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Princípios de Sistemas de
       Informação
Curso:      TI - UNIP
Disciplina: Princípios de Sistemas de Informação
Professor: Shie Yoen Fang

1° semestre 2011




                                                   1
Informações de Produtividade
• Representante da turma – e-mail, telefone e celular. Todos os alunos da
  classe devem ter essas informações.
• Toda comunicação com os professores e a turma ocorrerá através do
  representante da turma.
• O coordenador dos cursos de TI estará conversando com vocês para
  passar a dinâmica do curso, formas de avaliação, etc.
• Todo o material do curso de Princípios de Sistemas de Informação será em
  PowerPoint e será entregue em arquivo digital para o representante da
  turma para que este repasse para a turma. Na medida do possível estarei
  entregando este material com antecedência para que vocês possam
  imprimir e fazer as anotações da aula nas cópias.
• Peço a todos que peguem pelo menos três contatos da turma de tal forma
  que caso você tenha que ausentar, alguém passe e pegue o material
  entregue para você depois.


                                                                         2
Como o ser humano aprende
Modelo de desenvolvimento humano adotado
pela maioria das universidades TOP dos Estados
Unidos.

1. Através dos professores (1/3)
2. Auto aprendizado (1/3)
3. Com colegas (1/3)



                                                 3
Conceito de Competência
A competência desenvolvida por uma pessoa é função de 3 componentes
(CHA):

Conhecimento – É o conhecimento que possui sobre um determinado
assunto/atividade. Ter informações, estar bem informado.

Habilidade – É a prática sobre um determinado assunto. Expertise.
Experimentações. Aprender com os erros passados. Faculdade (Estudo de
Casos). A maioria das questões do ENADE são de estudo de caso onde se
espera uma capacidade de análise e desenvolvimento de uma solução.

Atitude – É a postura, disposição que uma pessoa tem em relação a uma
atividade.

A grande maioria das empresas grandes e principalmente as multinacionais
possuem processos de avaliação de desempenho 180º ou 360º baseado
nesses três pilares.


                                                                           4
Conceitos
•   BIT
•   BYTE
•   Tabela ASCII
•   KILOBYTE = KB
•   MEGABYTE = MB
•   GIGABYTE = GB
•   TERABYTE = TB

Fonte: Marçula: capítulo 1.
                              5
Bit
Em inglês BInary digiT.

O bit é a menor unidade de informação nos
sistemas computacionais.
O bit possui dois estados (não magnetizado ou
magnetizado) e é representado simbolicamente
pelos números 0 (zero) e 1 (um).
Um bom exemplo é a lâmpada. Quando a lâmpada
está apagada dizemos que tem o valor 0 e quando
está ligado dizemos que tem o valor 1.

                                                  6
Notação Binária
A numeração decimal utiliza os números 0 a 9
enquanto que a numeração binária utiliza somente
os números 0 e 1.
 Decimal          Binária

0                     0
1                     1
2                     10
3                     11
4                     100

Passar exercício 1.

                                                   7
Sistemas de Numeração
Sistema Decimal => base 10
       10´   10³   10² 10¹ 10⁰
     10.000 1.000 100 10 1

Sistema Binário => base 2
  2µ   2´     2³  2²   2¹   2⁰
 32 16        8   4     2   1

 1    0      1    0    0    1 (num. binário)
 32   0      8    0    0    1 = 41

                                               8
Sistema Binário -
O sistema binário é a forma que os sistemas
computacionais conseguem processar e
armazenar.
Desta forma, como o computador manipula os
caracteres numéricos, alfanuméricos e especiais
em um mundo que só entende 0 (não
magnetizado) e 1 (magnetizado)?



                                                  9
BYTE
É o nome dado para um número binário de 8
bits. É através do byte que é feita a
representação de um caractere!




Pergunta sobre o exercício 1:
a) Quantos valores ou ocorrências podem ser
   representados com um número binário
   constituído de 8 dígitos?
                                              10
Como estão armazenados os bits




Lembrando que 0 (zero) significa que na mídia (memória RAM, CD Rom, DVD,
HardDisk, PenDrive, Blue Ray, etc) tem um ponto não magnetizado e 1 (um)
significa que o ponto na mídia está magnetizado. A agulha dos leitores desses
dispositivos conseguem ler/identificar esses “pontos”magnetizados/não
magnetizados .
Tabela ASC II
- A ANSI (American National Standards
  Institute) criou, em 1963, a codificação ASCII
  (American Standard Coded for Information
  Interchange) com o intuito de que ela fosse o
  padrão para a indústria de computadores. Foi
  idealizada utilizando um número binário de 8
  bits, dos quais sete eram utilizados para
  representar caracteres (128 símbolos) e um
  era utilizado com uma função especial
  chamado de bit de paridade.
                                                   12
Tabela ASC II
Numeração Numeração          Numeração Numeração          Numeração Numeração Numeração Numeração Numeração Numeração
  Decimal    Binária ASCII     Decimal    Binária ASCII     Decimal    Binária  Decimal    Binária  Decimal    Binária
        0          0
        1          1                51     110011   3           101   1100101       151   10010111      201   11001001
        2         10                52     110100   4           102   1100110       152   10011000      202   11001010
        3         11                53     110101   5           103   1100111       153   10011001      203   11001011
        4        100                54     110110   6           104   1101000       154   10011010      204   11001100
        5        101                55     110111   7           105   1101001       155   10011011      205   11001101
        6        110                56     111000   8           106   1101010       156   10011100      206   11001110
        7        111                57     111001   9           107   1101011       157   10011101      207   11001111
        8       1000                58     111010               108   1101100       158   10011110      208   11010000
        9       1001                59     111011               109   1101101       159   10011111      209   11010001
       10       1010                60     111100               110   1101110       160   10100000      210   11010010
       11       1011                61     111101               111   1101111       161   10100001      211   11010011
       12       1100                62     111110               112   1110000       162   10100010      212   11010100
       13       1101                63     111111               113   1110001       163   10100011      213   11010101
       14       1110                64    1000000               114   1110010       164   10100100      214   11010110
       15       1111                65    1000001   A           115   1110011       165   10100101      215   11010111
       16      10000                66    1000010   B           116   1110100       166   10100110      216   11011000
       17      10001                67    1000011   C           117   1110101       167   10100111      217   11011001
       18      10010                68    1000100   D           118   1110110       168   10101000      218   11011010
       19      10011                69    1000101   E           119   1110111       169   10101001      219   11011011
       20      10100                70    1000110   F           120   1111000       170   10101010      220   11011100


                                                                                                                    13
Tabela ASC II
Byte (8 bits)   Caracter     Byte (8 bits)   Caracter   Byte (8 bits)   Caracter

0100 0001          A         0110 0001          a       0011 0000          0

0100 0010          B         0110 0010          b       0011 0001          1

0100 0011          C         0110 0011          c       0011 0010          2

0100 0100          D         0110 0100          d       0011 0011          3

0100 0101          E         0110 0101          e       0011 0100          4

0100 0110          F         0110 0110          f       0011 0101          5

0100 0111          G         0110 0111          g       0011 0110          6

0100 1000          H         0110 1000          h       0011 0111          7

0100 1001          I         0110 1001          i       0011 1000          8

0101 1000          X         0111 1000          x       0011 1001          9

0101 1001          Y         0111 1001          y       0011 1010          :

0101 1010          Z         0111 1010          z       0011 1011          ;




                                                                               14
Exercício 2 de ASCII
• Suponha que você é um leitor de CDDVD e
  está lendo um pedaço de dados que está
  armazenado no harddisk, conforme
  apresentado no exercício 2. Utilizando a
  tabela ASCII e lembrando que cada byte
  corresponde a um número de 8 bits com
  valores 0 ou 1, transforme os dados
  apresentados para os caracteres
  correspondentes na tabela ASCII.

                                             15
Unidades de BYTE
• BYTE = conjunto de 8 bits
• KILOBYTE = KB = 1024 bytes (um mil ...)
• MEGABYTE = MB = 1024 KB = 1.048.576 bytes
  (um milhão...)
• GIGABYTE = GB = 1024 MB = 1.073.741.824
  bytes (um bilhão...)
• TERABYTE = TB = 1024 GB =
  1.099.511.627.776 bytes (um trilhão...)


                                          16
Unidades de BYTE
• Kilobyte (KB)    = 1024 Bytes   Mil
• Megabyte (MB) = 1.024 KB        Milhão
• Gigabyte (GB)    = 1.024 MB     Bilhão
• Terabyte (TB)    = 1.024 GB     Trilhão
• Petabyte (PB)    = 1.024 TB     Mil trilhões
• Exabyte (EB)     = 1.024 PB     Milhão de trilhões
• Zettabyte (ZB)   = 1.024 EB
• Yottabyte (YB)   = 1.024 ZB

                                                  17
Lei de Moore
• A lei de Moore diz que “A cada 18 a 24 meses é lançada
  uma nova tecnologia que permite que os computadores
  dupliquem o desempenho”




Se considerarmos 24
meses, a tecnologia
Intel se encaixa
perfeitamente nesta
lei.
Exercício 3
• Quantas fotos de alta definição (1 MB) podem
  ser armazenados em 1 Terabyte?
• Quanto custa um HD (harddisk) com
  capacidade de armazenamento de 1 TB?
• Quantos filmes de DVD podem ser
  armazenados em um HD de TB?
• Quantos filmes em Full HD (Full High
  Definition / Blu-ray) podem ser armazenados
  em um HD de 1 TB?

                                             19
Evolução Tecnológica
Resultado da pesquisa feita no dia 23/02/2011 no
www.bestbuy.com




                                                   20
Evolução Tecnológica - USB
•   USB 3.0 (ou SuperSpeed USB) chega ao mercado em um momento basicamente crítico em
    relação a transmissão de dados. Isso porque a tecnologia 2.0, a qual possui uma taxa de
    transferência de 480 Mbps (60 MB/s), já não está dando conta de transferir, por exemplo,
    vídeos em alta definição. Por sua vez, a USB 3.0 promete solucionar tal problema, uma vez
    que possuir taxa de transferência de dados de 4,8 Gbps (600 MB/s), ou seja, dez vezes mais
    rápida que a tecnologia anterior!


•   A USB 3.0 possui quatro fios a mais dentro do seu cabo (totalizando oito), os quais funcionam
    de maneira independente para enviar e receber, ao mesmo tempo, dados para o
    computador.


•   Diferentemente de sua sucessora, a USB 2.0 possui somente quatro cabos, sendo somente
    dois deles para a troca de informações, ou seja, a “falta” de cabos faz com que os dados
    sejam enviados em somente uma direção, ou seja, eles saem do computador e somente
    depois de chegar ao dispositivo USB os dados contidos nele são enviados para o computador.


•   Os dispositivos com USB 3.0 funcionam com conexões USB 2.0.
                                                                                               21
Unidade de taxas de transmissão
• A taxa de transmissão de um canal ou meio físico é a
  quantidade de bits que esse meio consegue
  transmitir por segundo. Esta taxa pode ser expressa
  em bits por segundo - bps (bits per second) - ou
  Kylobits, Megabits ou Gigabits por segundo (Bps,
  Kbps, Mbps, Gbps, Tbps)
• Para conseguir transformar em bytes é preciso dividir
  o número de bits por 8
• Mbps  Megabits por segundo => + de 1 milhão de
  bits por segundo


                                                      22
Comparativo de portas de E/S




Com a tecnologia thunderbolt será possível copiar um DVD em 30 segundos. (Obs.:
Matematicamente deveria ser em 4 segundos para transferir 4,5 GB.)
Fonte: Apple.com
Passar artigo: Conheça mais detalhes sobre a tecnologia Thunderbolt (01/03/2011)


                                                                                   23
Evolução dos computadores
•   ENIAC
•   EDVAC
•   ORDVAC
•   SEAC
•   LEO I
•   Very-Large-Scale-Integration (VLSI)
•   GRID 1101
•   1981 Lançamento de PC (Personal Computer)
Evolução dos computadores
       O ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Computer)
foi o primeiro computador digital eletrônico em grande escala.
Criado em fevereiro de 1946 pelos cientistas norte-americanos
John Eckert e John Mauchly, da Electronic Control Company.
O EDVAC
EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) foi um
dos primeiros computadores eletrônicos. Diferentemente de seu
predecessor ENIAC, utilizava o sistema binário e possuía
arquitetura de von Neumann.
O ORDVAC
•   O ORDVAC ou Ordnance Discrete Variable Automatic Computer, foi um
    computador construído pela Universidade de Illinois para o Laboratório de
    Pesquisa Balística em Aberdeen Proving Ground. Foi o primeiro computador a ter
    um compilador. ORDVAC tornou-se operacional na primavera de 1951. Sua
    finalidade era realizar cálculos de trajetória balística para os militares dos
    Estados Unidos.
O SEAC
•   SEAC (Standards Electronic/Eastern Automatic Computer) era um
    eletrônico first-generation computador, construído dentro 1950 pelo
    Departamento Nacional dos Padrões (NBS). Era um computador small-
    scale projetado para ser construído rapidamente e posto em operação.
    SEAC foi demonstrado em abril 1950 e em maio do mesmo ano entrou em
    produção cheia, tornando-se o primeiro computador eletrônico a
    funcionar com store-program .
Leo I
•   Leo I (Lyons Eletronic Computer) é o primeiro computador comercial funcionou
    sua primeira aplicação de negócio em 1951. Modelado próximo do Cambridge, era
    o primeiro computador usado para aplicações de negócio comerciais.
Em 1955
• Em 1955, um computador pesava apenas 3 toneladas e consumia 50
  kwatts de potencia, tendo um custo de US$ 200.000. Uma máquina destas
  podia realizar 50 multiplicações por segundo. Assim, os primeiros
  computadores eram também eles máquinas que só estavam ao alcance de
  grandes empresas ou instituições que tinham necessidades de cálculo
  muito exigentes e que possuíam as condições econômicas para tão grande
  investimento.
Entre 1952 a 1960
• Com o rápido desenvolvimento dos transístores entre
  1952 e 1960, os tubos de vácuo tornaram-se obsoletos
  e foi este avanço tecnológico que permitiu a criação de
  máquinas muito mais rápidas, mais pequenas e mais
  baratas.
Miniaturização de circuitos
• A construção de circuitos cada vez mais pequenos possibilitou que os
  circuitos pudessem ser mais leves e dispender menos energia, por terem
  menos superfície para a dissipação de energia por calor. Esta miniaturização
  permitiu que se tivesse a mesma capacidade de cálculo de um ENIAC na
  palma de uma mão. A diminuição do tamanho fez também diminuir a
  quantidade de energia necessária e o custo caiu com a produção em série
  dos novos processadores.
Circuitos integrados
Very-Large-Scale-Integration (VLSI) é o processo de criação de
circuitos integrados, combinando milhares de transistores em um
único chip. VLSI começou nos anos 1970, quando complexas
tecnologias de semicondutores e de comunicação estavam sendo
desenvolvidos. O microprocessador é um dispositivo VLSI.
Em 1977
•   Em 1977 uma calculadora manual pesava menos de meio quilo e
    consumia meio watt e podia realizar 250 multiplicações por segundo,
    custando US$ 300.
•   Hoje uma calculadora pesa poucos gramas podendo ser incorporada em
    réguas ou agendas, funciona até a energia solar e custa menos de US$ 5.
Grid 1101
•   Compass Grid 1101 é considerado o primeiro notebook do mundo. Ele foi
    desenvolvido pelo designer inglês Bill Moggridge em 1979 e vendido 3 anos
    depois. Para uma concepção de informática de 32 anos atrás, você tem que
    reconhecer que o desenho dele foi incrivelmente avançado para o seu tempo!
Em 1981
•   Em 1981 a IBM lançou no mercado o PC (Personal Computer).
•   O PC distinguia-se das máquinas existentes até então por estar dirigido a
    utilizadores individuais que poderiam passar a ter na sua secretária uma máquina
    para uso exclusivo, quando até aí esse conceito não existia... Os computadores
    eram mainframe, centralizados, e os utilizadores tinham apenas um monitor e um
    teclado sendo todo o processamento realizado no servidor.
•   O PC tinha ainda outra característica que o tornou revolucionário que era o fato de
    ter uma arquitetura aberta, ou seja, qualquer fabricante poderia criar peças
    adaptáveis aquela máquina dando-lhe uma funcionalidade mais especializada, o
    que até aí era sempre privilégio reservado para o fabricante do computador. Assim
    o PC passou a ser o standard de fato na indústria.
Curiosidades
• Um Pentium a 3 GHz é capaz de realizar 6 bilhões de somas por segundo,
  enquanto o ENIAC conseguia realizar apenas 5.000. A memória do ENIAC
  apenas permitia guardar 200 bits, enquanto qualquer computador pessoal
  tem pelo menos 1 GB, ou seja, 8.589.934.592 bits! O ENIAC custava em
  torno de US$ 200.000 enquanto um micro com processador Pentium custa
  menos de US$ 500. Em resumo, milhões de vezes mais potentes e
  centenas de milhares de vezes mais baratos!
Tipos de Computadores
Critério baseado no porte (capacidade de processamento)
1) Supercomputadores
2) Grande porte (Mainframe)
3) Médio porte (Mini computadores)
    Computador utilizado para servidores transacionais de alto volume
4) Micro computadores
    – De mesa (desktop/tablet pc)
        • Pessoal
        • Servidores utilizado para automação de escritórios e comerciais
    – Portáteis (notebook, netbook)
5) Dispositivos Móveis (Palmtops ou Handheld)

Fonte: Marçula capítulo 5
Unidade de medida de capacidade de processamento
FLOPS (ou flops) é acrônimo de computação que significa Floating point Operations
Per Second, que, em português, quer dizer operações de ponto flutuante por
segundo. Isto é usado para determinar o desempenho de um computador,
especificamente no campo de cálculos científicos, que fazem grande uso de
cálculos com ponto flutuante, similar a instruções por segundo.

Computador Desempenho
Nome                       flops
megaflop                   106         1 milhão de operações por segundo

gigaflop                   109         1 bilhão de operações por segundo
teraflop                   1012        1 trilhão de operações por segundo
petaflop                   1015        1 quatrilhão de operações por segundo
exaflop                    1018        1 quinqualhão de operações por
                                       segundo
zettaflop                  1021
yottaflop                  1024
                                                                                39
40
41
42
43
Minicomputadores  Servidores




                       Fonte:
                       WWW.ORACLE.COM
                                        44
Capacidade de processamento - QphH




Composite Query-per-Hour Performance Metric (QphH)
                                                     45
Quadro Tipos de Computadores
                                                                    Maior supercomputador do mundo que foi
                                                                    desenvolvido pela Universidade Nacional de
Supercomputadores                Tianhe-1A processa 2,5 petaflops
                                                                    Tecnologia de Defesa (NUDT, sigla em inglês)
                                                                    da China, apresentado em outubro de 2010.


                                 Dezenas de milhares de MIPS
                                                                    A unidade MIPS não é comparável ao conceito
Grande Porte (Main-frame)        (Milhões de Instruções por
                                                                    de FLOPS (Operações por segundo).
                                 Segundo)
                                Usa unidade de Pesquisas (Query)
                                por hora (QphH) ou Transações por
                                                                  Estas unidades de medições são realizadas
Médio Porte (Mini-computadores) segundo (TPS) para comparativos
                                                                  por institutos independentes.
                                de performance. Vai de 100 a
                                1.000 gigaflops.

                                 1 a 20 gigaflops (bilhões de
Pessoal (Micro computadores)
                                 operações por segundo)


Dispositivos Móveis              Em torno de 1 gigaflops




• Ler artigo “Mainframe chega aos 45 anos”
                                                                                                              46
Supercomputador da NASA




                          47
Plano de Aula
Componentes de um computador:
- CPU
- Memória
- Hardware
- Dispositivos de entrada e saída
- Periféricos


                                    48
Arquitetura von Neumann
No ENIAC, o programa era feito rearranjando a fiação em um
painel. Nesse ponto John von Neumann propôs a idéia que
transformou os calculadores eletrônicos em “cérebros eletrônicos”:
modelar a arquitetura do computador segundo o sistema nervoso
central. Para isso, eles teriam que ter três características:
1.    Codificar as instruções de uma forma possível de ser
      armazenada na memória do computador. Von Neumann
      sugeriu que fossem usados uns e zeros.
2.    Armazenar as instruções na memória, bem como toda e
      qualquer informação necessária a execução da tarefa, e
3.    Quando processar o programa, buscar as instruções
      diretamente na memória, ao invés de lerem um novo cartão
      perfurado a cada passo.

Fonte: Wikipédia (“computador”)


                                                                 49
Arquitetura von Neumann - CPU




                                50
Unidade de Controle (UC)
A unidade de controle (UC) coordena todas as atividades realizadas pelo CPU, fornecendo sinais de controle
que sincronizam e ordenam as micro operações realizadas pela UC.

A sincronização é necessária para que os outros componentes do sistema de computação funcionem de
maneira correta. A UC gera uma cadência de pulso elétricos de sincronização transmitidos aos demais
componentes do sistema, que utilizam esses pulsos para sincronizar a sua operação com a operação da UC.

Um pulso do relógio é a menor unidade de tempo que o processamento acontece, conhecido como ciclo do
relógio (clock). Algumas instruções gastam somente um ciclo para serem realizadas, enquanto outras levam
vários ciclos.

A velocidade de um computador é dada pelo seu relógio e é medida em Hz (hertz – ciclos por segundo) que
indica a frequência que os ciclos ocorrem. Os primeiros PCs possuíam relógios com velocidade de 4,7 MHz. Os
PCs modernos atingem velocidades de alguns GHz (bilhões de ciclos por segundo). Se todas as instruções
gastassem somente um ciclo poderíamos dizer que um computador com 4,7 GHz significa ter capacidade para
processar 4,7 bilhões de instruções por segundo, porém como apresentando acima, várias instruções precisam
de mais de um ciclo para serem executados.




                                                                                                             51
Unidade de Controle (UC)
A unidade de controle (UC) contém instruções gravadas no seu hardware, é o

chamado microcódigo, um conjunto de instruções básicas (códigos binários), que

indicam quais operações a CPU é capaz de realizar. Essas operações consistem em:

•   Operações aritméticas (soma, subtração, multiplicação e divisão)

•   Operações lógicas (AND, OR, XOR, etc.)

•   Operações de movimentação de dados (memória=>CPU, registrador=> memória,

    etc.)

•   Operações de desvio (alteração da sequência normal de execução das instruções)

•   Operações de entrada e saída (troca de dados com as memórias “de massa” ou

    com os dispositivos de entrada/saída)
                                                                                   52
Unidades Lógicas e Aritméticas (ULA)
•   Quando a UC encontra uma instrução que envolve operações aritméticas ou lógicas, ela
    passa o controle para a ULA que possui a capacidade de realizar esse tipo de operação.
    Para fazer isso, a ULA possui circuitos eletrônicos complexos que lhe permitem realizar
    um conjunto de operações simples. Quando tem que realizar operações mais
    complexas, acontece a realização simultânea de várias dessas operações simples.



•   Outra característica importante da ULA é que ela não armazena nenhum dado.



•   Atualmente as CPUs possuem diversas ULAs, classificadas de acordo com a sua função
    (operação com valores inteiros, operação com valores de ponto flutuante, etc.)




                                                                                          53
Registradores
•   Para auxiliar a UC e a ULA no processamento das instruções, como esses componentes não armazenam os
    dados com que trabalham, a CPU possui internamente registradores, que são memórias mais rápidas
    disponíveis para uso da CPU e são usados como locais de armazenamento temporário dos dados.

•   A maioria das operações é realizada nos registradores. Por exemplo, quando a CPU necessita somar o
    valor 1 ao que está armazenado em determinada posição da memória principal, ela copia o conteúdo
    atual dessa posição de memória em um registrador. A ULA recebe esse valor do registrador e soma 1,
    armazenando o resultado novamente no registrador. Daí, esse valor é copiado para a posição original da
    memória principal.

•   O tamanho em bits dos registradores de uma CPU determina a quantidade de dados que ela pode
    processar ao mesmo tempo, o limite de valores que ela pode trabalhar e até a velocidade com que ela
    consegue realizar as operações.

•   A frase “processador (CPU) de 32 bits” ou “processador de 64 bits” indica que o tamanho dos
    registradores do processador é de 32 ou 64 bits.

•   Pedir para lerem o texto “Processadores de 32 bits x 64 bits”



                                                                                                             54
Memória Principal
•   Para realizar o processamento, o computador necessita armazenar dados e instruções. Para isso, possui
    internamente registradores, mas eles só podem armazenar poucos bytes e a CPU necessita de milhares,
    ou mesmo milhões, de bytes de espaço para armazenar programas inteiros e os dados que estão sendo
    manipulados por esses programas. Para isso, a CPU utiliza a memória principal, que é uma área de
    armazenamento temporário. Fisicamente essa memória consiste de alguns chips ou uma pequena placa
    de circuitos. A memória permite que a CPU armazene dados (operação de escrita) e recupere dados
    (operação de leitura) muito rapidamente.

•   A memória principal é formada por elementos de armazenamento de dados organizados na forma de uma
    matriz, na qual cada posição tem um único endereço (representado por um número binário), referenciado
    conforme a sua posição sequencial.

•   Os endereços de memória são conhecidos pela UC e utilizados por ela para acessar os dados ou
    instruções durante as atividades do processamento. Os dados e instruções não se movem fisicamente
    para a memória, são sempre copiados.




                                                                                                            55
Barramentos dos dispositivos
              Para interligar todos os dispositivos do computador
              existe uma placa de suporte especial, a placa-mãe, que
              através de barramentos, fios e soquetes conecta todos
              os dispositivos. Sua função inclui também a conexão de
              placas auxiliares que sub-controlam os periféricos de
              entrada e saída, como a placa de som (conecta-se com
              a caixa de som), a placa de vídeo (conecta-se com o
              monitor), placa de rede (conecta-se com a LAN) e o fax-
              modem (conecta-se com a linha telefônica).

              Nota-se que o barramento entre os componentes não
              constitui uma conexão ponto-a-ponto; ele pode
              conectar logicamente diversos componentes utilizando
              o mesmo conjunto de fios.

              Vale observar que existem tipos específicos de
              barramentos tais como de processador, memória ,
              cache, entrada e saída, dados, etc.

                                                                      56
Barramento de E/S
O Barramento de Entrada e Saída (I/O ou E/S) é um conjunto de circuitos e linhas de comunicação que se ligam
ao resto do PC com a finalidade de possibilitar a expansão de periféricos e a instalação de novas placas no PC.
Permitem a conexão de dispositivos como:

Placa Gráfica
Rede
Placa de Som
Mouse
Teclado
Modem


São exemplos de Barramentos de Entrada e Saída:

AGP                      AMR                      USB 3.0
EISA                     FireWire                 Thunderbolt
IrDA                     ISA
MCA                      PCI
PCI Express              Pipeline
SCSI                     VESA Local Bus
USB 2.0                  PS/2




                                                                                                             57

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Princípios SI Informação Curso TI UNIP

  • 1. Princípios de Sistemas de Informação Curso: TI - UNIP Disciplina: Princípios de Sistemas de Informação Professor: Shie Yoen Fang 1° semestre 2011 1
  • 2. Informações de Produtividade • Representante da turma – e-mail, telefone e celular. Todos os alunos da classe devem ter essas informações. • Toda comunicação com os professores e a turma ocorrerá através do representante da turma. • O coordenador dos cursos de TI estará conversando com vocês para passar a dinâmica do curso, formas de avaliação, etc. • Todo o material do curso de Princípios de Sistemas de Informação será em PowerPoint e será entregue em arquivo digital para o representante da turma para que este repasse para a turma. Na medida do possível estarei entregando este material com antecedência para que vocês possam imprimir e fazer as anotações da aula nas cópias. • Peço a todos que peguem pelo menos três contatos da turma de tal forma que caso você tenha que ausentar, alguém passe e pegue o material entregue para você depois. 2
  • 3. Como o ser humano aprende Modelo de desenvolvimento humano adotado pela maioria das universidades TOP dos Estados Unidos. 1. Através dos professores (1/3) 2. Auto aprendizado (1/3) 3. Com colegas (1/3) 3
  • 4. Conceito de Competência A competência desenvolvida por uma pessoa é função de 3 componentes (CHA): Conhecimento – É o conhecimento que possui sobre um determinado assunto/atividade. Ter informações, estar bem informado. Habilidade – É a prática sobre um determinado assunto. Expertise. Experimentações. Aprender com os erros passados. Faculdade (Estudo de Casos). A maioria das questões do ENADE são de estudo de caso onde se espera uma capacidade de análise e desenvolvimento de uma solução. Atitude – É a postura, disposição que uma pessoa tem em relação a uma atividade. A grande maioria das empresas grandes e principalmente as multinacionais possuem processos de avaliação de desempenho 180º ou 360º baseado nesses três pilares. 4
  • 5. Conceitos • BIT • BYTE • Tabela ASCII • KILOBYTE = KB • MEGABYTE = MB • GIGABYTE = GB • TERABYTE = TB Fonte: Marçula: capítulo 1. 5
  • 6. Bit Em inglês BInary digiT. O bit é a menor unidade de informação nos sistemas computacionais. O bit possui dois estados (não magnetizado ou magnetizado) e é representado simbolicamente pelos números 0 (zero) e 1 (um). Um bom exemplo é a lâmpada. Quando a lâmpada está apagada dizemos que tem o valor 0 e quando está ligado dizemos que tem o valor 1. 6
  • 7. Notação Binária A numeração decimal utiliza os números 0 a 9 enquanto que a numeração binária utiliza somente os números 0 e 1. Decimal Binária 0 0 1 1 2 10 3 11 4 100 Passar exercício 1. 7
  • 8. Sistemas de Numeração Sistema Decimal => base 10 10´ 10³ 10² 10¹ 10⁰ 10.000 1.000 100 10 1 Sistema Binário => base 2 2µ 2´ 2³ 2² 2¹ 2⁰ 32 16 8 4 2 1 1 0 1 0 0 1 (num. binário) 32 0 8 0 0 1 = 41 8
  • 9. Sistema Binário - O sistema binário é a forma que os sistemas computacionais conseguem processar e armazenar. Desta forma, como o computador manipula os caracteres numéricos, alfanuméricos e especiais em um mundo que só entende 0 (não magnetizado) e 1 (magnetizado)? 9
  • 10. BYTE É o nome dado para um número binário de 8 bits. É através do byte que é feita a representação de um caractere! Pergunta sobre o exercício 1: a) Quantos valores ou ocorrências podem ser representados com um número binário constituído de 8 dígitos? 10
  • 11. Como estão armazenados os bits Lembrando que 0 (zero) significa que na mídia (memória RAM, CD Rom, DVD, HardDisk, PenDrive, Blue Ray, etc) tem um ponto não magnetizado e 1 (um) significa que o ponto na mídia está magnetizado. A agulha dos leitores desses dispositivos conseguem ler/identificar esses “pontos”magnetizados/não magnetizados .
  • 12. Tabela ASC II - A ANSI (American National Standards Institute) criou, em 1963, a codificação ASCII (American Standard Coded for Information Interchange) com o intuito de que ela fosse o padrão para a indústria de computadores. Foi idealizada utilizando um número binário de 8 bits, dos quais sete eram utilizados para representar caracteres (128 símbolos) e um era utilizado com uma função especial chamado de bit de paridade. 12
  • 13. Tabela ASC II Numeração Numeração Numeração Numeração Numeração Numeração Numeração Numeração Numeração Numeração Decimal Binária ASCII Decimal Binária ASCII Decimal Binária Decimal Binária Decimal Binária 0 0 1 1 51 110011 3 101 1100101 151 10010111 201 11001001 2 10 52 110100 4 102 1100110 152 10011000 202 11001010 3 11 53 110101 5 103 1100111 153 10011001 203 11001011 4 100 54 110110 6 104 1101000 154 10011010 204 11001100 5 101 55 110111 7 105 1101001 155 10011011 205 11001101 6 110 56 111000 8 106 1101010 156 10011100 206 11001110 7 111 57 111001 9 107 1101011 157 10011101 207 11001111 8 1000 58 111010 108 1101100 158 10011110 208 11010000 9 1001 59 111011 109 1101101 159 10011111 209 11010001 10 1010 60 111100 110 1101110 160 10100000 210 11010010 11 1011 61 111101 111 1101111 161 10100001 211 11010011 12 1100 62 111110 112 1110000 162 10100010 212 11010100 13 1101 63 111111 113 1110001 163 10100011 213 11010101 14 1110 64 1000000 114 1110010 164 10100100 214 11010110 15 1111 65 1000001 A 115 1110011 165 10100101 215 11010111 16 10000 66 1000010 B 116 1110100 166 10100110 216 11011000 17 10001 67 1000011 C 117 1110101 167 10100111 217 11011001 18 10010 68 1000100 D 118 1110110 168 10101000 218 11011010 19 10011 69 1000101 E 119 1110111 169 10101001 219 11011011 20 10100 70 1000110 F 120 1111000 170 10101010 220 11011100 13
  • 14. Tabela ASC II Byte (8 bits) Caracter Byte (8 bits) Caracter Byte (8 bits) Caracter 0100 0001 A 0110 0001 a 0011 0000 0 0100 0010 B 0110 0010 b 0011 0001 1 0100 0011 C 0110 0011 c 0011 0010 2 0100 0100 D 0110 0100 d 0011 0011 3 0100 0101 E 0110 0101 e 0011 0100 4 0100 0110 F 0110 0110 f 0011 0101 5 0100 0111 G 0110 0111 g 0011 0110 6 0100 1000 H 0110 1000 h 0011 0111 7 0100 1001 I 0110 1001 i 0011 1000 8 0101 1000 X 0111 1000 x 0011 1001 9 0101 1001 Y 0111 1001 y 0011 1010 : 0101 1010 Z 0111 1010 z 0011 1011 ; 14
  • 15. Exercício 2 de ASCII • Suponha que você é um leitor de CDDVD e está lendo um pedaço de dados que está armazenado no harddisk, conforme apresentado no exercício 2. Utilizando a tabela ASCII e lembrando que cada byte corresponde a um número de 8 bits com valores 0 ou 1, transforme os dados apresentados para os caracteres correspondentes na tabela ASCII. 15
  • 16. Unidades de BYTE • BYTE = conjunto de 8 bits • KILOBYTE = KB = 1024 bytes (um mil ...) • MEGABYTE = MB = 1024 KB = 1.048.576 bytes (um milhão...) • GIGABYTE = GB = 1024 MB = 1.073.741.824 bytes (um bilhão...) • TERABYTE = TB = 1024 GB = 1.099.511.627.776 bytes (um trilhão...) 16
  • 17. Unidades de BYTE • Kilobyte (KB) = 1024 Bytes Mil • Megabyte (MB) = 1.024 KB Milhão • Gigabyte (GB) = 1.024 MB Bilhão • Terabyte (TB) = 1.024 GB Trilhão • Petabyte (PB) = 1.024 TB Mil trilhões • Exabyte (EB) = 1.024 PB Milhão de trilhões • Zettabyte (ZB) = 1.024 EB • Yottabyte (YB) = 1.024 ZB 17
  • 18. Lei de Moore • A lei de Moore diz que “A cada 18 a 24 meses é lançada uma nova tecnologia que permite que os computadores dupliquem o desempenho” Se considerarmos 24 meses, a tecnologia Intel se encaixa perfeitamente nesta lei.
  • 19. Exercício 3 • Quantas fotos de alta definição (1 MB) podem ser armazenados em 1 Terabyte? • Quanto custa um HD (harddisk) com capacidade de armazenamento de 1 TB? • Quantos filmes de DVD podem ser armazenados em um HD de TB? • Quantos filmes em Full HD (Full High Definition / Blu-ray) podem ser armazenados em um HD de 1 TB? 19
  • 20. Evolução Tecnológica Resultado da pesquisa feita no dia 23/02/2011 no www.bestbuy.com 20
  • 21. Evolução Tecnológica - USB • USB 3.0 (ou SuperSpeed USB) chega ao mercado em um momento basicamente crítico em relação a transmissão de dados. Isso porque a tecnologia 2.0, a qual possui uma taxa de transferência de 480 Mbps (60 MB/s), já não está dando conta de transferir, por exemplo, vídeos em alta definição. Por sua vez, a USB 3.0 promete solucionar tal problema, uma vez que possuir taxa de transferência de dados de 4,8 Gbps (600 MB/s), ou seja, dez vezes mais rápida que a tecnologia anterior! • A USB 3.0 possui quatro fios a mais dentro do seu cabo (totalizando oito), os quais funcionam de maneira independente para enviar e receber, ao mesmo tempo, dados para o computador. • Diferentemente de sua sucessora, a USB 2.0 possui somente quatro cabos, sendo somente dois deles para a troca de informações, ou seja, a “falta” de cabos faz com que os dados sejam enviados em somente uma direção, ou seja, eles saem do computador e somente depois de chegar ao dispositivo USB os dados contidos nele são enviados para o computador. • Os dispositivos com USB 3.0 funcionam com conexões USB 2.0. 21
  • 22. Unidade de taxas de transmissão • A taxa de transmissão de um canal ou meio físico é a quantidade de bits que esse meio consegue transmitir por segundo. Esta taxa pode ser expressa em bits por segundo - bps (bits per second) - ou Kylobits, Megabits ou Gigabits por segundo (Bps, Kbps, Mbps, Gbps, Tbps) • Para conseguir transformar em bytes é preciso dividir o número de bits por 8 • Mbps  Megabits por segundo => + de 1 milhão de bits por segundo 22
  • 23. Comparativo de portas de E/S Com a tecnologia thunderbolt será possível copiar um DVD em 30 segundos. (Obs.: Matematicamente deveria ser em 4 segundos para transferir 4,5 GB.) Fonte: Apple.com Passar artigo: Conheça mais detalhes sobre a tecnologia Thunderbolt (01/03/2011) 23
  • 24. Evolução dos computadores • ENIAC • EDVAC • ORDVAC • SEAC • LEO I • Very-Large-Scale-Integration (VLSI) • GRID 1101 • 1981 Lançamento de PC (Personal Computer)
  • 25. Evolução dos computadores O ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Computer) foi o primeiro computador digital eletrônico em grande escala. Criado em fevereiro de 1946 pelos cientistas norte-americanos John Eckert e John Mauchly, da Electronic Control Company.
  • 26. O EDVAC EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) foi um dos primeiros computadores eletrônicos. Diferentemente de seu predecessor ENIAC, utilizava o sistema binário e possuía arquitetura de von Neumann.
  • 27. O ORDVAC • O ORDVAC ou Ordnance Discrete Variable Automatic Computer, foi um computador construído pela Universidade de Illinois para o Laboratório de Pesquisa Balística em Aberdeen Proving Ground. Foi o primeiro computador a ter um compilador. ORDVAC tornou-se operacional na primavera de 1951. Sua finalidade era realizar cálculos de trajetória balística para os militares dos Estados Unidos.
  • 28. O SEAC • SEAC (Standards Electronic/Eastern Automatic Computer) era um eletrônico first-generation computador, construído dentro 1950 pelo Departamento Nacional dos Padrões (NBS). Era um computador small- scale projetado para ser construído rapidamente e posto em operação. SEAC foi demonstrado em abril 1950 e em maio do mesmo ano entrou em produção cheia, tornando-se o primeiro computador eletrônico a funcionar com store-program .
  • 29. Leo I • Leo I (Lyons Eletronic Computer) é o primeiro computador comercial funcionou sua primeira aplicação de negócio em 1951. Modelado próximo do Cambridge, era o primeiro computador usado para aplicações de negócio comerciais.
  • 30. Em 1955 • Em 1955, um computador pesava apenas 3 toneladas e consumia 50 kwatts de potencia, tendo um custo de US$ 200.000. Uma máquina destas podia realizar 50 multiplicações por segundo. Assim, os primeiros computadores eram também eles máquinas que só estavam ao alcance de grandes empresas ou instituições que tinham necessidades de cálculo muito exigentes e que possuíam as condições econômicas para tão grande investimento.
  • 31. Entre 1952 a 1960 • Com o rápido desenvolvimento dos transístores entre 1952 e 1960, os tubos de vácuo tornaram-se obsoletos e foi este avanço tecnológico que permitiu a criação de máquinas muito mais rápidas, mais pequenas e mais baratas.
  • 32. Miniaturização de circuitos • A construção de circuitos cada vez mais pequenos possibilitou que os circuitos pudessem ser mais leves e dispender menos energia, por terem menos superfície para a dissipação de energia por calor. Esta miniaturização permitiu que se tivesse a mesma capacidade de cálculo de um ENIAC na palma de uma mão. A diminuição do tamanho fez também diminuir a quantidade de energia necessária e o custo caiu com a produção em série dos novos processadores.
  • 33. Circuitos integrados Very-Large-Scale-Integration (VLSI) é o processo de criação de circuitos integrados, combinando milhares de transistores em um único chip. VLSI começou nos anos 1970, quando complexas tecnologias de semicondutores e de comunicação estavam sendo desenvolvidos. O microprocessador é um dispositivo VLSI.
  • 34. Em 1977 • Em 1977 uma calculadora manual pesava menos de meio quilo e consumia meio watt e podia realizar 250 multiplicações por segundo, custando US$ 300. • Hoje uma calculadora pesa poucos gramas podendo ser incorporada em réguas ou agendas, funciona até a energia solar e custa menos de US$ 5.
  • 35. Grid 1101 • Compass Grid 1101 é considerado o primeiro notebook do mundo. Ele foi desenvolvido pelo designer inglês Bill Moggridge em 1979 e vendido 3 anos depois. Para uma concepção de informática de 32 anos atrás, você tem que reconhecer que o desenho dele foi incrivelmente avançado para o seu tempo!
  • 36. Em 1981 • Em 1981 a IBM lançou no mercado o PC (Personal Computer). • O PC distinguia-se das máquinas existentes até então por estar dirigido a utilizadores individuais que poderiam passar a ter na sua secretária uma máquina para uso exclusivo, quando até aí esse conceito não existia... Os computadores eram mainframe, centralizados, e os utilizadores tinham apenas um monitor e um teclado sendo todo o processamento realizado no servidor. • O PC tinha ainda outra característica que o tornou revolucionário que era o fato de ter uma arquitetura aberta, ou seja, qualquer fabricante poderia criar peças adaptáveis aquela máquina dando-lhe uma funcionalidade mais especializada, o que até aí era sempre privilégio reservado para o fabricante do computador. Assim o PC passou a ser o standard de fato na indústria.
  • 37. Curiosidades • Um Pentium a 3 GHz é capaz de realizar 6 bilhões de somas por segundo, enquanto o ENIAC conseguia realizar apenas 5.000. A memória do ENIAC apenas permitia guardar 200 bits, enquanto qualquer computador pessoal tem pelo menos 1 GB, ou seja, 8.589.934.592 bits! O ENIAC custava em torno de US$ 200.000 enquanto um micro com processador Pentium custa menos de US$ 500. Em resumo, milhões de vezes mais potentes e centenas de milhares de vezes mais baratos!
  • 38. Tipos de Computadores Critério baseado no porte (capacidade de processamento) 1) Supercomputadores 2) Grande porte (Mainframe) 3) Médio porte (Mini computadores) Computador utilizado para servidores transacionais de alto volume 4) Micro computadores – De mesa (desktop/tablet pc) • Pessoal • Servidores utilizado para automação de escritórios e comerciais – Portáteis (notebook, netbook) 5) Dispositivos Móveis (Palmtops ou Handheld) Fonte: Marçula capítulo 5
  • 39. Unidade de medida de capacidade de processamento FLOPS (ou flops) é acrônimo de computação que significa Floating point Operations Per Second, que, em português, quer dizer operações de ponto flutuante por segundo. Isto é usado para determinar o desempenho de um computador, especificamente no campo de cálculos científicos, que fazem grande uso de cálculos com ponto flutuante, similar a instruções por segundo. Computador Desempenho Nome flops megaflop 106 1 milhão de operações por segundo gigaflop 109 1 bilhão de operações por segundo teraflop 1012 1 trilhão de operações por segundo petaflop 1015 1 quatrilhão de operações por segundo exaflop 1018 1 quinqualhão de operações por segundo zettaflop 1021 yottaflop 1024 39
  • 40. 40
  • 41. 41
  • 42. 42
  • 43. 43
  • 44. Minicomputadores  Servidores Fonte: WWW.ORACLE.COM 44
  • 45. Capacidade de processamento - QphH Composite Query-per-Hour Performance Metric (QphH) 45
  • 46. Quadro Tipos de Computadores Maior supercomputador do mundo que foi desenvolvido pela Universidade Nacional de Supercomputadores Tianhe-1A processa 2,5 petaflops Tecnologia de Defesa (NUDT, sigla em inglês) da China, apresentado em outubro de 2010. Dezenas de milhares de MIPS A unidade MIPS não é comparável ao conceito Grande Porte (Main-frame) (Milhões de Instruções por de FLOPS (Operações por segundo). Segundo) Usa unidade de Pesquisas (Query) por hora (QphH) ou Transações por Estas unidades de medições são realizadas Médio Porte (Mini-computadores) segundo (TPS) para comparativos por institutos independentes. de performance. Vai de 100 a 1.000 gigaflops. 1 a 20 gigaflops (bilhões de Pessoal (Micro computadores) operações por segundo) Dispositivos Móveis Em torno de 1 gigaflops • Ler artigo “Mainframe chega aos 45 anos” 46
  • 48. Plano de Aula Componentes de um computador: - CPU - Memória - Hardware - Dispositivos de entrada e saída - Periféricos 48
  • 49. Arquitetura von Neumann No ENIAC, o programa era feito rearranjando a fiação em um painel. Nesse ponto John von Neumann propôs a idéia que transformou os calculadores eletrônicos em “cérebros eletrônicos”: modelar a arquitetura do computador segundo o sistema nervoso central. Para isso, eles teriam que ter três características: 1. Codificar as instruções de uma forma possível de ser armazenada na memória do computador. Von Neumann sugeriu que fossem usados uns e zeros. 2. Armazenar as instruções na memória, bem como toda e qualquer informação necessária a execução da tarefa, e 3. Quando processar o programa, buscar as instruções diretamente na memória, ao invés de lerem um novo cartão perfurado a cada passo. Fonte: Wikipédia (“computador”) 49
  • 51. Unidade de Controle (UC) A unidade de controle (UC) coordena todas as atividades realizadas pelo CPU, fornecendo sinais de controle que sincronizam e ordenam as micro operações realizadas pela UC. A sincronização é necessária para que os outros componentes do sistema de computação funcionem de maneira correta. A UC gera uma cadência de pulso elétricos de sincronização transmitidos aos demais componentes do sistema, que utilizam esses pulsos para sincronizar a sua operação com a operação da UC. Um pulso do relógio é a menor unidade de tempo que o processamento acontece, conhecido como ciclo do relógio (clock). Algumas instruções gastam somente um ciclo para serem realizadas, enquanto outras levam vários ciclos. A velocidade de um computador é dada pelo seu relógio e é medida em Hz (hertz – ciclos por segundo) que indica a frequência que os ciclos ocorrem. Os primeiros PCs possuíam relógios com velocidade de 4,7 MHz. Os PCs modernos atingem velocidades de alguns GHz (bilhões de ciclos por segundo). Se todas as instruções gastassem somente um ciclo poderíamos dizer que um computador com 4,7 GHz significa ter capacidade para processar 4,7 bilhões de instruções por segundo, porém como apresentando acima, várias instruções precisam de mais de um ciclo para serem executados. 51
  • 52. Unidade de Controle (UC) A unidade de controle (UC) contém instruções gravadas no seu hardware, é o chamado microcódigo, um conjunto de instruções básicas (códigos binários), que indicam quais operações a CPU é capaz de realizar. Essas operações consistem em: • Operações aritméticas (soma, subtração, multiplicação e divisão) • Operações lógicas (AND, OR, XOR, etc.) • Operações de movimentação de dados (memória=>CPU, registrador=> memória, etc.) • Operações de desvio (alteração da sequência normal de execução das instruções) • Operações de entrada e saída (troca de dados com as memórias “de massa” ou com os dispositivos de entrada/saída) 52
  • 53. Unidades Lógicas e Aritméticas (ULA) • Quando a UC encontra uma instrução que envolve operações aritméticas ou lógicas, ela passa o controle para a ULA que possui a capacidade de realizar esse tipo de operação. Para fazer isso, a ULA possui circuitos eletrônicos complexos que lhe permitem realizar um conjunto de operações simples. Quando tem que realizar operações mais complexas, acontece a realização simultânea de várias dessas operações simples. • Outra característica importante da ULA é que ela não armazena nenhum dado. • Atualmente as CPUs possuem diversas ULAs, classificadas de acordo com a sua função (operação com valores inteiros, operação com valores de ponto flutuante, etc.) 53
  • 54. Registradores • Para auxiliar a UC e a ULA no processamento das instruções, como esses componentes não armazenam os dados com que trabalham, a CPU possui internamente registradores, que são memórias mais rápidas disponíveis para uso da CPU e são usados como locais de armazenamento temporário dos dados. • A maioria das operações é realizada nos registradores. Por exemplo, quando a CPU necessita somar o valor 1 ao que está armazenado em determinada posição da memória principal, ela copia o conteúdo atual dessa posição de memória em um registrador. A ULA recebe esse valor do registrador e soma 1, armazenando o resultado novamente no registrador. Daí, esse valor é copiado para a posição original da memória principal. • O tamanho em bits dos registradores de uma CPU determina a quantidade de dados que ela pode processar ao mesmo tempo, o limite de valores que ela pode trabalhar e até a velocidade com que ela consegue realizar as operações. • A frase “processador (CPU) de 32 bits” ou “processador de 64 bits” indica que o tamanho dos registradores do processador é de 32 ou 64 bits. • Pedir para lerem o texto “Processadores de 32 bits x 64 bits” 54
  • 55. Memória Principal • Para realizar o processamento, o computador necessita armazenar dados e instruções. Para isso, possui internamente registradores, mas eles só podem armazenar poucos bytes e a CPU necessita de milhares, ou mesmo milhões, de bytes de espaço para armazenar programas inteiros e os dados que estão sendo manipulados por esses programas. Para isso, a CPU utiliza a memória principal, que é uma área de armazenamento temporário. Fisicamente essa memória consiste de alguns chips ou uma pequena placa de circuitos. A memória permite que a CPU armazene dados (operação de escrita) e recupere dados (operação de leitura) muito rapidamente. • A memória principal é formada por elementos de armazenamento de dados organizados na forma de uma matriz, na qual cada posição tem um único endereço (representado por um número binário), referenciado conforme a sua posição sequencial. • Os endereços de memória são conhecidos pela UC e utilizados por ela para acessar os dados ou instruções durante as atividades do processamento. Os dados e instruções não se movem fisicamente para a memória, são sempre copiados. 55
  • 56. Barramentos dos dispositivos Para interligar todos os dispositivos do computador existe uma placa de suporte especial, a placa-mãe, que através de barramentos, fios e soquetes conecta todos os dispositivos. Sua função inclui também a conexão de placas auxiliares que sub-controlam os periféricos de entrada e saída, como a placa de som (conecta-se com a caixa de som), a placa de vídeo (conecta-se com o monitor), placa de rede (conecta-se com a LAN) e o fax- modem (conecta-se com a linha telefônica). Nota-se que o barramento entre os componentes não constitui uma conexão ponto-a-ponto; ele pode conectar logicamente diversos componentes utilizando o mesmo conjunto de fios. Vale observar que existem tipos específicos de barramentos tais como de processador, memória , cache, entrada e saída, dados, etc. 56
  • 57. Barramento de E/S O Barramento de Entrada e Saída (I/O ou E/S) é um conjunto de circuitos e linhas de comunicação que se ligam ao resto do PC com a finalidade de possibilitar a expansão de periféricos e a instalação de novas placas no PC. Permitem a conexão de dispositivos como: Placa Gráfica Rede Placa de Som Mouse Teclado Modem São exemplos de Barramentos de Entrada e Saída: AGP AMR USB 3.0 EISA FireWire Thunderbolt IrDA ISA MCA PCI PCI Express Pipeline SCSI VESA Local Bus USB 2.0 PS/2 57