSO e VERDADEIRO).

Coordena a Leitura e Escrita naMemória de Dados com acomunicação externa através dosPeriféricos de E/S.

1. Unidade de Controle – Lê e interpretaos dados daMemória de Instruções.




Apostila 01

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O Processador é o cérebro do computador

e a interface a ligação com o usuário.




Apostila 01

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O MUNDO COM APENAS DOIS SÍMBOLOS – 0 e 1

Sistemas eletrônicos com base em tensõeselétricas muito baixa, usam apenas 0 e 1, ouleitura binária.

As pessoas utilizam a base decimal (0 ... 9) e Oalfabeto composto por 26 símbolos (A ... Z).

Um conjunto de 4 bits equivale a meio byte,sendo possível a representação de 16sequências diferentes.

Um conjunto de 8 bits equivale a 1 byte.

MÚLTIPOS DE 4 BIT DE 0 A 15BINÁRIO – BASE 2 DECIMAL – BASE 10

0000 00001 10010 20011 30100 40101 50110 60111 71000 81001 91010 101011 111100 121101 131110 141111 15




Apostila 01

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O MUNDO COM APENAS DOIS SÍMBOLOS – 0 e 1

REPRESENTAÇÃO DE BASES – MÚLTIPOS DE 4 BIT DE 0 A 15

BINÁRIO – BASE 2 DECIMAL – BASE 10 HEXADECIMAL – BASE 16 OCTAL – BASE 8

0000 0 0 0

0001 1 1 1

0010 2 2 2

0011 3 3 3

0100 4 4 4

0101 5 5 5

0110 6 6 6

0111 7 7 7

1000 8 8 10

1001 9 9 11

1010 10 A 12

1011 11 B 13

1100 12 C 14

1101 13 D 15

1110 14 E 16

1111 15 F 17




Apostila 01

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O MUNDO COM APENAS DOIS SÍMBOLOS – 0 e 1PESSOAS – Linguagem natural;

COMPUTADORES – Comunicação através de fios elétricos usando basebinária;

BITS DE CONTROLE – Estabelecem protocolos de comunicação extremamentesimples.

COMPARAÇÃO ‐ PESSOAS x COMPUTADORES

COMPONENTES DE INFORMAÇÃO PESSOAS COMPUTADORES

Programa Manual de procedimentos Memória de instruções

Dados Bloco de Notas Memória de dados

Elemento de processamento Cérebro Processador

Representação de dados Linguagem natural, letras, dígitos e decimais Bits, bytes

Regras de comunicação Regras de conversação Protocolos com sinais binários




Apostila 01

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INTERAÇÃO HOMEM‐MÁQUINAO meu computador é estúpido que nem uma porta. Não faz o que eu

quero, só faz o que foi programado para fazer!

A MÁQUINA TEM SEMPRE A RAZÃO!

Para tentar resolver os impasses pessoa computador e vice‐versa,necessitamos de um programa de computador, algoritmo, que iráajudar o processador em sua leitura e interpretação.




Apostila 01

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INTERAÇÃO HOMEM‐MÁQUINA

1. Na imagem “Saldo = Saldo + 100”,está mais próximo da linguagem demáquina;

2. O código fonte é em seguidatraduzido pelo programa de nomecompilador.

3. O compilador converte os dadospara código de máquina, formandouma sequência de númerosbinários, “1001101101100100”.




Apostila 01

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RELEMBRANDO




Apostila 01

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Memória Principal (RAM – Random Access Memory): Armazenamento e recuperação de dados. A Memória Principal ou simplesmente MP, está dividida em partes

endereçáveis (endereços) para armazenamento e recuperação dasinformações.

Armazenamento temporário ou volátil. Sem energia, sem armazenamento.

EDO SDRAM DDR

GERENCIAMENTO DO COMPUTADOR ‐ RELEMBRANDO




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Memória ROM : Armazenamento não volátil. Memória apenas de leitura. Usadas apenas para a leitura na inicialização dos sistemas computacionais. Conhecido também como BIOS.

ROM





Apostila 01

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AsMemórias se classificam em duas categorias:

o Voláteis – São memórias que perdem os dados (informação) ao ficarsem energia, exemplo: RAM (Random Access Memory) ou Memória de Acesso

Aleatório;

o Não Voláteis – São memórias não que perdem os dados (informação)ao ficar sem energia, exemplo: ROM (Read Only Memory) ou Memória só de Leitura; Disco Rígido (HD) interno e externo; CDROM, DVDROM, Blu‐Ray ROM; Pendrives, cartões SD e Disquetes.





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Arquitetura dos Periféricos de Entrada e Saída (E/S): FUNÇÃO – Fazer a comunicação entre o computador e o meio exterior. CONVERTER a linguagem binária em linguagem humana e vice‐versa. Humanos entendem símbolos. Computadores entendem sinais elétricos.





Apostila 01

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Conjunto de fios que conduz sinais elétricos entre oscomponentes da Placa‐Mãe.

GERENCIAMENTO DO COMPUTADOR – BARRAMENTOS ‐ RELEMBRANDO

Composto por um ou mais fios, em função da quantidadede bits que irá transportar.

Temos 03 modelos de barramentos:− Endereço;−Dados;− Controle.




Apostila 01

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Podemos dizer que Programas:o São representações no computador e podem serarmazenados em disco rígido, flexível, DVD‐ROM, ououtros meios

o Permitem a interação do homem com o computador.o Escritos com linguagem de programação de alto nível.o Para serem lidos são convertidos para o formato quechamamos de programação de baixo nível oulinguagem de máquina.





Apostila 01

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O Sistema Operacional é provavelmente o

programa mais complexo que um computador

executa, e precisa estar sempre em execução

enquanto o computador estiver ligado.





Apostila 01

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SISTEMA OPERACIONAL (S.O.)

São um conjunto de programas que são instalados no computador ao se configurar o mesmo pela primeira vez ou Instalação Principal.

Baseados em Linha de Texto Baseados em Gráficos





Apostila 01

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Aulas de ApoioEstarão disponibilizadas nos descritos a baixo para downloads osarquivos nos formatos: PowerPoints ou Word das aulas. Algunsestarão disponíveis para impressão, outros, somente para leitura,mas não para edição. Em alguns casos em que se fizer necessário aimpressão, o professor estará liberando para um melhordesenvolvimento dos trabalhos a ser solicitados.

Sites do professor:www.aulasprof.6te.net www.profcelso.orgfree.com

Contato:[email protected]

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