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Introdução a
Sistemas deComputação
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Ementa Resumida
∗ Histórico dos Computadores e Noções de Hardware;∗ Sistema Numérico e Representação de Dados;∗ Estrutura e Organização da n!ormação;∗ "inguagens de #rogramação;∗ Sistemas Operacionais;∗
Redes de Computadores;∗ nternet;∗ So!twares $p%icati&os;∗ $spectos "egais de So!tware'
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Sistema de $&a%iação
Provas: () $&a%iação *a%or +,-; .) $&a%iação &a%or +,-;
∗ Nota /ina% das $&a%iações 0N$1 média entre as notas das a&a%iações 2nter&a%o de &ariação da nota 3-,- 4 +,-5;
Trabalhos: 6ra7a%8os 6ipo ( 6ra7a%8o ( *a%or (,-; 9 6ra7a%8o N *a%or (,-∗ Nota /ina% dos 6ra7a%8os 6ipo ( 0N6(1 média entre as notas dos tra7a%8os
tipo ( 2 nter&a%o de &ariação da nota 3-,- 4 (,-5;
Seminário: Semin:rio *a%or .,-;∗ Nota na% do Semin:rio 0SE
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Ca%end:rio SC
∗ $&a%iação ( 0-=>-?>.-((1;
∗ $&a%iação . 0(+>((>.-((1;
∗ Semin:rios 0.+>-?>.-((, .?>-?>.-((,-@>(->.-((1;
∗ 6ra7a%8os com datas a com7inar'
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ntrodução
primeira +al+uladora me+,ni+a +riada pelo alemãoS+hi+-ard em "./01
Pas+oalina % Criada por Pas+al em "./0
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∗ Em 1833, Charles Babbage cria o projeto da máquina analítica, capaz de somar, subtrair,
dividir e multiplicar, eetuar opera!"es em sequ#ncia e armazenar os resultados
intermediários de at$ mil n%meros de &' dígitos, antecipando o uturo computador( ) máquinanunca oi completada(
∗ )lguns acreditam que as limita!"es tecnol*gicas da $poca constituíam+se num obstáculo
adicional para a constru!o da máquina- outros acreditam que a máquina poderia ter sido
construída com sucesso, mesmo usando a tecnologia da $poca, se houvesse obtido um orte
apoio inanceiro e político( Em todo caso, a máquina seria enorme e e.tremamente cara(
$ m:Auina ana%Btica de
a77age
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∗
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∗ #ara construir um dispositi&o a partir destas
idéias, a77age contou com a co%a7oração damatem:tica $da $ugusta ron, "ad "o&e%ace'∗ $da desen&o%&eu séries de instruções para o
ca%cu%ador ana%Btico, criando conceitos taiscomo su72rotinas, %oops e sa%tos condicionais'
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∗ Sistema de 6ratamento de in!ormação;∗ Com sua uti%ização aumentou de . para .--
o nmero de dados processados por minuto;∗ Fti%iza&a cartões per!urados;∗ Os cartões per!urados !oram uti%izados pe%os
computadores até (?+- como sistema deentrada e saBda de dados;
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∗ 6rGs décadas antes de Ho%%erit8 concretizar
seu proeto, !oi pu7%icada a o7ra domatem:tico 7ritInico Jeorge oo%e, $nn&estigation into t8e "aws o! 68oug8t0(KL@; n&estigação das %eis do
pensamento1'∗ oo%e considera&a Aue os processos mentais
do ser 8umano eram resu%tado de umaassociação sucessi&a de e%ementos simp%es
Aue se podiam eMpressar so7re uma 7ase deduas nicas a%ternati&as sim ou não'
Curiosidade
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∗ / computador pesava 3't, media &,&'m de altura
e 0&m de comprimento e ocupava 18'm de áreaconstruída( 2oi construído sobre estruturas
metálicas com 0,&m de altura e contava com
'(''' resistores e apro.imadamente 18('''
válvulas a vácuo ocupando a área de um ginásio
desportivo(
(?@ a (?@L 2 EN$C
#arte do Ja%pão do Eniac
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∗ Com engen8eiros e%etrPnicos e a
consu%toria de Qo8n &on Neumann doutor em
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ED*$C
#rimeiro computador a usaro conceito de programaarmazenado
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∗ / 4)56 7 oi construído de um contrato entre a
4arinha dos Estados nidos da )m$rica e aniversidade de 9arvard para constru!o de um
calculador de tabelas para uso na navega!o(
∗ ) 7B4 inanciava a constru!o do calculador em 0:3 e o
restante era inanciado pela 4arinha dos E)( ;inha
cerca de 1 metros de comprimento por 0,& metros de
altura e uma massa de cerca de & toneladas(
(?@= 2
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FJ∗ a pa%a&ra em ing%Gs Aue signica inseto'∗ E%a é usada em computação como
signicado de erro, !a%8a, pro7%ema, pois uminseto conseguiu entrar num
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∗ $ () geração de computadores !oi uma era de m:Auinas
gigantescas, de a%tBssimo custo e posse restrita, necessidadede reprogramação a cada tare!a e pe%o uso de &:%&u%as ere%és'
∗ $ssim como o
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∗ Jeração caracterizada pe%o inBcio do uso comercia%, uso
de transistores em su7stituição Xs &:%&u%as' $indapersistiam os pro7%emas taman8o gigantesco,capacidade de processamento muito peAuena'
∗ $ &:%&u%a !oi su7stituBda pe%o transistor' Seu taman8o era
(-- &ezes menor Aue o da &:%&u%a, não precisa&a detempo para aAuecimento, consumia menos energia, eramais r:pido e con:&e%' Os computadores desta geração
: ca%cu%a&am em microssegundos 0mi%ionésimos1 e eramprogramados em %inguagem montadora'
.) JER$VWO (?LL2(?=L
Segunda Geração
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∗ Surgem os circuitos integrados, uma diminuição de
taman8o signicati&a, maior capacidade de processamentoe é iniciada a uti%ização dos computadores pessoais'
∗ O < =- é um dos representantes dessa geração e oprimeiro computador < Aue podia ser +omandado apartir da di3itação de +ara+teres numa m:Auina de
escre&er' #odia se conectar a esse computador unidades dedis+o ma3n4ti+o para armazenamento de dados ao in&ésdos : 8a7ituais cartões per!urados 0tam7ém suportadospor e%e1'
) JER$VWO (?=L2(?+(
Terceira Geração
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∗ $ caracterBstica marcante dessa geração é o surgimento
dos c8ips, em cada c8ip mi%8ões de transistores em umasó pasti%8a, o Aue permitiu uma diminuição dr:stica notaman8o dos computadores'
∗ Em (?+L>++, ocorreram a&anços signicati&os, surgindoos microprocessadores, os microcomputadores e ossupercomputadores' Em (?++ 8ou&e uma eMp%osão nomercado de microcomputadores, sendo !a7ricados emesca%a comercia% e a partir daB a e&o%ução !oi sendo cada&ez maior, até c8egar aos micros atuais'
@) JER$VWO (?+(2(?K(
Quarta Geração
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∗ $s ap%icações eMigem cada &ez mais uma maior capacidade
de processamento e armazenamento de dados' Sistemasespecia%istas, sistemas mu%timBdia 0com7inação de teMtos,gr:cos, imagens e sons1, 7anco de dados distri7uBdos eredes neurais, são apenas a%guns eMemp%os dessasnecessidades' Fma das principais caracterBsticas dessageração é a simp%icação e miniaturização do computador,
a%ém de me%8or desempen8o e maior capacidade dearmazenamento' 6udo isso, com os preços cada &ez maisacessB&eis' O conceito de processamento est: partindo paraos processadores para%e%os, ou sea, a eMecução de muitasoperações simu%taneamente pe%as m:Auinas'
L) JER$VWO (?K(2YYYY
Quinta Geração
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*on Neumann
Nasceu em ->(.>(?- nacapita% da Hungria,udapeste'
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ConteMto 8istórico
∗ Seu con8ecimento inc%ui &:rias :reas da
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ConteMto 8istórico
∗ Super&isiona&a os &astos e comp%eMos c:%cu%os
matem:ticos reAueridos para desen8ar as7om7as'
∗ $poio de agGncias mi%itares paradesen&o%&imento de m:Auinas autom:ticas dec:%cu%o na década de (?-, tanto nos EF$Auanto na Europa, durante a .) Juerra
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ConteMto 8istórico
∗ Con!orme a ri&a%idade com a Fnião So&iética
esAuentou, *on Neumann tornou2se umconse%8eiro estratégico em po%Btica dede!esa'
∗ Super&isionou a construção do arsena%
nuc%ear norte2americano no pós2guerra'
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$rAuitetura de *onNeumann
∗ Caracteriza2se pe%a possi7i%idade de uma
m:Auina digita% armazenar seus programasno mesmo espaço de memória Aue osdados, podendo assim manipu%ar taisprogramas'
∗ um proeto mode%o de um computadordigita% de programa armazenado Aue uti%izauma unidade de processamento 0C#F1 e umade armazenamento 0Z
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$rAuitetura de *onNeumann
∗ $ m:Auina proposta rene os seguintes
componentes
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∗ $ unidade de memória centra% ser&e para
guardar programas e dados, so7 a !orma deuma representação 7in:ria;
∗ Cada instrução da m:Auina é codicadacomo uma seA\Gncia de 7its;
∗ Cada &a%or de certo tipo é codicado poruma determinada seA\Gncia de 7its'
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∗ 6rata do contro%e g%o7a% das operações e da
eMecução das instruções;∗ Contém as seguintes unidades internasFnidade "ógica e $ritimética 0F"$1 eMecuta as
principais operações %ógicas e aritméticas do
computador;Fnidade de Contro%e 0FC1 7usca, decodica,
eMecu%ta '
Fnidade Centra% de#rocessamento 0FC#1
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∗ $s unidades peri!éricas destinam2se a
suportar as ações de comunicação da C#F ememória com o eMterior;
∗ 6am7ém 8: unidades peri!éricas destinadasao armazenamento de dados, Aue são
depois apresentados ao usu:rio, so7 a !ormade arAui&os, geridos pe%os programas doSistema Operaciona%'
Entrada e SaBda
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∗ Output 4
>O1;∗ Output1'
Dispositi&os deEntrada>SaBda
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$rAuitetura de *onNeumann
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$rAuitetura deComputadores
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$rAuitetura de *onNeumann
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EMercBcio
0EN$DE .--L 2 ((1 $pesar de todo o desen&o%&imento, a construção de computadores e processadorescontinua, 7asicamente, seguindo a arAuitetura c%:ssica de &on Neumann' $s eMceções a essa regraencontram2se em computadores de propósitos especBcos e nos desen&o%&idos em centros de pesAuisa'$ssina%e a opção em Aue estão corretamente apresentadas caracterBsticas da operação 7:sica de um
processador c%:ssicoa1 nstruções e dados estão em uma memória !Bsica nica; um programa é constituBdo de umaseA\Gncia de instruções de m:Auina; uma instrução é %ida da memória de acordo com aordem dessa seA\Gncia e, Auando é eMecutada, passa2se, então, para a próMima instrução naseA\Gncia
71 nstruções e dados estão em memórias !Bsicas distintas; um programa é constituBdo de umconunto de instruções de m:Auina; uma instrução é %ida da memória Auando o seuoperando2destino necessita ser reca%cu%ado; essa instrução é eMecutada e o resu%tado éescrito no operando de destino, passando2se, então, para o próMimo operando a serreca%cu%ado
c1 nstruções e dados estão em uma memória !Bsica nica; um programa é constituBdo de umconunto de instruções de m:Auina; uma instrução é %ida da memória Auando todos os seusoperandos2!onte esti&erem prontos e disponB&eis; essa instrução é eMecutada e o resu%tado éescrito no operando de destino, passando2se, então, para a instrução seguinte Aue ti&ertodos seus operandos disponB&eis
d1 nstruções e dados estão em memórias !Bsicas distintas; um programa é constituBdo de umconunto de instruções de m:Auina; uma instrução é %ida da memória Auando todos os seusoperandos2!onte esti&erem prontos e disponB&eis; essa instrução é eMecutada e o resu%tado éescrito no operando de destino, passando2se, então, para a instrução seguinte Aue esti&ercom todos os seus operandos disponB&eis
e1 nstruções e dados estão em memórias !Bsicas distintas; um programa é constituBdo de umaseA\Gncia de instruções de m:Auina; uma instrução é %ida da memória de acordo com a
ordem dessa seA\Gncia e, Auando é eMecutada, passa2se, então, para a próMima instrução naseA\Gncia
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Resposta do EMercBcio
0EN$DE .--L 2 ((1 $pesar de todo o desen&o%&imento, a construção de computadores e processadorescontinua, 7asicamente, seguindo a arAuitetura c%:ssica de &on Neumann' $s eMceções a essa regraencontram2se em computadores de propósitos especBcos e nos desen&o%&idos em centros de pesAuisa'$ssina%e a opção em Aue estão corretamente apresentadas caracterBsticas da operação 7:sica de um
processador c%:ssicoa1 nstruções e dados estão em uma memória !Bsica nica; um programa é constituBdo de umaseA\Gncia de instruções de m:Auina; uma instrução é %ida da memória de acordo com aordem dessa seA\Gncia e, Auando é eMecutada, passa2se, então, para a próMima instrução naseA\Gncia
71 nstruções e dados estão em memórias !Bsicas distintas; um programa é constituBdo de umconunto de instruções de m:Auina; uma instrução é %ida da memória Auando o seuoperando2destino necessita ser reca%cu%ado; essa instrução é eMecutada e o resu%tado éescrito no operando de destino, passando2se, então, para o próMimo operando a serreca%cu%ado
c1 nstruções e dados estão em uma memória !Bsica nica; um programa é constituBdo de umconunto de instruções de m:Auina; uma instrução é %ida da memória Auando todos os seusoperandos2!onte esti&erem prontos e disponB&eis; essa instrução é eMecutada e o resu%tado éescrito no operando de destino, passando2se, então, para a instrução seguinte Aue ti&ertodos seus operandos disponB&eis
d1 nstruções e dados estão em memórias !Bsicas distintas; um programa é constituBdo de umconunto de instruções de m:Auina; uma instrução é %ida da memória Auando todos os seusoperandos2!onte esti&erem prontos e disponB&eis; essa instrução é eMecutada e o resu%tado éescrito no operando de destino, passando2se, então, para a instrução seguinte Aue esti&ercom todos os seus operandos disponB&eis
e1 nstruções e dados estão em memórias !Bsicas distintas; um programa é constituBdo de umaseA\Gncia de instruções de m:Auina; uma instrução é %ida da memória de acordo com a
ordem dessa seA\Gncia e, Auando é eMecutada, passa2se, então, para a próMima instrução naseA\Gncia
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") 7 8ue 4 C7$P9T;7<
7S
P>7C#SS$#NT7
INF7>$;7
/) 7 8ue 4 INF7>$?TIC<
INF7>mação auto$?TIC
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0) @uais são os Componentes
de um Sistema deComputação#
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