O documento descreve a evolução dos computadores desde os primórdios até os dias atuais, abordando também os principais componentes de um computador, como a unidade central de processamento, memória e dispositivos de entrada e saída.

1. Unidade I
PRINCÍPIOS DE SISTEMAS DE
INFORMAÇÃOINFORMAÇÃO
Prof. Luís Rodolfo

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. 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. 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. 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. 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. O Computador
Evolução dos sistemas computacionais:
 Integração;
 Miniaturização e;
 Capacidade de processamento.

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. 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. 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. O Computador
 Tipos de Computador
 Sistemas Móveis e de Pequeno Porte
Figura 3 – Sistemas móveis e de pequeno porte.

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. O Computador
 Tipos de Computador
 Sistemas de Médio e Grande Porte
Figura 4 – Sistemas de médio e grande porte.

14. O Computador
 Processamento de vários tipos de
computadores
Figura 5 – Capacidade de Processamento
Fonte: O’Brien; Marakas (2007)

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. O Computador
O Hardware do Computador:
 Dispositivos de Entrada;
 Unidade Central de Processamento;
 Memória Auxiliar;
 Dispositivos de Saída.

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. O Computador
Dispositivos de Entrada:
 Periféricos de Entrada;
 Interface Usuário – Computador;
 Funções:
 Inserir;
 Coletar;
 Buscar;
 Receber dados para serem
processadosprocessados.

19. O Computador
Exemplos de Dispositivos de Entrada:
Figura 7 – Dispositivos de Entrada
Fonte: Laudon&Laudon, 2007

20. O Computador
Dispositivos de Saída:
 Periféricos de Saída;
 Funções:
 Apresentar;
 Imprimir;
 Projetar;
 Ouvir;
 Assistir;
A i f õ d Armazenar informações processadas.

21. O Computador
Exemplos de Dispositivos de Saída:
Figura 8 – Dispositivos de Saída
Fonte: Laudon&Laudon, 2007

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. 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. O Computador
 Unidade Central de Processamento
Composição:
 ULA: Unidade Lógica-Aritmética
 UC: Unidade de Controle
 Memória

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. O Computador
 Exemplo 2: Número Binário (cont.)
 Desta forma, a seqüência binária
00101011 representa:
 0x128 + 0x64 + 1x32 + 0x16 + 1x8 + 0x4 +
1x2 + 1x1 = 43

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. 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. 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. O Computador
 Unidades de Medidas
Figura 12 – Unidades de Medidas

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. 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. O Computador
 Memória
Figura 13 – Pirâmide das memórias

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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. O Computador
 Capacidade de memória vs custo
Figura 14 – Capacidade de memória vs custo.
Fonte: O’Brien; Marakas (2007).

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. ATÉ A PRÓXIMA!