Slides da aula de Algoritmos e Estruturas de Dados. Os slides introduzem a computação para os iniciantes no curso de Engenharia de Computação.

1. Introdução à
Computação
Professora Elaine Cecília Gatto
Curso de Bacharelado em Engenharia de Computação
Disciplina: Algoritmos e Estruturas de Dados
Universidade Sagrado Coração

2. Informática
• O termo foi criado na França em 1962.
• information automatique = informação automática.
• Definição: é a ciência que estuda o tratamento
automático e racional da informação; encarregada pelo
estudo e desenvolvimento de máquinas e métodos para
processar informação.
• Principais funções:
• Desenvolvimento de novas máquinas;
• Desenvolvimento de novos métodos de trabalho;
• Construção de aplicações automáticas existentes.
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3. Computação
• A palavra computador vem de computar que tem sua
orgiem no latim do verbo computare qu significa
contar ou calcular. Portanto, um computador, no
sentido mais geral, é qualquer recurso, ou
equipamento que ajude o homem a contar ou calcular.
• É um dispositivo físico capaz de realizar cálculos e fazer
decisões lógicas com uma velocidade de milhões e até
bilhões de vezes mais rápida do que o homem pode
fazer e com grande precisão, desde que receba as
instruções adequadas.
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4. Computação
• Por que surgiu a computação?
• A computação surgiu da idéia de auxiliar o homen
nos trabalhos rotineiros e repetitivos – cálculos e
gerenciamento. É uma ferramenta útil e necessária.
• Vantagens:
• Rapidez de execução;
• Confiabilidade dos resultados obtidos – precisão;
• Grande capacidade de armazenamento de
informações.
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5. Evolução dos modernos
equipamentos de computação
• É comum se dividir em gerações os computadores de acordo
com a tecnologia dos componentes usados em seus circuitos
eletrônicos.
• Com base nessa tecnologia e mais no critério de que esses
computadores tenham sido projetados para serem
comercializados, é possível estabelecer dados aproximados
para início e término de cada geração.
• Na verdade, a divisão de computadores em gerações é muito
mais complexa e se baseia na análise de diversas outras
características, principalmente as funcionais.
• Todavia a escolha da tecnologia dos componentes como 5
critério, é um bom ponto de partida.

6. 1940 – 1952
• 1ª Geração de Computadores:
• É constituído por todos os computadores
construídos à base de válvulas à vácuo e cuja
aplicação fundamental se deu nos campos
científicos e militar. Exemplo: IBM 360, MARK I e
UNIVAC.
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7. 1952 – 1964
• 2ª Geração de Computadores:
• A substituição de válvula pelo transistor deu início à
chamada segunda geração de computadores.
Utilização de linguagens de alto nível: cobol, fortan,
algol. Exemplos: IBM 1401, IBM 7094.
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8. 1964 – 1971
• 3ª Geração de Computadores:
• Nesta geração, o elemento mais significativo é o
circuito integrado – CI. Surgido em 1964 e que
consiste no encapsulamento de uma grande
quantidade de componentes discretos –
resistências, condensadores, diodos, transistores –
instalando-se um ou vários circuitos numa pastilha
de silicone. Tecnologia SSI – integração em baixa
escala – e MSI – integração em média escala.
Grandes desenvolvimentos dos sistemas 8
operacionais. Exemplos: UNIVAC 1108, IBM 360.

9. 1971 – 1981
• 4ª Geração de Computadores:
• Em 1971 aparece o microcomputador, que consiste
na inclusão de toda a CPU de um computador num
único circuito integrado. LSI – integração em grande
escala. Microcomptuadores; redes. Exemplos: IBM
3090, PC.
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10. 1981 – ?
• 5ª Geração de Computadores:
• Componentes em:
• Altíssima escala de integração VLSI
• Ultra grande escala de integração ULSI
• Altíssima velocidade de processamento
• Processamento paralelo
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11. Esquema do pessoal de
informática
• O pessoal de informática pode ser classificado em:
• Direção: encarregado de dirigir e coordenar uma central de
processamento de dados – CPD – para obter um bom
rendimento da equipe.
• Análise: encarregado do desenvolvimento de aplicações no
que diz respeito ao projeto e desenvolvimento de algoritmos.
Dar apoio técnico aos usuários.
• Programação: encarregado de transcrever para linguagem de
computador os algoritmos elaborados na fase de análise.
• Implementação e operação: execução dos programas,
distribuíção dos resultados e mantenção diária dos sitemas
existentes. 11

12. Sistema de computação
• Um sistema de computação é formado por usuários, software e
hardware. O objetivo é processar dados. Processamento de dados:
execução de processos sobre o dados original, para transformá-lo em
uma informação.
HARDWARE SOFTWARE
USUÁRIOS
ENTRADA PROCESSAMENTO SAÍDA
12
ARMAZENAMENTO

13. Software: conceitos básicos
• Software ou Programa é a parte lógica que data o
equipamento físico com a capacidade par realizar algum
trabalho. O programa nada mais é do que uma sequencia de
instruções escritas em uma linguagem de programação,
informando ao hardware o que fazer em que ordem. O
software pode ser dividido em dois grandes grupos de
programas: os básicos e os aplicativos.
• Softwares básicos são software destinados à operar e manter
um sistema de computação. Incluem-se nesta categoria os
sistemas operacionais – SO, os utilitários, os compiladores e os
interpretadores.
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14. Sistema Operacional
• É o software que controla o hardware, atuando como
interface entre o computador e o usuário.
• É responsável pelo trafego dos dados entre os componentes
do sistema e por checar ininterruptamente todos os
dispositivos do computador para tomar atitudes baseadas nas
detecções feitas.
• Cada linha de computadores tem o seu próprio SO. Exemplos:
DOS, OS/2, SYTE 7, UNIX.
• Alguns Sos começaram a englobar um ambiente operacional,
que permite uma interface gráfica com o usuário,multiplas
janelas na tela, como por exemplo o windows 95 e 98.
• Os Sos podem ser classificados em diversas categorias. 14

15. Sistemas multitarefa e
monotarefa
• Monotarefa:
• permite a execução de um único programa
aplicativo. Somente um programa pode ser
carregado para a memória.
• Multitarefa:
• permite que vários programas aplicativos sejam
carregados para a memória. Somente um deles está
ativo em um determinado instante, porém, todos
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estão disponíveis para uso. Exemplo: windows 95.

16. Sistemas monousuário e
multiusuário
• Monousuário:
• Permite que apenas um usuário trabalhe com ele.
• Multiusuário:
• Diversas pessoas, usando terminais ou micros em
rede, usam os recursos de um computador central.
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17. Sistemas multiprocessados
• São máquinas mais sofisticadas que possuem diversas
CPUs para agilizarem o processamento, executando
várias tarefas simultaneamente, uma em cada CPU.
Exemplo: windows NT, UNIX, etc.
• Utilitários ou programas auxiliares: são programas que
ajduam a manter e aumentar a eficiência de um
sistema de computação, como os utilitários de
compactação de arquivos, protetores de tela, etc.
Exemplo: Norton Utilities, PKZIP, etc.
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18. Sistemas multiprocessados
• Compilador: traduz o programa fonte escrito em uma
linguagem de alto nível – por exemplo, Pascal – para a
linguagem de máquina, gerando o programa
executável que o computador consegue entender e
processar diretamente.
• Interpretador: interpreta cada comando de programa
fonte e executa as instruções que a ele correspondem,
sem gerar um programa executável. Mais lentos que os
compiladores.
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19. Linguagem de programação
• É um conjunto de regras que permitem ao homem escrever os
programas – conjunto de instruções – que ele deseja que
sejam executadas pelo computador.
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20. Linguagem de Máquina
• É um conjunto de instruções capazes de ativar diretamente os
dispositivos eletrônicos do computador. Ela é constituída
somente por zero ou um, o que dificulta a leitura e a
compreensão pelas pessoas.
• Bit: binary digit ou digito binário, 0 ou 1. É a menor unidade
de informação e apresenta dois estados identificáveis. Sim ou
não, chave ligada ou desligada.
• Byte: é um conjunto de 8 bits, e constitui a unidade de medida
básica e universal para a capacidade de armazenamento de
todos os dispositivos do computador. 20

21. Linguagem de Máquina
• Cada byte armazena o equivalente a um caracter.
• Os bytes são contados em potência de 2 e as unidades mais
usadas são:
• 1 Kilo byte – 210 bytes – 1024 bytes
• 1 Mega byte – 210 ������ 210 bytes – 1.048.576 bytes
• 1 Giga byte - 210 ������ 210 ������ 210 bytes
• 1 Tera byte - 210 ������ 210 ������ 210 ������ 210 bytes
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22. Programas aplicativos
• São programas especializados e que realizam tarefas
específicas, como processador de textos, planilha eletrônica,
gerenciador de banco de dados, folha de pagamento, controle
de estoques, etc.
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23. Hardware
• É a parte física de um sistema de computação, ou seja, todos
os elementos materiais que o compõem – circuitos
eletrônicos, dispositivos mecânicos, elétricos e magnéticos,
etc.
• Componentes básicos de um computador:
• Dispositivo de entrada e saída – periféricos;
• Memória;
• Unidade central de processamento – UCP;
• Dispositivos de entrada: serve para receber os dados e
programas preparados pelo homem e transformá-los em
sinais eletromagnéticos – bits – manipuláveis pelo
computador. 23

24. Hardware
• Memória: é o dispositivo que armazena informações. Existem
dois tipos principais de memória: memória principal ou central
e memória auxiliar ou secundária.
• Memória principal ou central: é a memória interna do
computador, caracterizada por ser de alta velocidade.
Encarregada de armazenar os programas e dados necessários
para que o sistema realize um determinado trabalho. É
constituída principalmente por RAM e ROM.
• RAM – random access memory ou memória de acesso
aleatório: Onde ficam armazenados os dados, os resultados
intermediários onde ficam os programas que estão sendo
executados pela UCP.
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25. Hardware
• ROM – ready only memory ou memória exclusivamente de
leitura: Onde as informações são gravadas uma única vez,
geralente pelo fabricante e nunca mais são alteradas. A
memória ROM é não volátil, isto é, mesmo com o
desligamento do computador, as informações nela contidas
não são perdidas.
• PROM: não pode ser alterada – circuitos internos.
• EPROM: luz ultravioleta – apaga e remove, programada.
• EAROM: tensão em um dos pinos, processos elétricos – altera
e romove.
• Memória auxiliar: é um dispositivo de armazenamento de
longo prazo, no qual o computador armazena dados que 25
poderão ser posteriormente utilizados.

26. Unidade central de
processamento
• É a principal unidade de controle e processamento de um
computador. Tem como funções coordenar, controlar e
realizar todas as operações do sistema. É constituída por:
• Unidade lógica e aritmética – ULA: realiza todos os
cálculos – operações aritméticas e lógicas.
• Unidade de controle – UC: controla as intruções dos
programas que estão na memória, fazz com que o
dispositivo de entrada leia os dados, tranfira os valores
adequados da memória para a ULA, armazena e
recupera dados e resultados intermediários
armazenados na memória e passa os resultados para o
dispositivo de saída. 26

27. Números Binários
• Os números binários compõem o sitema numérico de base 2,
e é formado por zeros e uns (0 e 1). Os numeros binários
foram adotados nos computadores por motivos de precisão e
economia, pois construir um circuito eletrônico capaz de
detectar a diferença entre dois estados – presença ou
ausência de corrente elétrica – é muito mais fácil e barato do
que construir um circuito que detecte a difrerença entre dez
estados diferentes.

28. Transformação de números
decimais para binários
13 2
46 2
1 6 2
16 23 2
0 3 2
0 3 11 2
1 1 2
1 1 5 2
1 0 2
1 2
0 1 2
1 1 0 1 = 13
1 0
1 0 1 1 1 0 = 46

29. Transformação de números
binários para decimais
1 0 1 1 1 0
1 1 0 1
25 24 23 22 21 20
23 22 21 20
0
1
2
0
4
4
8
8
0
1 + 0 + 4 + 8 = 13
32
0 + 2 + 4 + 8 + 0 + 32 = 46

30. Exercícios
• Transforme os • Transforme os
seguintes números seguintes números
decimais em números binários em números
binários: decimais:
• 21 • 101010
• 64 • 110011
• 32 • 001100
• 16 • 1001
• 55 • 001111
• 77 • 111100
• 23 • 0101

31. Bibliografia
• Todo o material deste slide foi retirado das anotações de aula
da Professora Elaine Cecília Gatto.
• O professor que ministrou a disciplina de Algoritmos em 2002
no curso de Engenharia de Computação na UNIFEV e, o qual
provém este material, é o Professor Márcio.
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