E N D
1. 1 CONCEITOS BSICOS Aula 1
Deise Saccol
Disciplinas: INFO1040
2. 2
3. 3 SUMRIO Arquitetura e organizao de computadores
Terminologia bsica
Hardware
Software
Conceitos bsicos sobre arquivos e bancos de dados
Redes de computadores e internet
4. 4 Arquitetura e organizao de computadores Terminologia
Processamento de dados
Srie de operaes que se aplica a um conjunto de dados (entrada) para obter outro conjunto de dados ou resultados (sada).
Exemplos
dar baixa, no talo de cheques, de um cheque emitido
procurar um nmero de telefone na lista telefnica e anot-lo em uma caderneta
somar valores de compras no supermercado
classificar vrias contas e pag-las em ordem de data de vencimento
Elementos Bsicos
Dados iniciais - informaes iniciais sujeitas a certas transformaes
Transformaes - modificaes efetuadas no contedo ou na forma dos dados iniciais
Resultados finais - produto dos dados iniciais aps as transformaes
5. 5 Arquitetura e organizao de computadores Processamento eletrnico de dados
Processamento de dados com a utilizao do computador
Vantagens
processa grande volume de dados com rapidez
trata grandes quantidades de informao com segurana
realiza clculos com exatido
oferece grande disponibilidade de acesso s informaes armazenadas
pode ser programado
6. 6 Arquitetura e organizao de computadores Dado
Informao que ser trabalhada durante o processamento
Exemplos
10 (idade), 12 x 8 (presso arterial), 1.99 (altura em metros)
Instruo
Operao elementar que o computador tem a capacidade de processar
Trabalha com os dados
Ordens executadas pelo computador
Exemplos
instrues para entrada e sada (E/S) de dados
instruo de movimentao de dados (transferncia)
instrues aritmticas
instruo de comparao
etc
7. 7 Arquitetura e organizao de computadores Programa
roteiro que orienta o computador, mostrando-lhe a seqncia de operaes necessrias para executar uma determinada tarefa
seqncia de instrues que dirigem a CPU na execuo de alguma tarefa
composto por uma srie de comandos ou instrues
Hardware
conjunto de componentes mecnicos, eltricos e eletrnicos com os quais so construdos os computadores e equipamentos perifricos
Software
conjunto de programas e procedimentos que permitem usufruir da capacidade de processamento fornecida pelo hardware
8. 8 SUMRIO Arquitetura e organizao de computadores
Hardware
Organizao funcional do computador
Sistema central
Sistema de entrada/sada
Representao de dados
Nveis de memria
Software
Conceitos bsicos sobre arquivos e bancos de dados
9. 9 Organizao funcional Sistema Central
Unidade Central de Processamento (UCP/CPU/microprocessador)
Unidade de Controle
Unidade Aritmtica e Lgica
Clock
Memria Principal
Interfaces
Unidades de Entrada e Sada (E/S)
10. 10 Organizao funcional
11. 11 Sistema central CPU/microprocessador
Unidade de Controle
Controla o fluxo de informaes entre todas as unidades do computador e executa as instrues na seqncia correta
Unidade Aritmtica e Lgica (UAL)
Realiza operaes aritmticas (clculos) e lgicas (decises), comandada por instrues armazenadas na memria
Fica em uma placa de circuitos chamada placa-me (motherboard)
Clock (relgio)
Os microprocessadores trabalham regidos por um padro de tempo
determinado por um clock
gera pulsos a intervalos regulares
a cada pulso uma ou mais instrues internas so realizadas
12. 12 Sistema central Memria principal
Armazena temporariamente as informaes (instrues e dados)
dados ficam disponveis ao processamento (pela ULA) e para transferncia para os equipamentos de sada
organizada em pores de armazenamento, cada qual com um endereo
ROM (Read Only Memory) PROM, EPROM, EEPROM
tipicamente menor que a RAM
no depende de energia para manter o seu contedo
memria permanente
informaes no podem ser apagadas (casos especiais)
geralmente vem gravada do fabricante
apenas de leitura
Programas em memria ROM
rotina de inicializao do computador, reconhecimento do hardware, identificao do sistema operacional, contagem de memria
Orientar o computador nas 1s operaes
13. 13 Sistema central Memria principal
RAM (Random Access Memory)
memria temporria
utilizada pelo usurio para desenvolver seus programas
uso restringe-se ao perodo em que o equipamento est em funcionamento
memria voltil (seu contedo pode ser apagado)
armazenar programas e dados
guardar resultados intermedirios do processamento
podem ser lidas ou gravadas informaes
14. 14 Instrues Programa
seqncia de instrues
Computador analisa e executa uma a uma
Execuo ocorre na ULA, sob coordenao da UC
Na execuo:
instrues e dados esto na memria
so trazidos da memria para a CPU
UC analisa a instruo
15. 15 Instrues Uma instruo constituda basicamente de:
cdigo de operao
endereo dos operandos
Da seo de controle, seguem para a memria os endereos dos operandos
Operandos so localizados e transferidos para a ULA
A ltima etapa consiste em transferir o contedo do registrador que contm o resultado para a memria
16. 16 Categorias de Instrues Instrues de E/S
leituras de fita, disco magntico, gravao etc
Instrues de transferncia
da memria pra CPU, de um registrador para outro
Instrues Aritmticas
adio, subtrao, multiplicao, diviso
Instrues Lgicas
E (AND), OU (OR), NO (NOT)
17. 17 Exemplo de uma operao
18. 18 Sistemas de E/S Perifricos (ou Unidades de Entrada e Sada)
dispositivos conectados a um computador que possibilitam a comunicao do computador com o mundo externo
Unidades de entrada
Permitem que informaes sejam introduzidas na memria do computador
Exemplos
mouse
Forma armazenvel internamente (bits)
Unidades de sada
Transformam a codificao interna dos dados em uma forma legvel pelo usurio
Exemplos
Impressora
19. 19 Representao dos dados Bit
BInary digiT
componente bsico da memria
a menor unidade de informao
pode assumir dois valores ou sentidos
1 --> ligado (ON) ou 0 --> desligado (OFF)
Byte
Agrupamento de 8 bits
Normalmente corresponde a um caractere: letra, dgito numrico, caractere de pontuao,...
Com um byte possvel representar-se at 256 smbolos diferentes.
Palavra de memria
nmero de bits que o computador l ou grava em uma nica operao
tanto dados como instrues
tamanho da palavra de memria pode variar de computador para computador
32 ou 64 bits
20. 20 Representao dos dados Cdigos de representao de dados
caractere a unidade bsica de armazenamento na maioria dos sistemas
armazenamento de caracteres (letras, nmeros e outros smbolos) feito atravs de um esquema de codificao
certos conjuntos de bits representam certos caracteres
Bastante utilizados: ASCII, EBCDIC e UNICODE
ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
Cdigo utilizado pela maioria dos microcomputadores
Unidades de Medida
quantificar a memria principal do equipamento
indicar a capacidade de armazenamento (disco, CD-ROM, fita, etc.)
21. 21 Nveis de memria Diferentes velocidades de acesso
Memria Cache
altssima velocidade de acesso
acelerar o processo de busca de informaes na memria
localizada logicamente entre o processador e a memria principal
pode tanto integrar o microprocessador (cache interna), como consistir de chips adicionais instalados na placa-me do micro (cache externa)
tamanho tipicamente pequeno: cache interna: at 512K; cache externa: at 2Mb
Memrias Auxiliar e Auxiliar-Backup
discos, CDs e fitas
22. 22 SUMRIO Arquitetura e organizao de computadores
Hardware
Software
Software bsico
Sistema operacional
Linguagens de programao
Utilitrios
Software aplicativo
Conceitos bsicos sobre arquivos e bancos de dados
Redes de computadores e internet
23. 23 Software Software aplicativo
aplicaes criadas para solucionar problemas especficos
Exemplos
contabilidade, folha de pagamento, correo de provas
Software bsico
conjunto de softwares que permite ao usurio criar, depurar e modificar as aplicaes criadas por ele
sistema operacional, linguagens de programao, utilitrios
Sistema operacional
Gerncia de memria
Gerncia de processador
Gerncia de arquivos
Gerncia de dispositivos de E/S
24. 24 Software bsico Linguagens de programao
conjunto de convenes e regras que especificam como instruir o computador a executar determinadas tarefas
serve como meio de comunicao entre o indivduo que deseja resolver um determinado problema e o computador
Geraes de linguagens
1 gerao: linguagens em nvel de mquina
2 gerao: linguagens de montagem (Assembly)
3 gerao: linguagens orientadas ao usurio
4 gerao: linguagens orientadas aplicao
5 gerao: linguagens de conhecimento
25. 25 Software bsico 1 Gerao: Linguagens em nvel de mquina
instruo 0010 0001 0110 1100
realiza a soma (cdigo de operao 0010) do dado armazenado no registrador 0001, com o dado armazenado na posio de memria 108 (0110 1100)
Programa: seqncia de zeros e uns
programao trabalhosa, cansativa e fortemente sujeita a erros
2 gerao: Linguagens de Montagem (Assembly)
minimizar as dificuldades da programao em notao binria
Cdigos de operao e endereos binrios foram substitudos por mnemnicos
ADD R1, TOTAL
R1 representa o registrador 1 e TOTAL o nome atribudo ao endereo de memria 108
processamento requer traduo para linguagem de mquina
26. 26 Software bsico 3 gerao: Linguagens Orientadas ao Usurio
Surgiram na dcada de 60
FORTRAN, Pascal, COBOL
Programa em C:
if (a>b) printf (O valor de A eh maior que o valor de B);
else printf (O valor de A eh menor que o valor de B);
4 gerao: Linguagens Orientadas Aplicao
apressar o processo de desenvolvimento de aplicaes
gerar cdigo sem erros a partir de requisitos de expresses de alto nvel
tornar fcil o uso de linguagens, tal que, usurios finais possam resolver seus problemas computacionais sem intermedirios
SQL
select nome from alunos where idCurso=C01
27. 27 Software bsico 5 gerao: Linguagens de Conhecimento
mecanismos da rea de inteligncia artificial
Sistemas especialistas, processadores de lngua natural e sistemas com bases de conhecimento
Um sistema de 5 gerao armazena conhecimento complexo de modo que a mquina pode obter inferncias a partir da informao codificada
PROLOG, LISP
Have fun!
http://www.pandorabots.com/pandora/talk?botid=f5d922d97e345aa1
Nveis de linguagem
linguagens de baixo nvel
primeira e segunda gerao
linguagens de alto nvel
terceira gerao em diante
PS: no site http://www2.latech.edu/~acm/HelloWorld.shtml, voc pode encontrar o programa Hello World implementado em dezenas de linguagens
28. 28 Tradutores de linguagens de programao
29. 29 Tradutores de linguagens de programao Tradutor
programa que recebe como entrada um programa escrito em uma linguagem de programao (dita linguagem fonte) e produz como resultado as instrues deste programa traduzidas para linguagem de mquina (chamada linguagem objeto).
Se a linguagem do programa fonte uma linguagem de montagem (Assembly)
tradutor chamado de Montador (Assembler)
Tradutores que traduzem os programas escritos em linguagem de alto nvel
compiladores e os interpretadores
30. 30 Tradutores de linguagens de programao Compilador
traduz um programa escrito em linguagem de alto nvel
produz um programa em linguagem objeto (linguagem executvel, ou seja, linguagem de mquina)
pode ser executado uma ou mais vezes no futuro
enquanto o cdigo fonte do programa no for alterado, ele poder ser executado sucessivas vezes, sem necessidade de nova compilao
Interpretador
traduz um programa escrito em linguagem fonte, instruo a instruo, enquanto ele vai sendo executado
cada vez que um programa interpretado tiver que ser re-executado, todo o processo de interpretao dever ser refeito, independentemente de ter havido ou no modificaes no cdigo fonte do programa desde sua ltima execuo
Programas compilados tendem a ser executados mais rapidamente que seus correspondentes interpretados
31. 31 Tradutores de linguagens de programao
32. 32 Software bsico Utilitrios
Softwares de apoio soluo de problemas de disco, memria, etc
Desfragmentador, limpeza de disco...
Compactadores e descompactadores de arquivos, programas anti-virus
Vrus
Programas capazes de se instalar de forma clandestina nos sistemas
Podem adotar procedimentos perturbadores
fazer uma bolinha pular na tela
declaradamente destrutivos (apagar informaes)
33. 33 SUMRIO Arquitetura e organizao de computadores
Hardware
Software
Conceitos bsicos sobre arquivos e bancos de dados
34. 34 Conceitos bsicos sobre arquivos e bancos de dados Dados geralmente organizados em arquivos
Ex: arquivo de cadastro de clientes, arquivo de alunos matriculados
Arquivos
Campo
Conjunto de caracteres que representam uma informao.
so os atributos do registro
Exemplo: nome do cliente, cdigo do cliente
Registro
Conjunto de campos relacionados entre si, tratados como uma unidade
Todos os registros de um mesmo arquivo tm os mesmos campos
Exemplo: registro de dados cadastrais de um cliente
Arquivo
Conjunto de registros
Exemplo: arquivo de dados cadastrais de clientes
35. 35 Conceitos bsicos sobre arquivos e bancos de dados Chave
campo que identifica o registro no arquivo
campo que torna o registro nico no arquivo
ndice
estrutura de acesso que reduz o tempo de localizao de um registro, dada a sua chave
seqncia de pares (chave, endereo) que associa cada valor de chave com o respectivo endereo do registro
Ordenao
Ordem na qual os registros so armazenados e/ou processados
36. 36 Conceitos bsicos sobre arquivos e bancos de dados Manipulao de registros
Insero
Consiste em criar um novo registro no arquivo.
informaes dos campos do registro so validadas
no aceita insero de registro com a mesma chave de outro j existente.
Excluso
Consiste em retirar um registro do arquivo
Acusar um erro quando o registro que se deseja excluir no existir no arquivo
Alterao
Consiste em alterar alguma informao de um registro existente no arquivo
validaes so feitas
Consulta
pesquisa das informaes que esto nos campos dos registros
37. 37 Banco de Dados Conjunto de dados inter-relacionados que visam atender as necessidades de um conjunto de usurios
SGBD: sistema de gerenciamento de banco de dados
Software que auxilia na definio, carga, atualizao e manuteno de um banco de dados
38. 38 Banco de Dados - Vantagens Independncia de Dados
Controle da redundncia de dados
Garantia da integridade dos dados
Segurana de dados
Controle de concorrncia
39. 39 Banco de Dados - Modelos Hierrquico (em rvore)
Rede
Relacional (tabelas)
40. 40 Banco de Dados Ex: tabela no Access
Campo, registro, chave
41. 41 Banco de Dados - Projeto
42. 42 Banco de Dados - Projeto Modelo Conceitual
43. 43 Banco de Dados - Projeto Modelo Lgico e Fsico
Empregado
Departamento
44. 44 Banco de Dados - SQL SQL linguagem de consulta estruturada
Empregado
Obter o nome dos empregados:
Select nome
From empregado
Obter o nome dos empregados que
trabalham no depto D2:
Select nome
From empregado
Where coddepto=D2