O documento aborda conceitos fundamentais da engenharia informática, destacando a máquina programável, sua estrutura de hardware e software, além das diferenças entre linguagens naturais e de programação. Ele descreve tipos de linguagens de programação, como baixo e alto nível, e a importância dos algoritmos na resolução de problemas. Também discute a necessidade de traduzir instruções de alto nível para linguagem de máquina através de compiladores.

1. Engenharia Informática

2. Computador como máquina programável
Conceitos de línguas naturais, linguagens de programação de baixo e de alto nível e linguagens máquina
Noções de algoritmo e de programa
2013/2014 2Fundamentos de Programação

3.  Máquina programável
genérica
 Constituído por
 Processador
 Memória rápida
▪ RAM (volátil)
▪ ROM (persistente)
 Memória lenta
▪ Disco rígido
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4.  Suporte físico ou hardware
 Suporte lógico ou software
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girtby.net/images/hardware.jpg
do filme Matrix, whatisthematrix.warnerbros.com

5. hardware + software
→ Execução de programas
 Limitações no hardware podem impor
limitações no software
 Estrutura exacta do hardware varia
 Mas arquitectura do hardware assemelha-se
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6.  Processador
 Unidade Central de Processamento (CPU)
 Executa instruções
 Memória
 Primária: ROM e, sobretudo, RAM
 Secundária: discos rígidos
 Amovível: CD-ROM, DVD, canetas USB, cartões, etc.
 Periféricos
 Comunicações com mundo exterior, armazenamento, etc.
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Central
Processing Unit

7.  Ficheiro ou arquivo
 Unidade de armazenamento de dados num
sistema de ficheiros
 Normalmente em hierarquia de pastas
 Com identificador único (caminho ou path)
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8.  Programa
 Instruções (contidas num ficheiro) numa dada
linguagem que resolvem um dado problema
 Sistema operativo
 Programa ou conjunto de programas que gerem o
hardware, executam outros programas, fornecem
uma interface de utilização, etc.
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9. 2013/2014 Fundamentos de Programação 9

10.  Linguagens naturais
 Português
 Inglês
 …
 Linguagens artificiais
 Comunicação entre humanos
 Esperanto
 Interlingua
 …
 Linguagens de programação
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As nossas!

11.  Linguagens de programação
 De baixo nível
 Linguagem máquina
 Assembly
 De alto nível
 Snap!
 PHP
 C++
 Java
 …
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Comunicação com
computador.
Desadequadas
para humanos.
Adequadas a
humanos.
A nossa!

12.  Assemblies
 Linguagens muito básicas
 Usadas (quase) directamente pelos processadores
 Linguagens máquina
 Usadas directamente pelos processadores (reais ou virtuais)
 Por exemplo, o assembly
LOAD @R1, 0
JMP @R1
equivale, em linguagem máquina, a
010000100010011100100110001010001001001000110001010
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13.  Informação armazenada
 Sob a forma de bits
 Bits organizados em octetos ou bytes
 Instruções são também informação
 Instruções representadas por sequências de octetos
 Processador executa
 Instruções do seu próprio repertório
 Instruções de baixo nível
 Instruções de alto nível
 Próximas da forma humana de raciocinar
 Processador não as pode executar directamente
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14.  Sem ambiguidades e imprecisões de línguas naturais
 Menos penosas para humanos que as de baixo nível
 O Java
if (n == 1)
System.out.println(“n é igual a 1.");
pode traduzir-se para linguagem natural por
«Se a variável n contiver neste momento o valor 1,
escrever no monitor o texto “n é igual a 1.”.»
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15.  CPU não as entende
 Humanos preferem-nas
 Necessário traduzi-las para linguagem
máquina
 Tradução realizada por compiladores
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16.  Compreender bem problema e dados envolvidos
 Averiguar melhor forma de resolver problema e
representar os dados
 Determinar instruções duma linguagem de
programação que resolvem (de forma genérica)
esse problema
 Essas instruções formam um programa
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17.  Como uma receita, mas mais precisa:
Conjunto finito de regras, traduzíveis numa
sequência de operações/instruções, que
permitem resolver um determinado tipo de
problema.
Donald E. Knuth
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18.  Tipos de linguagens (das línguas naturais às
linguagens programação de alto nível)
 Algoritmo como método de resolver um dado
problema
 Programa enquanto algoritmo expresso
numa linguagem de programação
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19.  Computador como máquina programável
 Conceitos de
 línguas naturais
 linguagens de programação de baixo e de alto
nível
 linguagens máquina
 Noções de algoritmo e de programa
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