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Atualizei alguns slides, ñ mudou muito.

Trabalho Lost171 (Atualizado)

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Obs: Deletei o antigo.

Arquiteturas de Sistemas de Computação

O conjunto definido de instruções de máquina que fazem referências a detalhes como registores, modos de endereçamento e tipos de dados que caracterizam um processador e suas funcionalidades. Estudamos Arquiteturas de Sistemas para conhecer melhor as disparidades entre as arquiteturas, suas características, seus problemas, qual arquitetura usar para fazer um programa, em qual arquitetura atuará um programa desejado e como fazer isso tudo.
As arquiteturas de Sistemas diferenciam-se na quantidade de instruções, Modo de endereçamento, tipos de dados, funcionalidades. Cada processador possui uma arquitetura, definida pelo fabricante do equipamento.
Um programa não pode ser executado em outra máquina de arquitetura diferente da que foi programado para atuar, pois instruções de um processador é característica específica de cada arquitetura e os comandos funções e resultados não seriam compatíveis entre elas.

Arquitetura RISC
A sigla RISC vem da expressão em inglês (Reduced Instrution Set Computer) e significa Conjunto Computacional de Instruções Reduzidas.
Possui poucas instruções de máquina, bastante simples, executadas diretamente pelo hardware. Maioria não acessa a memória principal, trabalha principalmente com registradores, que se apresentam em grande número neste tipo de processador.
Permitem que as instruções sejam executadas rapidamente, facilitam a implementação da técnica de pipelining.

Arquitetura CISC
(Reduced Instrution Set Computer) e significa Conjunto Computacional de Instruções Reduzidas.
A sigla CISC vem da expressão em inglês (Complex Instrution Set Computer) e é traduzida como Conjunto Computacional de Instruções Complexas.
Possuem instruções que são interpretadas por micro-programas devido a sua maior complexidade. Possui um número menor de registradores e qualquer instrução pode referenciar a memória principal.
As instruções são executadas mais devagar e a implementação da técnica de pipelining3 é mais difícil.

Arquiteturas de Computadores

São os diferentes modos como os computadores são produzidos e como são arquitetadas as interligações de seus componentes. Diz-se que são basicamente as divergências na fabricação dos computadores.
Com a crescente popularização dos computadores, surge a necessidade da interação de um equipamento com o outro, e com isso também a necessidade de se criar um padrão. Em meados de 1980, somente duas, das arquiteturas existentes até então, resistiram ao tempo e se tornaram populares. Foram: o PC (Personal Computer) em português Computador Pessoal, desenvolvido pela empresa IBM, e o Macintosh (ou apenas Mac como também é conhecido) desenvolvido pela Apple.
Como o PC da IBM se tornou na época a arquitetura dominante, o padrão adotado para os computadores que conhecemos hoje se tornou o padrão da IBM.

Arquiteturas abertas
Foi Desenvolvida inicialmente pela IBM e é a mais aceita atualmente. Consiste em permitir que outras empresas fabriquem computadores com a mesma arquitetura.
Pontos favoráveis ao usuário: Permite ao usuário maiores opções de configuração e o poder de montar seu próprio computador de acordo com necessidades e custos de cada usuário.
Pontos desfavoráveis: Os conflitos de hardware o computador funciona mais lento e com menor qualidade se comparado a computadores de arquitetura fechada.

Arquiteturas fechadas
Implica em uma empresa fabricante de certa arquitetura não permitir o uso da arquitetura por outras empresas, ou ter o controle sobre as que fabricam computadores de sua arquitetura.
Pontos favoráveis ao usuário: Os conflitos de hardware diminuem muito, faz o computador funcionar mais rápido e melhor.
Pontos desfavoráveis: O usuário fica restrito a produtos da empresa e não pode montar o seu próprio computador.

Nem um nem outro, os dois ao mesmo tempo:
Podem também existir casos como o da Apple que não pertence somente a um tipo de arquitetura, mas sim a ambas as arquiteturas, fazendo parte do mercado de compatíveis IBM, mas ao mesmo tempo sendo a única empresa que a produzir computadores que podem rodar seu sistema operacional legalmente.

Área de Hardware

Os Hardwares são dispositivos físicos que manipulam dados na forma digital, o que proporciona uma maneira confiável de representação e transmissão de dados. Estudamos Hardwares para conhecermos o funcionamento dos recursos físicos dos sistemas, suas funções, seus variados tipos de uso, controle e manutenção.
Um sistema computacional é um conjunto de circuitos eletrônicos interligados, (os Hardwares), que podem ser processadores, memórias, registradores, impressoras, discos magnéticos e etc. São agrupados em três subsistemas básicos (Unidades funcionais).São elas:
CPU (processador): o cérebro de todo sistema computacional. É a unidade lógica e aritmética de processamento.
Memórias: dispositivos removíveis ou rígidos responsáveis por armazenar temporariamente ou em definitivo os dados trabalhados pelo sistema.
Dispositivos de entrada e saída que são os meios de comunicação entre máquina e usuário, onde o mesmo entra com informações ou comandos e recebe as respostas por tais.

Conexão dos Hardwares
O computador precisa de conexões físicas que permitem seus componentes de hardware se comunicar e se relacionar entre eles. O barramento constitui um sistema comum de interconexão, composto por um conjunto de vias ou trilhas que coordenam e transportam as informações entre as partes internas e externas do computador. Uma conexão para comunicação em série é feita através de um cabo ou grupo de cabos utilizados para transferir informações entre a CPU e um dispositivo externo como o mouse e o teclado, um modem, um digitalizador (scanner) e alguns tipos de impressora. Esse tipo de conexão transfere um bit de dado de cada vez, muitas vezes de forma lenta. A vantagem da transmissão em série é que é mais eficaz a longas distâncias.

Modelos Analíticos e de Simulação

Prever o desempenho de um sistema, entender seu comportamento, observar prováveis falhas e erros, analisar o melhor caminho de sucesso do sistema, simular proposições e ambientes de sistemas e encontrar soluções exatas ou muito aproximadas para o sistema desejado. Tudo isso pode ser feito usando Modelos Analíticos e de Simulação.

Modelos Analíticos
Analíticos são como fórmulas, mostram exatamente ou muito aproximadamente, como se comporta o sistema analisado. Observe na Figura 1 obtida em.

Modelos de Simulação
Simulação são procedimentos ou algoritmos que vão mostrar numa escala de tempo como vai se comportar o sistema, desde o início ao fim da simulação.
Um programa que vai calcular os avanços até terminar o teste incrementalmente.

Níveis de Detalhamento dos Modelos Analíticos e de Simulação

Modelo de Desempenho ao Nível de Sistema
O nível de explicitação sobre o sistema é baixo, modelado como uma “caixa preta”. É analisado como um conjunto de componentes realizando a analise do funcionamento geral sem alto rigor de detalhes por componentes. Realiza analise dos componentes simultaneamente.

Modelo de Desempenho ao Nível de Componentes
Considera diferentes recursos do sistema e o modo como as requisições usam os diferentes componentes. Discos e redes são considerados pelo modelo, mais preciso sobre o sistema e mais lento lidando com os recursos representando-os como uma fila.

Matemática Simbólica

O uso de computadores na utilização de símbolos (simbólica) de equações e expressões, em oposição à manipulação de aproximações a quantidades numéricas específicas representadas pelos símbolos.
Integração, diferenciação, substituição e simplificação de expressões, derivação e outras funções matemáticas podem ser realizadas com esses softwares. Alem de Testes de software sob o título de “execução simbólica” usado para analisar se e quando o código pode ter erros e para prever o que partes desse código iram fazer com inputs e outputs especificados nos testes.

Sistema de Álgebra Computacional

Os Softwares de matemática simbólica normalmente são chamados sistemas de álgebra computacional. Um Sistema de Álgebra Computacional1 é um programa que facilita o cálculo na matemática simbólica.
Normalmente incluem: Precisão aritmética arbitrária, Motor de manipulação simbólica, Facilidades gráficas, Subsistema de álgebra linear, Linguagem de programação de alto nível, Sistema de composição para expressões matemáticas.
(podendo ter todas ou parte dessas funcionalidades).
Começaram a aparecer no início da década de 1970 e evoluíram a partir da pesquisa para inteligência artificial. Os primeiros popularizados foram Reduce, Derive e Macsyma. Alguns desses softwares comerciais como o MuPAD ofereceu versões gratuitas para pesquisa não comercial e uso educacional com suas funções restritas. Alguns destes são desenvolvidos por estudantes e, geralmente gratuitos, focam áreas de atuação de interesse próprio de seu desenvolvedor.

Matemática da Computação

É a área que trata do desenvolvimento de modelos matemáticos, para tratar de problemas complexos, e obtenção de soluções usando métodos numéricos. Essa área nos auxilia a desenvolver programas que, aplicando a matemática através de símbolos, resolvam problemas de interesse cientifico ou computacional de maneira exata ou muito aproximada. Atua nos auxiliando na solução de problemas de ciências exatas ou de outras diversas áreas. Colabora fortemente com a computação científica, com três centros de estudo avançado no país. Um em Belo Horizonte na UFMG, outro em Campinas na Unicamp e mais um em São Carlos na USP.

Teleinformática

Teleinformática é o ramo da informática que trata das técnicas de transmissão de dados e suas aplicações. Os dados enquanto representação da informação são classificados em dados analógicos e dados digitais.

Os dados analógicos se variam de modo contínuo como valores de temperatura ou tonalidade e intensidade da voz humana. Á os dados digitais assumem valores discretos e em quantidades bem determinadas, como os números inteiros ou as letras de um texto, neste caso poderão representar um código adequado, recorrendo por exemplo aos símbolos binários (dígitos 0 e 1) e ao código ASCII.

Tanto os dados analógicos como os que pela natureza são do tipo digital, podem ser traduzidos e convertidos para efeito de transmissão elétrica em sinais analógicos e sinais digitais.

A transmissão de sinal digital ao longo dos circuitos de telecomunicações, exige contudo uma grande abertura de banda, não estando as linhas dos circuitos telefônicos tradicionais preparadas ainda em grande parte para fazer a esta exigência, usam-se assim dispositivos que convertem os sinais digitais que representam dados de natureza digital, em sinais analógicos com largura de banda relativamente reduzida. Estes dispositivos são os modens (modulador-demodulador) que transformam sinais digitais em sinais analógicos e vice-versa.

Assim o objetivo de se estudar teleinformática é dar teoria e prática necessária para lidar com transmissão de dados, softwares operacionais (servidor cliente), placas de rede, swiches, modens, satélites, sistemas de rádio e TV, fibras ópticas, e toda essa ligação entre telecomunicação e computação.

Introdução à teleinformática