Princípios de Sistemas da Informação Unidade 1 Unip

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Cronologia e Evolução dos Computadores

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Princípios de Sistemas da Informação Unidade 1 Unip

  1. 1. Unidade I PRINCÍPIOS DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃOINFORMAÇÃO Prof. Luís Rodolfo
  2. 2. O Computador Cronologia da evolução dos computadores:  3500 a.C.: os sumérios criam a numeração e o ábaco.  1500 a.C.: egípcios utilizam o Relógio de sol para contar o tempo.sol para contar o tempo.  1623: Invenção das calculadoras  1844: Telégrafo de Morse  1873: Primeiro motor elétrico  1874: Primeira máquina de escreverq
  3. 3. O Computador Cronologia da evolução dos computadores (cont.):  1900: Surgimento da memória magnética  1945: O ENIAC torna-se operacional, inaugurando a primeira geração deinaugurando a primeira geração de computadores.  1960: Surgimento do sistema Unix baseado no Mutics  1969: ARPANET dá início à Internet  1984: Computador IBM 286 AT com conectores PS/2
  4. 4. O Computador Cronologia da evolução dos computadores (cont.):  1991: Nasceu o Linux  1993: Intel Pentium  1996: DVD (Digital Versatile/Video Disk) 1996: DVD (Digital Versatile/Video Disk)  1999: AMD cria o Athlon  2000: Polêmica do bug do milénio (Y2K Bug)  2010: Apple apresenta o iPadpp p
  5. 5. O Computador  1ª geração (anos 40): sistemas compostos por válvulas (tubos elétricos a vácuo) de alto custo, de difícil implementação, baixa confiabilidade e alto consumo (ENIAC - Electronic Numerical Integrator And Computer);Computer); Figura 1 – ENIAC Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC
  6. 6. O Computador Debug: Retirada insetos que se alojavam entre as válvulas. Figura 2 – Painel de válvulas do ENIAC Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/ENIAC
  7. 7. O Computador Evolução dos sistemas computacionais:  Integração;  Miniaturização e;  Capacidade de processamento.
  8. 8. O Computador  Evolução tecnológica: revolução dos semicondutores (transistores)  Circuitos integrados  Circuitos integrados de alta capacidade de integração.  Sistemas cada vez menores, mais, rápidos, baixo consumo de energia e maior capacidade de processamento.
  9. 9. O Computador Década de 80: Forte processo de informatização;  Computador Pessoal (PC) foi lançado pela IBM com sistema operacional DOSpela IBM com sistema operacional DOS (Disk Operating System);  Evolução do software e diminuição do custo do hardware (commodities);  Aumento da remuneração dos profissionais de TI.
  10. 10. O Computador  Tipos de Computador  Sistemas móveis: palms, telefones celulares e smartphones;  Sistemas de Pequeno Porte (microcomputadores): computador(microcomputadores): computador pessoal, computador de rede, estação de trabalho técnico, assistente digital pessoal e dispositivo de acesso à informação;
  11. 11. O Computador  Tipos de Computador  Sistemas Móveis e de Pequeno Porte Figura 3 – Sistemas móveis e de pequeno porte.
  12. 12. O Computador  Tipos de Computador  Sistemas de Médio Porte: servidores de rede, minicomputadores, servidores da web e sistemas multiusuários;  Sistemas de Grande Porte (Mainframe):Sistemas de Grande Porte (Mainframe): sistemas corporativos, supervisores, processadores de transações e supercomputadores.
  13. 13. O Computador  Tipos de Computador  Sistemas de Médio e Grande Porte Figura 4 – Sistemas de médio e grande porte.
  14. 14. O Computador  Processamento de vários tipos de computadores Figura 5 – Capacidade de Processamento Fonte: O’Brien; Marakas (2007)
  15. 15. Interatividade A evolução dos sistemas computacionais se deu com a integração, miniaturização dos componentes eletrônicos e o aumento da capacidade de processamento. Desta forma pode-se afirmar: a) A Lei de Moore estava errada na origem; b) A miniaturização chegou ao seu limite; c) A tecnologia dos semicondutores permitiu e ainda permite esta evolução; d) A evolução esbarra na falta de capacitação profissional; e) Os processadores consomem cada vez mais energia com a evolução.
  16. 16. O Computador O Hardware do Computador:  Dispositivos de Entrada;  Unidade Central de Processamento;  Memória Auxiliar;  Dispositivos de Saída.
  17. 17. O Computador  Arquitetura do Computador UCP ULA Dispositivos de Saída Dispositivos de Entrada UC Memória Principal Memória Auxiliar p Figura 6 – Arquitetura do Computador
  18. 18. O Computador Dispositivos de Entrada:  Periféricos de Entrada;  Interface Usuário – Computador;  Funções:  Inserir;  Coletar;  Buscar;  Receber dados para serem processadosprocessados.
  19. 19. O Computador Exemplos de Dispositivos de Entrada: Figura 7 – Dispositivos de Entrada Fonte: Laudon&Laudon, 2007
  20. 20. O Computador Dispositivos de Saída:  Periféricos de Saída;  Funções:  Apresentar;  Imprimir;  Projetar;  Ouvir;  Assistir; A i f õ d Armazenar informações processadas.
  21. 21. O Computador Exemplos de Dispositivos de Saída: Figura 8 – Dispositivos de Saída Fonte: Laudon&Laudon, 2007
  22. 22. O Computador  Unidade Central de Processamento  Coração de um computador;  Responsável pelo processamento dos dados;  Executa um ciclo de processamento: Executa um ciclo de processamento:  Busca de instrução na memória principal;  Executa da instrução;  Reinicia o ciclo.
  23. 23. O Computador  Unidade Central de Processamento Lei de Moore – Potência do processador dobraria a cada 18 meses: Figura 9 – Lei de Moore Fonte: Intel
  24. 24. O Computador  Unidade Central de Processamento Composição:  ULA: Unidade Lógica-Aritmética  UC: Unidade de Controle  Memória
  25. 25. O Computador ULA – Unidade Lógica-Aritmética: Funções:  Executa cálculos e processamentos lógicos solicitados pela UCP;  Executa funções tipo soma subtração e Executa funções tipo soma, subtração e divisão;  Verifica se um número é maior que outro, se é positivo, negativo ou nulo.
  26. 26. O Computador  Esquemático da ULA:  "A" e "B" -> Operandos; Figura 10 – Esquemático da ULA  "R" -> Saída;  "F" -> Entrada da UC;  "D" -> Saída de status
  27. 27. O Computador UC – Unidade de Controle: Funções:  Controle geral da UCP;  Coordena o processamento acessando de forma sequencial as instruções dede forma sequencial as instruções de programas;  Coordena o fluxo de dados que entram e saem da ULA, dos registradores, das memórias principal e secundária dos diversos dispositivos de saídadiversos dispositivos de saída.
  28. 28. O Computador Memória:  A memória é um dispositivo capaz de armazenar os dados de entrada (antes do processamento), os dados ainda em processamento e as informações já processadas.
  29. 29. Interatividade A arquitetura do computador é composta pela UCP, ULA, UC, memória e dispositivos de entrada e saída. Neste cenário, qual a atuação da UC sobre a ULA? a) Executa cálculos e processamentos lógicos solicitados pela ULA; b) Coordena o fluxo de dados que entram e saem da ULA; c) Executa funções tipo soma e subtração; d) Responsável pelo processamento dosd) Responsável pelo processamento dos dados da UC; e) Receber dados para serem processados da ULA pela UC.
  30. 30. O Computador Conceito de Bit e Byte  BIT: Abreviação da palavra Binary DigiT;  É a menor unidade computacional e representa um estado lógico de ativo ou inativo;inativo;  Possui apenas 2 estados: 0 ou 1; Figura 11 – bits
  31. 31. O Computador Byte:  8 bits agrupados formam um byte;  1 byte = 8 bits;  Também conhecido como Octeto;  Pode representar um caractere, uma capacidade de armazenamento de memória, um endereço, etc.;  256 representações de números binários: de 00000000 a 11111111;  Cada algarismo possui um peso posicional.
  32. 32. O Computador Byte:  256 representações de números binários: de 00000000 a 11111111; 0 = 00000000 1 = 000000011 = 00000001 2 = 00000010 [...] 254 = 11111110 255 = 11111111255 = 11111111  Cada algarismo possui um peso posicional.
  33. 33. O Computador Exemplo 1: Número Decimal  Seja o número decimal 1245 (um mil, duzentos e quarenta e cinco).  Cada algarismo é multiplicado pelo seu peso posicional que representam aspeso posicional que representam as unidades de milhar, centena, dezena e unidade. Desta forma:  1245 = 1x1000 + 2x100 + 4x10 + 5x1
  34. 34. O Computador Exemplo 2: Número Binário  Começando da esquerda para a direita, cada um dos bits tem seu peso posicional, dado por 2n, onde “n” varia de 0 a 7, representados por:
  35. 35. O Computador  Exemplo 2: Número Binário (cont.)  Desta forma, a seqüência binária 00101011 representa:  0x128 + 0x64 + 1x32 + 0x16 + 1x8 + 0x4 + 1x2 + 1x1 = 43
  36. 36. O Computador Exemplo 3:  E se precisamos representar, em binário, um número maior que 255?  Resp: Os bytes podem ser agrupados.  Se forem utilizados 2 bytes (16 bits) Se forem utilizados 2 bytes (16 bits), cada bit terá seu valor posicional dado por 2n, onde “n” varia de 0 a 15, ou seja:
  37. 37. O Computador Exemplo 3 (cont.):  Desta forma, a seqüência binária 01010110 10011010 representa:  0x32768 + 1x16384 + 0x8192 + 1x4096 + 0x2048 + 1x1024 + 1x512 + 0x256 + 1x128 + 0x64 + 0x32 + 1x16 + 1x8 + 0x4 + 1x2 + 0x1 = 22170
  38. 38. O Computador Unidades de Medidas  A medida que agrupamos mais e mais bytes, lançamos mãos de unidades de medidas para representar uma grande quantidade de bytes. As unidades Kilo, Mega, Giga, etc representarão milhares, milhões e bilhões de bytes respectivamente.
  39. 39. O Computador  Unidades de Medidas Figura 12 – Unidades de Medidas
  40. 40. O Computador  Unidades de Medidas  K, KB – Kilobyte – Mil - 1024 (210 bytes)  M, MB – Megabyte – Milhão 1.048.576 (220 bytes)  G, GB – Gigabyte - Bilhão 1.073.741.824 (230 bytes)  T, TB – Terabyte – Trilhão 1.099.511.627.776 (240 bytes)
  41. 41. O Computador  Memória  São dispositivos de computadores com capacidade de adquirir, armazenar e recuperar dados e informações.  Basicamente divididas em 2 tipos:Basicamente divididas em 2 tipos:  Memória Principal;  Memória Secundária.
  42. 42. O Computador  Memória Figura 13 – Pirâmide das memórias
  43. 43. Interatividade Sabendo-se que cada bit tem peso posicional, converta para decimal a sequencia de bits: 11110101 00011101 a) 29981; b) 16688b) 16688; c) 65337; d) 34576; e) 62749.
  44. 44. O Computador  Memória Principal  Memória principal, interna ou central;  Reside internamente na UCP;  Têm a função essencial no auxílio à ULA no processamento dos dados e nano processamento dos dados e na armazenagem das informações processadas.
  45. 45. O Computador Memória ROM:  Estas memórias têm como característica comum a não volatilidade dos dados, ou seja, os dados armazenados neste tipo de memória não são perdidos quando a UCP é desligada. Podem ter capacidade de armazenamento de dados que variam de 2KB (2 kilobytes) até 512KB (512 kilobytes).
  46. 46. O Computador Memória ROM:  ROM (Read Only Memory) – Memória de apenas leitura  Utilizada pela UCP para inicialização dos sistemas internos e armazenam ossistemas internos e armazenam os programas padrão escritos pelo fabricante. Não pode ser acessada pelo usuário;  PROM (Programmable Read Only Memory) – Memória programável de apenas leitura;Memória programável de apenas leitura;
  47. 47. O Computador Memória ROM (cont):  EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) – Memória programável e apagável de apenas leitura;  EEPROM (Electrically ErasableEEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) – Memória programável e apagável eletronicamente de apenas leitura.
  48. 48. O Computador  Memória RAM  RAM (Randon Access Memory) – Memória de Acesso Aleatório  Memória que permite leitura e escrita de dados e é, na essência uma memóriadados e é, na essência uma memória volátil, ou seja, o conteúdo da memória é perdido quando a UCP é desligada ou desenergizada.
  49. 49. O Computador  Memória RAM  A RAM é a memória de trabalho da UCP.  Armazena os dados coletados provenientes dos dispositivos de entrada e as informações processadas pela UCPe as informações processadas pela UCP para envio aos dispositivos de saída;  Armazena os programas em execução pela UCP.
  50. 50. O Computador  Memória RAM  A capacidade de uma memória é medida em bytes, kilobytes (1KB = 1024 ou 210 Bytes), megabytes (1MB = 1024 KB ou 220 Bytes) ou gigabytes (1GB = 1024 MB ou 230 Bytes).  O tamanho máximo da memória principal é limitado pela arquitetura da UCP.
  51. 51. O Computador  Memória Cache  Memórias de alta velocidade, armazenam as instruções e auxiliam no processamento dos dados pela ULA e tem capacidade de até 4MB (no caso dos processadores Core 2 Duo da Intel);
  52. 52. O Computador  Memória Secundária  Memórias auxiliares;  Mais lentas;  De menor custo;  Não voláteis e maior capacidade quando comparadas à memória principal;  Função de armazenar programas, arquivos e grandes capacidades de dados.
  53. 53. O Computador  Disco Rígido (HD)  Considerado o principal meio de armazenamento de dados, programas e arquivos no computador;  Não-volátil;Não volátil;  Armazenagem do tipo direta;  Os discos rígidos, atualmente, têm capacidade de centenas de GB (Giga bytes) a dezenas de TB (Tera bytes).
  54. 54. O Computador  Fitas Magnéticas  Dados são armazenados em uma fita magnética, normalmente montada em um carretel;  São dispositivos do tipo acessoSão dispositivos do tipo acesso seqüencial;  Dados são armazenados ao longo da fita magnética. O acesso a informação é lento;  São consideradas confiáveis e tem São consideradas confiáveis e tem capacidade de armazenamento da ordem de dezenas de GB (Giga bytes).
  55. 55. O Computador  Discos Óticos  Permitem a armazenagem de uma grande quantidade de dados, programas e arquivos e utilizam a tecnologia laser para este fim;  Dados podem ser acessados de forma direta;  CD-ROM (disco compacto) com capacidade de armazenamento da ordem de 650MB (Mega bytes).de 650MB (Mega bytes).
  56. 56. O Computador  Discos Óticos (cont.) Atualmente existem CDs do tipo:  CD-R – Recordable;  CD-RW – ReWritable.  DVDs (Discos de Video Digital) - grande capacidade de armazenamento de programas e dados – 4,7GB.  Concebido para armazenar arquivos de filme e áudio de alta qualidade.
  57. 57. O Computador Cartões de Memória:  PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) ±200MB;  FLASH - Capacidade de armazenamento de até 64GB;de até 64GB;  Dimensões muito reduzidas. Grande apelo na portabilidade simples e rápida de grandes quantidades de dados;  Atualmente estão presentes em telefones celulares câmeras fotográficascelulares, câmeras fotográficas, tocadores de MP3 e jogos eletrônicos.
  58. 58. O Computador  Capacidade de memória vs custo Figura 14 – Capacidade de memória vs custo. Fonte: O’Brien; Marakas (2007).
  59. 59. Interatividade Memórias são dispositivos capazes de armazenar dados e informações. A característica de volatilidade está ligada a: a) Capacidade da memória em reter os dados armazenados mesmo sem energia; b) Capacidade de armazenamento de dados; c) Função de acesso aleatório; d) Lentidão no acesso pelo fato de serd) Lentidão no acesso pelo fato de ser volátil; e) Capacidade de processar mais dados por segundo.
  60. 60. ATÉ A PRÓXIMA!

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