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.