DSC/CCT/UFCG Generalidades de Informática e do Domínio da Informação Introdução à Informática Prof.: José Eustáquio Rangel de Queiroz [email protected]

DSC/CCT/UFCG

Generalidades de Informática

e do Domínio da Informação

Introdução à Informática

Prof.: José Eustáquio Rangel de Queiroz

[email protected]@lmrs-semarh.ufpb.br

Carga Horária: 60 horas

2

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Sistemas de Computação

Computador Máquina eletrônica capaz de receber

informações, submetê-las a um conjunto especificado/ pré-determinado de operações lógicas/ aritméticas e fornecer o resultado destas operações

Introdução

3

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br


Os computadores atuais são dispositivos eletrônicos que, sob direção e controle de um programa, executam quatro operações fundamentais:

Entrada (Input)

Processamento (Processing)

Saída (Output)

Armazenamento (Storage)

Introdução

4

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Ciclo IPOSEntraEntradada

ProcessamProcessamentoento

ArmazenaArmazenamentomento

SaídSaídaa


5

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Sistema de computação Integração de componentes atuando como uma

entidade, com o propósito de processar dados, i.e. realizar algum tipo de operação aritmética/ lógica envolvendo os dados, de modo a produzir diferentes níveis de informações

Sistema Computacional


6

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Componentes de um Sistema Computacional

PeoplewPeoplewareare

SoftwaSoftwarere

HardwaHardwarere


7

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Peopleware Componente humana de um sistema de

computação, i.e. indivíduos que utilizam o computador como ferramenta



8

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Hardware Componente física de um sistema de

computação, i.e. todos os equipamentos utilizados pelo usuário nas ações de entrada, processamento, armazenamento e saída de dados



9

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Software Componente lógica de um sistema de

computação, i.e. séries de instruções que fazem o computador funcionar (programas de computador)



10

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Grande diversidade de computadores atuais

Dimensões, custos, propósitos e funcionalidades

Necessidade de agrupamento em categorias

Classificação de Computadores


11

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Quanto às Características de construção 1ª geração (anos 50) 2ª geração (1ª metade dos anos 60) 3ª geração (meados dos anos 60 a meados dos anos

70) 4ª geração (meados dos anos 70 ao início dos anos 90) 5ª geração (início dos anos 90 aos dias atuais) (?)



12

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Quanto ao Princípio de construção (quanto à Natureza do processamento)

Analógicos Digitais



13

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Quanto ao Quanto ao Âmbito de ação Propósitos Gerais Propósitos Específicos



14

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Quanto aoQuanto ao Porte (dimensões, custos, desempenho e propósito)

Supercomputadores Mainframes Minicomputadores Estações de trabalho Computadores pessoais



15

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

1ª GERAÇÃO (anos 50) Componente básico: válvula

Grandes dimensões Aquecimento relevante Dispêndio significativo de energia elétrica

Ocupação de espaço físico considerável Dispositivos primitivos de E/S (uso de fita de papel

e cartões perfurados)

Sistemas de ComputaçãoClassificação quanto às Características de Construção

16

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

1ª GERAÇÃO (anos 50) Domínio restrito e uso em aplicações científicas e

militares Linguagem de programação (LP): linguagem de

máquina Operações internas medidas em ms

(milissegundos)


17

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

2ª GERAÇÃO (1ª metade dos anos 60) Componente básico: transistor

Menores dimensões relativas às das válvulas Menor aquecimento Menor dispêndio de energia elétrica Maior durabilidade e confiabilidade


18

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

2ª GERAÇÃO (1ª metade dos anos 60) Redução das dimensões dos equipamentos Ampliação da gama de aplicações (administração e

gestão) Surgimento das primeiras LP Além dos núcleos de ferrite, uso de fitas e

tambores magnéticos como dispositivos de armazenamento

Operações internas medidas em s (microssegundos)


19

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br


3ª GERAÇÃO (meados dos anos 60 a meados dos anos 70)

Marco inicial: surgimento dos circuitos integrados (CI)

Componente básico: LSI (Large Scale Integration) (chip)

Pastilha de silício de 1 cm2 contendo milhares de transistores

Redução das dimensões x Elevação do desempenho

20

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br


3ª GERAÇÃO (meados dos anos 60 a meados meados dos anos 60 a meados dos anos 70dos anos 70)

Evolução dos Sistemas Operacionais (SO) Advento da multiprogramação, do processamento

em tempo real e do modo interativo Uso de semicondutores e discos magnéticos como

dispositivos de armazenamento Operações internas medidas em ns

(nanossegundos)

21

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

4ª GERAÇÃO (meados dos anos 70 ao início meados dos anos 70 ao início dos anos 90dos anos 90)

Marco inicial: surgimento dos microprocessadores Componente básico: VLSI (Very Large Scale

Integration) Pastilha de silício de 1 cm2 contendo milhares

de transistores Miniaturização dos computadores Advento dos Computadores Pessoais (PC)


22

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

4ª GERAÇÃO (meados dos anos 70 ao início dos anos 90)

Surgimento de diversas LP de alto nível Nascimento da Teleinformática, transmissão de

dados via redes de computadores Operações internas medidas em ps

(picossegundos)


23

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

5ª GERAÇÃO (início dos anos 90 aos dias início dos anos 90 aos dias atuaisatuais) Obsolescência do conceito de geração Componente básico: ULSI (Ultra Large Scale

Integration) Pastilha de silício de 1 cm2 contendo milhares

de transistores Características: aplicações de linguagem natural,

processamento paralelo, inteligência artificial


24

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

5ª GERAÇÃO (início dos anos 90 aos dias atuais)

Velocidade de processamento bastante elevada Alto grau de interatividade


Alguns historiadores consideram os computadores atuais ainda como de 3ª GERAÇÃO, enquanto outros afirmam que as máquinas construídas de 1970 até os dias atuais pertencem à 4ª GERAÇÃO. Uma terceira corrente apregoa que a 4ª GERAÇÃO iniciou a partir de 1975, com a integração VLSI. Uma quarta corrente de historiadores considera como 5ª GERAÇÃO desde as máquinas RISC, a integração ULSI e o advento do processamento paralelo.

Classificação quanto às Características de Construção

25

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Computadores ANALÓGICOS Representa variáveis por meio de analogias físicas Categoria de computadores destinada à resolução

de problemas referentes à condições físicas, por meio de quantidades mecânicas ou elétricas, utilizando circuitos equivalentes como analogia ao fenômeno físico que está sendo tratado

Processamento contínuo da informação recebida A informação pode ser um conjunto de valores e.g.

de corrente elétrica, de temperatura ou de velocidade

Sistemas de ComputaçãoClassificação quanto ao Princípio de Construção

26

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Computadores DIGITAIS Processamento da informação representada por

combinações de dados discretos ou descontínuos

Em essência, trata-se de equipamentos projetados para a execução de seqüências de operações lógicas e aritméticas

Grande versatilidade de uso Maior utilização do que os computadores analógicos


Via de regra, quando não é feita qualquer referência à natureza Via de regra, quando não é feita qualquer referência à natureza do computador subentende-se que se trata de um computador do computador subentende-se que se trata de um computador digitaldigital..

Classificação quanto ao Princípio de Construção

27

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Computadores de âmbito ESPECÍFICO Computadores concebidos para desempenhar um

conjunto reduzido e específico de tarefas

Uso e.g. no controle de mecanismos industriais e em cálculos científicos

Sistemas de ComputaçãoClassificação quanto ao Âmbito de Ação

28

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Computadores de âmbito GERAL Computadores capazes de desempenhar uma

grande variedade de tarefas, através da execução de um grande número de programas

Uso bastante difundido em escritórios, escolas e residências

Sistemas de ComputaçãoClassificação quanto ao Âmbito de Ação

29

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

O computador também pode ser classificado quanto à utilização

Científico Comercial

A maioria dos fabricantes dispõe atualmente de produtos ditos de uso geral, os quais comportam o uso tanto na em nível científico quanto comercial

Sistemas de ComputaçãoClassificação quanto à Utilização

30

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Computador Científico Utilização para propósito de cálculo e pesquisa

científica, em áreas nas quais se requer resultados mais precisos e volume reduzido de entrada e saída de dados

Computador Comercial Uso em situações que requerem o tratamento

rápido e seguro de problemas que comportam grande volume de entrada e saída de dados (maioria das máquinas usadas nas empresas)

Sistemas de ComputaçãoClassificação quanto à Utilização

31

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

SupercomputadoresSupercomputadores MainframesMainframes MinicomputadoresMinicomputadores Estações de trabalhoEstações de trabalho Computadores pessoaisComputadores pessoais

Desktop Notebook Palmtop

Sistemas de ComputaçãoClassificação quanto ao Porte

O grande desenvolvimento das comunicações tem introduzido um novo conceito computacional: computador de rede.

32

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Supercomputadores Grande poder de processamento Principal uso no campo científico, notadamente

no âmbito de simulações Exemplos de aplicação

previsão de tempo modelagem tridimensional

Computadores de âmbito usualmente específico (execução de um grupo reduzido de tarefas)


33

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Supercomputadores Custo muito elevado Grande porte e requisitos especiais de

funcionamento (e.g. refrigeração) Exemplos

CRAY Y-MP IBM 9021


CRAYCRAYNEC SX-6NEC SX-6

34

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Mainframes (Computadores de Grande Porte)

Sistemas destinados ao processamento de volumes consideráveis de dados e à execução simultânea de programas de uma gama numerosa e diversificada de usuários

Uso em grandes empresas, face à necessidade de

armazenamento de grande quantidade de informação e de rápido acesso à informação

Acesso do mainframe pelos usuários via terminais (grande quantidade de terminais está conectada ao mainframe)


35

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Mainframes (Computadores de Grande Porte) São de âmbito extenso, contrariamente aos

supercomputadores uso em grandes organizações, e.g. bancos, companhias de seguros e centros de investigação

Exemplos Sistemas IBM 3090 Control Data CDC 6600


36

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Mainframes (Computadores de Grande Porte) Terminal “burro”

Execução de todo o processamento no mainframe O terminal atua apenas como meio de entrada e

visualização dos dados

Terminal “inteligente” Execução de parte do processamento no terminal Usualmente um computador pessoal


37

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Minicomputadores Resultante do processo de redução das

dimensões dos sistemas computacionais Capacidade de processamento elevada Conexão com terminais Computadores de médio porte adequados a

tarefas variadas, e.g. controle de processos industriais e gestão de sistemas multi-usuário


38

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Minicomputadores Com o aparecimento e evolução dos

microcomputadores, a distinção entre minis e micros é cada vez menos nítida

Exemplos VAX-11/780 (DEC) Sistemas AS/400 (IBM)


Minicomputador IBM-1130 (produzido a partir de 1969)

www.epub.org.br/correio/ cp970923.html

39

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Estações de trabalho (workstations) Situam-se logo abaixo dos minicomputadores Geralmente possuem arquitetura RISC e sistema

operacional UNIX

Especialmente no tocante à velocidade do processador e capacidade de memória, o poder de uma estação de trabalho é similar ao de um minicomputador

Destinadas ao uso por um único usuário, ao

contrário dos minicomputadores


40

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Estações de trabalho (workstations) Em essência, trata-se de um microcomputador

projetado para a execução de tarefas pesadas, em geral na área científica ou industrial

Computações matemáticas complexas, projetos auxiliados por computador (CAD), processamento de imagens

Exemplos Sistema DECstation 5000/33 IBM RS/6000


Desktop/RackMount Ultra 10Solaris Workstations/Serverswww.nextcomfigure.com/

41

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Computadores pessoais Também conhecidos como microcomputadores,

micros e PC (personal computers)

Diversas formas e modelos

Característica marcante: integração do processador (único e de dimensões bastante reduzidas) em um pequeno chip de memória semicondutora (microprocessador)

Capacidade de processamento com evolução rápida


42

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Computadores pessoais Possibilidade de substituição de computadores

de maior porte pela interligação em rede de computadores pessoais

Preços cada vez mais acessíveis a indivíduos Fácil atualização (upgrade) de hardware Tendência à redução cada vez maior das

dimensões Presente em praticamente todos os tipos de

empresas


43

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Computadores pessoais Há no mercado várias categorias de

microcomputadores Classificação usualmente relacionada ao tamanho

físico do equipamento e seu grau de portabilidade

Tipos Desktop Notebook Palmtop


44

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Computadores pessoais DesktopDesktop

Computador de mesa

Mais comum dos micros


InfoWay Advanced (Itautec)www.itautecshop.com.br/

45

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br


Os microcomputadores portáteis (alimentados por bateria) recebem diversas denominações, em função de suas dimensões: os maiores foram denominados laptopslaptops;; em seguida, surgiram os notebooksnotebooks, menores, de dimensões mais próximas às de um caderno, e os subnotebookssubnotebooks, ainda menores. Há também os handhelds ou palmtopspalmtops, assim denominados por caberem na palma da mão, e os pocket PC, por caberem no bolso.

Computadores pessoais NotebookNotebook

Computador portátil Alimentado por energia elétrica ou baterias Mais caro Capacidade de processamento similar à de um

desktop

InfoWay Note L3800(Itautec)

46

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Computadores pessoais Handhelds, Palmtops e PocketPC

Computadores portáteis de pequeno porte Alimentados por energia elétrica ou baterias Caros comparativamente aos custos dos desktops Capacidade de processamento inferior à dos

desktops e notebooks Também conhecidos por PDA (Personal Digital

Assistants)

PocketWay (Itautec) (120,8 x 76,8 x 13,8) mm/ 150g


47

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Computadores pessoais Macintosh

Computador pessoal da empresa Apple

Emprego usual no domínio do processamento gráfico por arquitetos, designers gráficos e projetistas de aplicações gráficas envolvendo vídeo e multimídia

Simplicidade, facilidade de uso e capacidade de integração de uma extensa gama de mídias (e.g. áudio, vídeo, gráficos), com ênfase na mídia gráfica


48

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br


O Mac foi o primeiro computador pessoal a incluir: drive de disco de 3½” e drive de CD-ROM, além de ter sido o primeiro a possibilitar a visualização de imagens fotorrealistas em milhões de cores e a exibir seqüências de vídeo. [Apple]

Computadores pessoais Macintosh

PowerBook G4 (1o notebook de 17”)

17”

1”

Mac G4

iMac

Cinema HD Display

49

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

Computadores de Rede (Network Computers) Provisão de grande parte das funcionalidades dos

PC por preços relativamente inferiores

Compartilhamento de software via rede de computadores Possibilidade de prescindência de unidades de disco


50

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br

“O cérebro cérebro humanohumano, de um ponto de vista estritamente funcional, pode ser definido como um sistema complexo de 100 bilhões100 bilhões de de neurôniosneurônios. Para conter o mesmo número de elementos do cérebro, um computadorcomputador dosdos anos 40anos 40 ((válvulas) teria as dimensões de São Paulo, enquanto no final dos anos 50final dos anos 50 teria as dimensões do Cristo Redentor e nos anos 60anos 60 teria as dimensões de um ônibus. Atualmente, cérebro e computador entraram num acordo de dimensões.”

51

DSC/CCT/UFCG

rang

el@

dsc.

ufpb

.br

rang

el@

lmrs

-sem

arh.

ufpb

.br


José Eustáquio Rangel de Queiroz

DEPARTAMENTO DE SISTEMAS E COMPUTAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDECENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA

Documents

DSC/CCT/UFCG Generalidades de Informática e do Domínio da Informação Introdução à Informática Prof.: José Eustáquio Rangel de Queiroz [email protected]