Organização de Computadores
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
Apostila 01
ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES
CAMPUS SANTO ANDRÉ – CELSO CANDIDO
SEMESTRE – 2014-1
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
1
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
CONCEITOS
ASSUNTOS DESTA AULA:
 Funcionalidades de um computador;
 Hardware e Software;
 Componentes de um computador:
o CPU – Unidade Central de Processamento;
o Memórias;
o Dispositivos de Entrada e Saída (E/S);
o Barramentos.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
2
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
ENTENDENDO
 Um computador não é inteligente, limita‐se apenas a seguir
cegamente as instruções do seu programador.
 Os seres humanos funcionam através de associações, simbolizados
pelos números (0 ... 9) e pelas letras (a ... z).
 Os computadores funcionam em base binária com apenas dois
símbolos (0 e 1), e apesar desta simplicidade conseguem realizar
tarefas extraordinárias.
 O comportamento dos computadores é feito através da
programação, que obedece a um padrão de comportamento pré‐
definido pelo programador.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
3
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
ENTENDENDO
COMPUTADOR(definição):
Máquina capaz de coletar, tratar e fornecer os resultados derivados do
processamento dos dados coletados para um ou mais objetivos.
DADOS DE ENTRADA E SAÍDA:
 Dados de Entrada (E) são a matéria‐prima da etapa inicial do
processamento.
 Dados de Saída (S) é o resultado obtido no tratamento dos dados de
entrada.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
4
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
ENTENDENDO – PROCESSAMENTO DA INFORMAÇÃO
Algoritmo – Conjunto de passos elementares para se atingir um
determinado objetivo.
Programa – Conjunto de instruções (operações básicas) que quando
executadas em uma determinada ordem implementam o algoritmo.
Dados de entrada – Conjunto de valores que o programa consome.
Dados de saída – Conjunto de valores que o programa produz.
Forma de Leitura – Binária, 0 e 1.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
5
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
COMPONENTES BÁSICOS DA INFORMAÇÃO
 Processador – Executa as instruções fornecidas pela entrada de
dados.
 Memória de instruções – Onde as instruções que compõem o
programa são armazenadas.
 Memória de dados – Usada para armazenar os dados de entrada, os
dados intermediários e os dados de saída do programa.
 Interface com o mundo exterior – Facilita a interação com o usuário.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
6
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
ESTRUTURA BÁSICA DE UM COMPUTADOR – ALGORITMO DE LEITURA
1. O Processador lê as informações da
Memória de Instruções – Passo 1 e faz as
interpretações solicitadas.
MODELO ORIGINAL
PASSO 1
2. Na Memória de Dados, procura a
informação necessária – Passo 2.
3. Executa a operação, SENÃO, busca a
próxima instrução – Passo 1.
PASSO 2 e 3
4. Armazena o resultado obtido da operação
na Memória de Dados – Passo 3.
5. Retorna ao passo 1, para a próxima
instrução, SENÃO, para de ler até entrar
outra Instrução.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
7
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
ESTRUTURA BÁSICA DE UM COMPUTADOR
 Arquitetura de Harvard – Uma melhoria da Arquitetura Von Neumann.
 O processador acessa ao mesmo tempo a memória de dados e a memória de instruções,
possibilitando uma maior velocidade nas execuções dos processos.
1. Unidade de Controle – Lê e interpreta
os dados da Memória de Instruções.
2. Unidade de Dados:
 Executa as operações do Processador
em nível aritmético ou em nível lógico
(FALSO e VERDADEIRO).
 Coordena a Leitura e Escrita na
Memória
de
Dados
com
a
comunicação externa através dos
Periféricos de E/S.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
8
Organização de Computadores
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
Apostila 01
O Processador é o cérebro do computador e a interface a ligação com o usuário.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
9
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
O MUNDO COM APENAS DOIS SÍMBOLOS – 0 e 1
As pessoas utilizam a base decimal (0 ... 9) e O
alfabeto composto por 26 símbolos (A ... Z).
Sistemas eletrônicos com base em tensões
elétricas muito baixa, usam apenas 0 e 1, ou
leitura binária.
Um conjunto de 8 bits equivale a 1 byte.
Um conjunto de 4 bits equivale a meio byte,
sendo possível a representação de 16
sequências diferentes.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
MÚLTIPOS DE 4 BIT DE 0 A 15
BINÁRIO – BASE 2
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
DECIMAL – BASE 10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
10
Organização de Computadores
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
Apostila 01
O MUNDO COM APENAS DOIS SÍMBOLOS – 0 e 1
REPRESENTAÇÃO DE BASES – MÚLTIPOS DE 4 BIT DE 0 A 15
BINÁRIO – BASE 2
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
ADS/REDES/ENGENHARIA
DECIMAL – BASE 10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
HEXADECIMAL – BASE 16
OCTAL – BASE 8
0
0
1
1
2
2
3
3
4
4
5
5
6
6
7
7
8
10
9
11
A
12
B
13
C
14
D
15
E
16
F
17
Prof.CelsoCandido
11
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
O MUNDO COM APENAS DOIS SÍMBOLOS – 0 e 1
PESSOAS – Linguagem natural;
COMPUTADORES – Comunicação através de fios elétricos usando base
binária;
BITS DE CONTROLE – Estabelecem protocolos de comunicação extremamente
simples.
COMPARAÇÃO ‐ PESSOAS x COMPUTADORES
COMPONENTES DE INFORMAÇÃO
PESSOAS
COMPUTADORES
Programa
Manual de procedimentos
Memória de instruções
Dados
Bloco de Notas
Memória de dados
Elemento de processamento
Cérebro
Processador
Representação de dados
Linguagem natural, letras, dígitos e decimais
Bits, bytes
Regras de comunicação
Regras de conversação
Protocolos com sinais binários
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
12
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
INTERAÇÃO HOMEM‐MÁQUINA
O meu computador é estúpido que nem uma porta. Não faz o que eu quero, só faz o que foi programado para fazer! A MÁQUINA TEM SEMPRE A RAZÃO!
Para tentar resolver os impasses pessoa  computador e vice‐versa,
necessitamos de um programa de computador, algoritmo, que irá
ajudar o processador em sua leitura e interpretação.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
13
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
INTERAÇÃO HOMEM‐MÁQUINA
1. Na imagem “Saldo = Saldo + 100”,
está mais próximo da linguagem de
máquina;
2. O código fonte é em seguida
traduzido pelo programa de nome
compilador.
3. O compilador converte os dados
para código de máquina, formando
uma sequência de números
binários, “1001101101100100”.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
14
Organização de Computadores
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
Apostila 01
RELEMBRANDO
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
15
Organização de Computadores
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
Apostila 01
GERENCIAMENTO DO COMPUTADOR ‐ RELEMBRANDO
Memória Principal (RAM – Random Access Memory):
 Armazenamento e recuperação de dados.
 A Memória Principal ou simplesmente MP, está dividida em partes
endereçáveis (endereços) para armazenamento e recuperação das
informações.
 Armazenamento temporário ou volátil. Sem energia, sem armazenamento.
EDO
ADS/REDES/ENGENHARIA
SDRAM
Prof.CelsoCandido
DDR
16
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
GERENCIAMENTO DO COMPUTADOR ‐ RELEMBRANDO
Memória ROM :
 Armazenamento não volátil.
 Memória apenas de leitura.
 Usadas apenas para a leitura na inicialização dos sistemas computacionais.
 Conhecido também como BIOS.
ROM
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
17
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
GERENCIAMENTO DO COMPUTADOR ‐ RELEMBRANDO
As Memórias se classificam em duas categorias:
o Voláteis – São memórias que perdem os dados (informação) ao ficar
sem energia, exemplo:
 RAM (Random Access Memory) ou Memória de Acesso
Aleatório;
o Não Voláteis – São memórias não que perdem os dados (informação)
ao ficar sem energia, exemplo:
 ROM (Read Only Memory) ou Memória só de Leitura;
 Disco Rígido (HD) interno e externo;
 CDROM, DVDROM, Blu‐Ray ROM;
 Pendrives, cartões SD e Disquetes.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
18
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
GERENCIAMENTO DO COMPUTADOR ‐ RELEMBRANDO
Arquitetura dos Periféricos de Entrada e Saída (E/S):
 FUNÇÃO – Fazer a comunicação entre o computador e o meio exterior.
 CONVERTER a linguagem binária em linguagem humana e vice‐versa.
 Humanos entendem símbolos.
 Computadores entendem sinais elétricos.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
19
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
GERENCIAMENTO DO COMPUTADOR – BARRAMENTOS ‐ RELEMBRANDO
 Conjunto de fios que conduz sinais elétricos entre os
componentes da Placa‐Mãe.
 Composto por um ou mais fios, em função da quantidade
de bits que irá transportar.
 Temos 03 modelos de barramentos:
− Endereço;
− Dados;
− Controle.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
20
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
GERENCIAMENTO DO COMPUTADOR ‐ RELEMBRANDO
Podemos dizer que Programas:
o São representações no computador e podem ser
armazenados em disco rígido, flexível, DVD‐ROM, ou
outros meios
o Permitem a interação do homem com o computador.
o Escritos com linguagem de programação de alto nível.
o Para serem lidos são convertidos para o formato que
chamamos de programação de baixo nível ou
linguagem de máquina.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
21
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
GERENCIAMENTO DO COMPUTADOR ‐ RELEMBRANDO
O Sistema Operacional é provavelmente o
programa mais complexo que um computador
executa, e precisa estar sempre em execução
enquanto o computador estiver ligado.
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
22
Organização de Computadores
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
Apostila 01
GERENCIAMENTO DO COMPUTADOR ‐ RELEMBRANDO
SISTEMA OPERACIONAL (S.O.)
São um conjunto de programas que são instalados no computador ao se configurar o mesmo pela primeira vez ou Instalação Principal.
Baseados em Linha de Texto
ADS/REDES/ENGENHARIA
Baseados em Gráficos
Prof.CelsoCandido
23
Organização de Computadores
Apostila 01
I n t ro d u ç ã o a o M u n d o d o s C o m p u t a d o re s
Aulas de Apoio
Estarão disponibilizadas nos descritos a baixo para downloads os
arquivos nos formatos: PowerPoints ou Word das aulas. Alguns
estarão disponíveis para impressão, outros, somente para leitura,
mas não para edição. Em alguns casos em que se fizer necessário a
impressão, o professor estará liberando para um melhor
desenvolvimento dos trabalhos a ser solicitados.
Sites do professor:
www.aulasprof.6te.net www.profcelso.orgfree.com
Contato:
[email protected]
ADS/REDES/ENGENHARIA
Prof.CelsoCandido
24