DSC/CCT/UFCG
Introdução à
Generalidades
Informáticade
Informática
e do Domínio da
Informação
Prof.: José
Eustáquio Rangel de Queiroz
[email protected]
[email protected]
Carga Horária: 60 horas
Sistemas de
Computação
DSC/CCT/UFCG

Máquina
eletrônica
capaz
de
receber
informações, submetê-las a um conjunto
especificado/ pré-determinado de operações
lógicas/ aritméticas e fornecer o resultado destas
operações
[email protected]
[email protected]
 Computador
Introduçã
o
2
Sistemas de
Computação
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]
 Os computadores atuais
Introduçã
o
são dispositivos
eletrônicos que, sob direção e controle de um
programa, executam quatro operações
fundamentais:

Entrada (Input)

Processamento (Processing)

Saída (Output)

Armazenamento (Storage)
3
Sistemas de
Computação
DSC/CCT/UFCG
Entrad
a
Ciclo IPOS
[email protected]
Processamen
to
[email protected]
Saíd
a
Armazename
4
Sistemas de
Computação
DSC/CCT/UFCG
Sistema
Computacional

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
[email protected]
[email protected]
 Sistema de computação
5
Sistemas de
Computação
DSC/CCT/UFCG
Componentes de um Sistema
Computacional
[email protected]
[email protected]
Peoplewar
e
Hardwar
e
Softwar
e
6
Sistemas de
Computação
DSC/CCT/UFCG

Componentes de um Sistema
Computacional
Peopleware
Componente humana de um sistema de
computação, i.e. indivíduos que utilizam o
computador como ferramenta
[email protected]
[email protected]

7
Sistemas de
Computação
DSC/CCT/UFCG

Componentes de um Sistema
Computacional
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
[email protected]
[email protected]

8
Sistemas de
Computação
DSC/CCT/UFCG

Componentes de um Sistema
Computacional
Software
Componente lógica de um sistema de
computação, i.e. séries de instruções que fazem
o
computador
funcionar
(programas
de
computador)
[email protected]
[email protected]

9
Sistemas de
Computação
DSC/CCT/UFCG
Classificação de
Computadores

Dimensões, custos, propósitos e funcionalidades

Necessidade de agrupamento em categorias
[email protected]
[email protected]
 Grande diversidade de computadores atuais
10
Sistemas de
Computação
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]
 Quanto às
Classificação de
Computadores
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) (?)
11
Sistemas de
Computação
DSC/CCT/UFCG
Quanto ao Princípio de construção
(quanto à Natureza do processamento)

Analógicos

Digitais
[email protected]
[email protected]

Classificação de
Computadores
12
Sistemas de
Computação
DSC/CCT/UFCG
Âmbito de ação

Propósitos Gerais

Propósitos Específicos
[email protected]
[email protected]
 Quanto ao
Classificação de
Computadores
13
Sistemas de
Computação
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]

Classificação de
Computadores
Quanto ao Porte (dimensões,
desempenho e propósito)

Supercomputadores

Mainframes

Minicomputadores

Estações de trabalho

Computadores pessoais
custos,
14
DSC/CCT/UFCG
Sistemas de
Computação
Classificação quanto às Características de
 1ª GERAÇÃO (anos 50)
[email protected]
[email protected]

Construção
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)
15
DSC/CCT/UFCG
Sistemas de
Computação
Classificação quanto às Características de
Construção

Domínio restrito e uso em aplicações científicas e
militares

Linguagem de programação (LP): linguagem de
máquina

Operações
internas
(milissegundos)
medidas
em
ms
[email protected]
[email protected]
 1ª GERAÇÃO (anos 50)
16
DSC/CCT/UFCG
Sistemas de
Computação
Classificação quanto às Características de
Construção
 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
[email protected]
[email protected]

17
DSC/CCT/UFCG
Sistemas de
Computação
Classificação quanto às Características de
Construção
[email protected]
[email protected]
 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
(microssegundos)
medidas
em
s
18
DSC/CCT/UFCG
Sistemas de
Computação
Classificação quanto às Características de
Construção
 3ª GERAÇÃO (meados dos anos 60 a meados
[email protected]
dos anos 70)

Marco inicial: surgimento dos circuitos integrados
(CI)

Componente básico: LSI (Large Scale Integration)
(chip)
[email protected]


Pastilha de silício de 1 cm2 contendo milhares
de transistores
Redução das
desempenho
dimensões
x
Elevação
do
19
DSC/CCT/UFCG
Sistemas de
Computação
Classificação quanto às Características de
Construção
 3ª GERAÇÃO (meados dos anos 60 a meados
[email protected]
[email protected]
dos 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
(nanossegundos)
medidas
em
ns
20
DSC/CCT/UFCG
Sistemas de
Computação
Classificação quanto às Características de
Construção
 4ª GERAÇÃO (meados dos anos 70 ao início
[email protected]
[email protected]
dos 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)
21
DSC/CCT/UFCG
Sistemas de
Computação
Classificação quanto às Características de
Construção
 4ª GERAÇÃO (meados dos anos 70 ao início
[email protected]
[email protected]
dos anos 90)

Surgimento de diversas LP de alto nível

Nascimento da Teleinformática, transmissão de
dados via redes de computadores

Operações
internas
(picossegundos)
medidas
em
ps
22
DSC/CCT/UFCG
Sistemas de
Computação
Classificação quanto às Características de
Construção
 5ª GERAÇÃO (início dos anos 90 aos dias
[email protected]
[email protected]
atuais)

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
23
DSC/CCT/UFCG
Sistemas de
Computação
Classificação quanto às Características de
Construção
 5ª GERAÇÃO (início dos anos 90 aos dias
[email protected]
[email protected]
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.
24
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Princípio de
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]
 Computadores ANALÓGICOS
Construção

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
25
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Princípio de
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]
 Computadores DIGITAIS
Construção

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
do computador subentende-se que se trata de um computador
digital.
26
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Âmbito de Ação
DSC/CCT/UFCG

Computadores concebidos para desempenhar um
conjunto reduzido e específico de tarefas

Uso e.g. no controle de mecanismos industriais e
em cálculos científicos
[email protected]
[email protected]
 Computadores de âmbito ESPECÍFICO
27
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Âmbito de Ação
DSC/CCT/UFCG

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
[email protected]
[email protected]
 Computadores de âmbito GERAL
28
Sistemas de
Computação
Classificação quanto à Utilização
DSC/CCT/UFCG
 O computador também pode ser classificado
quanto
[email protected]
[email protected]
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
29
Sistemas de
Computação
Classificação quanto à Utilização
DSC/CCT/UFCG
 Computador Científico
[email protected]
[email protected]

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)
30
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
 Supercomputadores
 Mainframes
[email protected]
 Minicomputadores
 Estações de trabalho
 Computadores pessoais

[email protected]


Desktop
Notebook
Palmtop
O grande desenvolvimento das comunicações tem introduzido
um novo conceito computacional: computador de rede.
31
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]
 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)
32
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]
 Supercomputadores

Custo muito elevado

Grande porte e requisitos especiais de
funcionamento (e.g. refrigeração)

Exemplos

CRAY Y-MP

IBM 9021
CRAY
NEC SX-6
33
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]
 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)
34
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]
 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
35
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
 Mainframes (Computadores de Grande Porte)
[email protected]
[email protected]


Terminal “burro”

Execução de
mainframe
todo
o
processamento
no

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
36
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]
 Minicomputadores

Resultante do processo de redução
dimensões dos sistemas computacionais
das

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
37
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]
 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
38
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]
 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
39
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]
 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 10
Solaris Workstations/Servers
www.nextcomfigure.com/
40
DSC/CCT/UFCG
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
[email protected]
[email protected]
 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
41
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
[email protected]
[email protected]
 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
dimensões

Presente em praticamente todos os tipos de
empresas
redução
cada
vez
maior
das
42
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
 Computadores pessoais
[email protected]
[email protected]

Há
no
mercado
microcomputadores


várias
categorias
de
Classificação usualmente relacionada ao tamanho
físico do equipamento e seu grau de portabilidade
Tipos

Desktop

Notebook

Palmtop
43
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
 Computadores pessoais
[email protected]
[email protected]

Desktop

Computador de mesa

Mais comum dos micros
InfoWay Advanced (Itautec)
www.itautecshop.com.br/
44
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
 Computadores pessoais
[email protected]
[email protected]

InfoWay Note L3800
(Itautec)
Notebook

Computador portátil

Alimentado por energia elétrica ou baterias

Mais caro

Capacidade de processamento similar à de um
desktop
Os microcomputadores portáteis (alimentados por bateria) recebem
diversas denominações, em função de suas dimensões: os maiores foram
denominados laptops; em seguida, surgiram os notebooks, menores, de
dimensões mais próximas às de um caderno, e os subnotebooks, ainda
menores. Há também os handhelds ou palmtops, assim denominados por
caberem na palma da mão, e os pocket PC, por caberem no bolso.
45
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
 Computadores pessoais
[email protected]
[email protected]

Handhelds, Palmtops e PocketPC

Computadores portáteis de pequeno porte

Alimentados por energia elétrica ou baterias

Caros comparativamente
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
aos
custos
dos
46
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
 Computadores pessoais
[email protected]
[email protected]

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
47
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG
 Computadores pessoais
[email protected]
[email protected]

Cinema HD Display
Macintosh
iMac
17”
Mac G4
1”
PowerBook G4
(1 notebook de 17”)
o
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]
48
Sistemas de
Computação
Classificação quanto ao Porte
DSC/CCT/UFCG

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
[email protected]
[email protected]
 Computadores de Rede (Network Computers)
49
[email protected]
[email protected]
DSC/CCT/UFCG
“O cérebro humano, de um ponto de vista
estritamente funcional, pode ser definido como
um sistema complexo de 100 bilhões de
neurônios. Para conter o mesmo número de
elementos do cérebro, um computador dos
anos 40 (válvulas) teria as dimensões de São
Paulo, enquanto no final dos anos 50 teria as
dimensões do Cristo Redentor e nos anos 60
teria as dimensões de um ônibus. Atualmente,
cérebro e computador entraram num acordo
de dimensões.”
50
DSC/CCT/UFCG
Sistemas de
Computação
José Eustáquio Rangel de Queiroz
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE SISTEMAS E COMPUTAÇÃO
[email protected]
[email protected]
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
51