Apostila - Introdução a Informatica

Introdução a Informática

Rosemeri Coelho Nunes

Florianópolis 2009

N972i Nunes, Rosemeri Coelho

Introdução à Informática / Rosemeri Coelho Nunes – Florianópolis IF/SC : 2009.

90 p.

Inclui bibliografia. ISBN: 978-85-62798-10-8 CTI Informática para Internet.

1. Informática - Fundamentos. 2. Informática – Segurança da

Informação. I. Instituto Federal de Santa Catarina. II. Título. CDU 005. 71 Catalogação na fonte: Maria Guilhermina Cunha Salasario - Bibliotecária CRB 14/802 sem prévia autorização, por escrito, dos autores.

Organização de conteúdo:

Andrino Fernandes Elaine Luz Barth

Comissão Editorial:

Hamilcar Boing Andrino Fernandes Elaine Luz Barth

Produção e design instrucional:

Andrino Fernandes Elaine Luz Barth

Projeto gráfico:

Paulo Ricardo Rodrigues de Lima

Capa:

Lucio Baggio

Revisão ortográfica:

Marcos Pessoa

Editoração Eletrônica:

Sumário

Capítulo 1 – Fundamentos de Informática

Conceitos básicos ... 11

O que é um computador? ... 12

Tipos de computadores ... 12

Computador: Passado Presente e Futuro Breve Histórico da Informática ... 14

Computador no presente ... 16

Computador no Futuro ... 18

Capítulo 2 – Hardware

Unidades de Entrada e Saída de Dados (I/O) ... 23

Unidades de Entrada de Dados ... 24

Unidades de Saída de dados ... 26

Unidade Central de Processamento (CPU) ... 27

Unidades de Armazenamento... 28

Capítulo 3 – Software

Sistema Operacional ... 35

Aplicativo ... 35

Utilitários ... 36

Software Proprietário e software livre... 36

Como funciona o computador... 37

Capítulo 4 – Peopleware: os profissionais da área de informática

Conceitos ... 41

Capítulo 5 – Sistemas de Numeração e sua Representação

Sistemas de Numeração ... 52

O sistema binário ... 52

Operações aritméticas no sistema binário ... 53

Soma binária ... 53

Subtração binária ... 54

Multiplicação binária ... 55

Divisão binária ... 56

Conversão entre os sistemas de numeração... 57

Teorema Fundamental de Numeração (TFN) ... 57

Conversão decimal para binário ... 58

Conversão binário para decimal ... 59

Capítulo 6 – Redes de computadores

Conceitos ... 66

Tipos de redes ... 66

Hardware de rede ... 69

Como funcionam as redes ... 70

Redes sem fio ... 71

Capítulo 7 – Internet

Conceitos ... 75

Como funciona a internet ... 78

Capítulo 8 – Segurança da Informação

Conceitos ... 83

Apresentação

Caro aluno,

Algumas descobertas ocorridas ao longo da história da humanidade muda-ram completamente os acontecimentos futuros. Podemos citar algumas de-las: a descoberta do fogo, o advento da escrita, a descoberta da eletricidade, enfim... e, há algumas décadas atrás, o computador e a internet. O uso em grande escala dos computadores deu à informática um lugar de destaque na sociedade.

Ao estudar informática você vai perceber que existem diversas áreas e es-pecializações, e o estudo de qualquer uma delas requer que você adquira conhecimentos de conceitos básicos e gerais. Este é o objetivo desta unidade curricular; formar uma base sólida que torne possível a acumulação ordena-da de conhecimentos sobre informática, conhecimentos estes que lhes serão úteis em outras unidades curriculares que tratarão de alguns temas visto aqui com maior profundidade.

Bom estudo.

1

CAPÍTULO

Objetivo

Este capítulo introduz você no mundo da

informática, apresentando os principais

conceitos básicos relacionados a esta área

e apresenta, também, um relato histórico

do nascimento da informática, passado,

presente e futuro.

Conceitos Básicos

A seguir, apresentamos uma série de conceitos básicos relacio-nados à informática, alguns deles serão aprofundados nos capí-tulos seguintes:

Tecnologia

: Segundo a enciclopédia livre Wikipédia, “tecnolo-gia é um termo que envolve o conhecimento técnico e científico e as ferramentas, processos e materiais criados e/ou utilizados a partir de tal conhecimento”. Isso inclui desde os processos ou materiais mais simples, como um palito de dente, até os mais complexos como um supercomputador.

Informática

: O termo Informática foi criado na França em 1962 e surgiu da contração de duas palavras: Information

Auto-matique, traduzindo, Informação Automática.

Computador

: Máquina eletrônica que realiza processamento de dados.

Processamento de Dados

: Consiste no trabalho com a infor-mação através da Entrada de Dados, Processamento e Saída.

Hardware

: Parte física do computador.

Software

: Programas.

Peopleware

: Elemento humano que, direta ou indiretamente, trabalha com informática.

Programa

: Conjunto de instruções fornecidas ao computador para que este realize determinada tarefa.

Linguagem de programação

: É um conjunto de regras sintáti-cas e semântisintáti-cas através das quais se elabora as instruções para o computador. Cada linguagem de programação possui suas próprias regras, regras essas que devem ser seguidas pelo pro-gramador para elaborar determinado programa. Podemos fazer um paralelo das regras sintáticas e semânticas de uma linguagem de programação com um determinado idioma, por exemplo.

O que é um computador?

Pensar no termo computador, de uma maneira geral, é pensar como sinônimo de cérebro eletrônico, e isto é aplicável a diversos tipos de máquinas hoje em dia, desde as calculadoras eletrônicas até as TV’s de telas LCD e plasma, passando por eletrodomésticos como geladeiras e lavadoras de roupa, celulares e caixas eletrônicos de banco.

Pensar, porém, em computadores como computador pessoal (PC -

Personal Computer), como o que usamos em casa e no trabalho, é

um pouco diferente. Um computador é, hoje em dia, uma máquina eletrônica, multifuncional, programável e interativa. Eletrônica, por ser composta de componentes eletrônicos; multifuncional, por realizar

várias funções (algumas simultâneas); programável, por poder ser programada especificamente para a função que se deseja; e

interati-va, por permitir uma adequação às necessidades do usuário.

O funcionamento de um computador pode ser esquematizado em três etapas: entrada, processamento e saída de dados.

Tipos de Computadores

Existem inúmeros tipos de computadores, classificados geralmente pelo seu tamanho, forma de utilização ou capacidade.

Microcomputadores

- Os computadores pessoais (PC- Personal

Computer), foram primeiramente conhecidos como

microcomputado-res, pois eram computadores completos, destinados ao uso de uma só pessoa e construídos em tamanho menor que os grandes equipa-mentos então usados pelas empresas. A expressão Personal

Compu-ter foi usada em 1972 para caracCompu-terizar o Alto do Xerox PARC. Os

historiadores, hoje em dia, relacionam o termo PC com o IBM PC™, lançado em 12 de Agosto de 1981, que foi a versão original e progenitor da plataforma de hardware dos IBM PC compatíveis. Devido ao sucesso do IBM PC, o que tinha sido um termo genérico passou a significar especifica-mente um microcomputador compatível com a especificação da IBM.

ENTRADA

PROCESSAMENTO

_SAÍDA

Fonte: http://office.microsoft.com/pt-br/clipart

Fonte: a autora

LCD - Liquid Crystal Display, ou

Portáteis

- Os Laptops também chamados notebooks, são com-putadores portáteis que integram monitor, teclado, dispositivo de apontamento ou trackball, processador, memória e disco rígido em um único volume operado também por bateria, ligeiramente maior do que um livro de capa dura.

Os Palmtops, também conhecidos como Assistentes Pessoais Di-gitais (PDA - Personal Digital Assistent), são computadores in-tegrados e compactos que geralmente não possuem teclados, mas sim uma tela sensível ao toque (touch screen), tecnologia usada para a entrada de dados. São geralmente menores do que um livro de bolso e muito leves. Uma versão ligeiramente maior e mais pesada do palmtop é o handheld (computador de mão), já o netbook é um termo usado para descrever uma classe de computadores portáteis derivados do notebook, com dimen-são menor, mais leve, de baixo custo e geralmente utilizados em serviços baseados na internet, tais como navegação na web e

e-mails.

Mainframes

- Quando surgiram, os mainframes eram grandes computadores que podiam encher uma sala ou até mesmo um andar inteiro. O tamanho dos computadores diminuiu, sua capa-cidade aumentou e o termo mainframe foi abandonado em favor da expressão servidor corporativo (enterprise server). O servidor é um computador aperfeiçoado para prover serviços para outros computadores em uma rede. Geralmente possui processadores poderosos, grande quantidade de memória e discos rígidos com grande capacidade. Já os chamados supercomputadores podem custar centenas de milhares ou até milhões de dólares. Apesar de muitos supercomputadores serem formados por sistemas úni-cos, a maior parte é composta por múltiplos computadores de alto desempenho trabalhando paralelamente como um sistema único. Os mais conhecidos supercomputadores são construídos pela empresa Cray Supercomputers.

Minicomputadores

- Um termo raramente utilizado hoje, os mi-nicomputadores ficam entre microcomputadores (PC’s) e

main-frames (servidores corporativos) e atualmente são conhecidos

como mid-range servers. A última tendência em computação

são os Wearable, que são essencialmente aplicações de computadores comuns (e-mail, banco de dados, multimídia, calendário, agenda) inte-gradas em relógios, aparelhos de som, celulares, câmeras fotográficas e de vídeo, viseiras e até mesmo em roupas.

Computador: Passado, Presente e Futuro

Breve histórico da informática

A história da informática confunde-se com a própria história da huma-nidade. Durante muitos anos, estudos, teorias e descobertas ajudaram a construir não só o que chamamos de computador, mas a maioria dos equipamentos eletro-eletrônicos de que hoje desfrutamos. No entanto, a época em que o computador teve real desenvolvimento, e onde ele assume uma identidade própria como computador, ocorreu durante a II Guerra Mundial (1939 – 1945). Foi nessa época que os pesqui-sadores pensaram em usar um componente simples, mas que estava presente na maioria das grandes invenções: a chave. Qualquer tipo de dispositivo que pode abrir ou fechar um circuito elétrico é chamado de chave.

As chaves automáticas mais conhecidas e eficientes naquela época eram o relé automático das companhias telefônicas e a válvula. O relé era um dispositivo eletromecânico, formado por um magneto móvel, que se deslocava unindo dois contatos metálicos. As válvulas tinham seu funcionamento baseado no fluxo de elétrons no vácuo, ou seja, havia fluxo elétrico mesmo sem o contato entre os terminais polari-zados – efeito termoiônico. As válvulas eram bem mais rápidas que os relés, o problema é que esquentavam demais, consumiam muita eletricidade e se queimavam com facilidade. As válvulas foram usadas para criar os primeiros computadores eletrônicos, na década de 1940. Os principais usos eram a codificação e decodificação de mensagens cifradas e os cálculos de artilharia.

Fonte: http://office.microsoft.com/pt-br/clipart

Cronologia

1642 - Pascal projetou a primeira máquina de calcular capaz apenas de somar e subtrair, baseada em engrenagens dentadas.

1694 – Os estudos de Pascal foram ampliados pelo ma-temático Leibniz, que projetou uma calculadora capaz de, além de somar e subtrair, multiplicar, dividir e extrair raiz quadrada. 1822 – Charles babbage, matemático inglês, estabeleceu os princípios dos computadores eletrônicos através do seu projeto da “máquina diferencial”. 1833 – Babbage apresentou o projeto da primeira máquina programável ( programa externo), “máquina analítica”, projetada para ser capaz de realizar qualquer operação matemática; é considerada a precursora dos atuais computadores eletrônicos. 1944 – John von Neumann propôs que os programas fossem internos à máquina e estabeleceu os fundamentos para a construção do computador eletrônico.

1946 – Entrou em funcionamento o primeiro computador eletrônico: o ENIAC. 1951 – Entraram em

funcionamento, na universidade da Pensylvania (EUA), os primeiros computadores fabricados em série, o UNIVAC e

o IBM701. Fonte: http://pt.wikipedia.org

válvula

O ENIAC (Electronic Numerical Integrator Analyzer and

Com-puter), era composto por 17.468 válvulas, além de 1.500 relés

e um grande número de capacitores, resistores e outros compo-nentes. No total, ele pesava 30 toneladas e era tão volumoso que ocupava um grande galpão. Começou a ser construído em 1943 mas tornou-se operacional apenas em 1946.

Em 1947 um grupo de Stanford inventou o tran-sistor, usando elementos chamados semicondu-tores (elementos que podem ser condusemicondu-tores ou isolantes sob determinadas condições). Como as válvulas, os transistores podem funcionar como chaves, porém, são menores, mais rápi-dos, esquentam menos, duram mais e conso-mem menos energia. Um transistor é composto basicamente por três filamentos, chamados de base, emissor e coletor. O emissor é o pólo positivo, o coletor, o pólo negativo, enquanto a base é quem controla o estado do transistor. Quando o transistor está desligado, não existe carga elétrica na base, por isso, não existe corrente elétrica entre o emissor e o coletor. Quando é aplicada uma certa tensão na base, o circuito é fechado e é estabelecida a corrente entre o emissor e o coletor. Cada transistor funciona como uma espécie de interruptor, que pode estar ligado (1) ou desligado (0).

Gerações de Computadores

PRIMEIRA GERAÇÃO - A substituição dos relés por válvulas permitiu a criação da primeira geração de computadores. Na Inglaterra, em 1943, o matemático Alan Turing construiu o Colossus, um computador para missões de guerra que usava válvulas. Em 1945, nos EUA, um grupo terminou a construção do Eniac com a ajuda dos pesquisadores John Mauchly e John P. Eckert. Na mesma época, John Von Neumann estabeleceu a arquitetura básica de um computador, empregada até hoje: memória, unidade central de processamento, dispositivos de entrada e saída dos dados. Chegam ao mercado os primeiros modelos. SEGUNDA GERAÇÃO - Em 1947, cientistas dos Laboratórios Bell, ligados à AT&T (American Telephone & Telegraph), criam o transistor, que faz as mesmas funções das válvulas a um custo bem menor, mas só no final da década de 50 é que chegam ao mercado os primeiros modelos totalmente transistorizados, bem menores do que os movidos a válvula e com preço acessível para as empresas privadas. TERCEIRA GERAÇÃO - Em 1958 a Texas Instruments anuncia os resultados de uma pesquisa que revoluciona o mundo: o circuito integrado. Esses circuitos são um conjunto de transistores, resistores e capacitores construídos sobre uma base de silício (microchip). Com ele, avança a miniaturização dos equipamentos eletrônicos. A IBM é a primeira a lançar modelos com a nova tecnologia em meados da década de 60. QUARTA GERAÇÃO - Já no final dos anos 60, a Intel inaugura uma nova fase. Projeta o microprocessador, um dispositivo que reúne num mesmo circuito integrado todas as funções do processador central. É a base para os microcomputadores.

Chave aberta, não passa corrente elétrica (0) Chave fechada, passa corrente elétrica (1)

Fonte: Paulo Ricardo Rodrigues de Lima ENIAC

Fonte: http://pt.wikipedia.org

A melhor forma de visualizar como o computador exibe imagens, texto ou vídeo, é imaginar que eles são uma vasta coleção de chaves in-terruptoras em forma de transistores microscópicos gravados em uma lâmina de silício (microchip), que controlam um grande painel feito de colunas e fileiras de lâmpadas (o monitor de vídeo).

Acionando as chaves certas para acender determinadas lâmpadas, é possível desenhar qualquer figura no painel. Supondo que haja cha-ves-mestras que controlam dezenas de outras chaves, já previamente arranjadas, ao acionar uma única chave, acenderia uma combinação de lâmpadas que criariam um número, uma letra ou um símbolo no painel.

Nos anos 1960 surgiram os grandes computadores, também conhe-cidos como mainframes. Em pouco tempo, já estavam do tamanho de uma escrivaninha. Nos anos 1970 surgiu o microcomputador, que ainda é referência para os computadores de hoje. No começo dos anos 1980 os computadores se expandiram para o campo da engenharia, das artes e da edição de imagens e nos anos 1990 houve, além da ex-plosão mundial da internet, a união dos computadores com os serviços de telecomunicações, que continua a se aperfeiçoar ainda hoje.

Computador no presente

Os computadores, hoje, são partes de praticamente todas as atividades desenvolvidas pelo homem em todas as áreas do conhecimento. O desenvolvimento de softwares e hardwares específicos para determi-nadas tarefas, aliado ao crescimento da internet por meio de sua fusão com as telecomunicações, difundiu informações através do mundo como nunca se viu antes. A revolução digital que acontece hoje, se-gundo historiadores, só encontra paralelo na história com a invenção da imprensa.

O salto tecnológico ocorrido a partir dos anos 1990 fez os computa-dores mais populares, que usavam Pentium 100, 133 ou 266 Mhz em

MICROCOMPUTADORES – O primeiro modelo é o Altair, baseado no microprocessador 8080 da Intel, vendido na forma de kit para aficionados da eletrônica. Em 1974, o então estudante da Universidade de Harvard, Bill Gates, junto com o colega Paul Allen, desenvolve o sistema operacional do Altair. Um ano depois os dois fundam a Microsoft. Em 1976 é a vez do Apple I, o primeiro computador pessoal, criado numa garagem pelos americanos Steve Jobs e Steve Wozniac, revolucionar o mercado. A resposta da IBM vem cinco anos depois quando lança seu PC (personal computer), e contrata a Microsoft para desenvolver o sistema operacional, o MS-DOS (Disk Operating System). Sua arquitetura aberta, ou seja, um sistema que podia ser licenciado por outros fabricantes, determina um padrão para o mercado. Em 1983 a IBM lança o PC XT, baseado no microprocessador 8088 e com disco rígido. Em 1984 a Apple apresenta sua resposta ao PC, o Macintosh, revolucionário na utilização do ícone, símbolo gráfico que indica um comando, e do mouse, que substitui muitas das funções do teclado.

Supondo-se uma matriz com 11 linhas e 11 colunas de lâmpadas. Se pudermos controlar as lâmpadas apagadas (em branco) e acesas (em preto), podemos desenhar qual-quer coisa no monitor de vídeo.

Fonte: http://pt.wikipedia.org

evolução possibilitou que inúmeros softwares, até então só ope-rados em estações de trabalho de alta performance, pudessem ser operados em pequenas empresas e até mesmo em casa. Em suma, um livro, um pequeno filme, um desenho animado, uma pesquisa mundial, uma conferência e muitas outras coisas podem ser feitas em casa, em um computador comum que pode ser comprado em qualquer loja, desde que atenda as especifici-dades da atividade a ser desenvolvida.

As mudanças que fatos como estes causaram nas atividades pro-fissionais foram radicais para muitas profissões. Paralelamente a isso, a evolução da internet, no mesmo período, foi igualmente espantosa. Dos primeiros GIF’s animados de 1998 à fusão com a televisão em meados do século XXI, a internet influiu não só nas profissões, mas também no comportamento deste século. As metodologias de ensino, a educação escolar e até mesmo as relações humanas ainda passam por um período de transforma-ção e adaptatransforma-ção à internet.

Em relação a tecnologia, a computação está chegando perto de seu limite, isso se considerarmos as atuais tecnologias emprega-das. Os microprocessadores de silício são o coração do mundo da computação há mais de 40 anos. O atual processo usado para compactar mais e mais transistores em um chip é chama-do de litografia ultravioleta profunda (DUVL); é uma técnica como a da fotografia, que foca a luz através de lentes para gravar padrões de circuitos em pastilhas de silício. A DUVL começou a alcançar seu limite por volta de 2005, então os fabricantes de chip tiveram que procurar outras tecnologias para gravar mais transistores em silício para criar chips mais poderosos. Muitos já estão de olho na litografia ultravioleta extrema (EUVL) como modo de ampliar a vida do silício pelo menos até o final da dé-cada. Esta tecnologia usa espelhos em vez de lentes para focar a luz, o que permite à luz, com comprimentos de ondas mais curtas, focalizarem precisamente a pastilha de silício.

Computador no futuro

Duas das novas tecnologias emergentes, que segundo os espe-cialistas serão o futuro dos computadores, são os computadores de DNA ( utilizam a biologia molecular ao invés das tecnologias tradicionais baseadas em silício) e os computadores quânticos.

DUVL - Deep Ultraviolet Lithography EUVL - Extreme Ultraviolet Lithography

Os computadores de DNA têm o potencial de levar a computação para novos níveis. Há várias vantagens de usar DNA em vez de si-lício, a vantagem principal é que fará computadores menores e com maior capacidade de armazenamento do que qualquer computador já inventado. Um quilo de DNA tem a capacidade de armazenar mais informações que todos os computadores eletrônicos já construídos. A eficiência computacional de um minúsculo computador DNA, usando as portas lógicas de DNA, será mais poderosa que qualquer supercom-putador existente hoje no mundo. Mais de 10 trilhões de moléculas de DNA podem caber em uma área de 1 cm3_{. Com esse pequeno} mon-tante de DNA, um computador poderia ser capaz de armazenar 10 TB (Terabytes) de dados e realizar 10 trilhões de cálculos ao mesmo tem-po. Diferentes dos computadores convencionais, os computadores de DNA poderiam realizar cálculos simultaneamente. Essa computação paralela é que vai permitir ao computador de DNA resolver problemas matemáticos complexos em horas, o que os computadores atuais leva-riam centenas de anos para concluírem.

Os computadores de hoje trabalham manipulando bits, que podem assumir dois valores: 0 ou 1. Os computadores quânticos não são li-mitados a dois valores. Eles codificam informações em bits quânticos, ou qubits. Um qubit pode ser 1 ou 0, ou pode existir em superposição, ou seja, ser simultaneamente 1 e 0 ou algo entre eles. Qubits represen-tam átomos que estão trabalhando juntos para servir como memória de computador e microprocessador. Como um computador quântico pode conter esses estados múltiplos simultaneamente, ele tem o po-tencial de ser milhões de vezes mais poderosos que os mais poderosos supercomputadores de hoje. Um computador quântico de 30 qubit teria a capacidade de processamento de um computador convencio-nal capaz de executar 10 teraops (trilhões de operações por segundo). Os mais rápidos supercomputadores de hoje atingem velocidades de cerca de 2 teraops.

DNA - Do inglês

deoxyribonucleic acid, ou Ácido desoxirribonucleico; é um composto orgânico cujas moléculas contêm as instruções genéticas que coordenam o desenvolvimento e funcionamento de todos os seres vivos.

Para conhecer mais sobre a história da computação, inclusive sobre a história da computação brasileira, acesse o site: http://www.museudocomputador. com.br

2

CAPÍTULO

Objetivo

Neste capítulo apresentamos os principais

elementos que fazem parte do hardware dos

computadores, bem como os principais

dis-positivos de armazenamento e periféricos.

No capítulo que iniciamos agora e nos capítulos 3 e 4 a seguir, apresentamos a você os três pilares básicos onde se sustenta a informática:

• O elemento físico ( Hardware); • O elemento lógico ( Software); • O elemento humano ( Peopleware).

Vamos ao primeiro deles

Hardware é o nome dado ao conjunto de todos os componentes

físicos que formam o computador, isto é, tudo que for tangível em um computador é chamado hardware. O hardware é parte integrante de todas as etapas de funcionamento de um compu-tador: a entrada, o processamento, o armazenamento e a saída de dados.

Unidades de Entrada e Saída de dados (I/O)

Um computador é uma máquina que processa dados e seus circuitos internos operam sinais eletrônicos. Para que o proces-samento ocorra, é necessário que dados e informações sejam representados através de um equipamento físico que o compu-tador possa acessar.

Esses dispositivos são chamados de unidades de Entrada e

Saída de dados ou periféricos. Portanto, unidades de entrada e

saída de dados são dispositivo físicos que permitem a comuni-cação entre o usuário e o computador, tanto para receber dados como para exibi-los ao usuário.

Resumindo, os periféricos são encarregados de transformar a informação de entrada em sinais eletrônicos para que possam ser “entendidos” pelo computador, ou de “traduzir” os sinais eletrônicos produzidos pelo computador para que possam ser “entendidos” pelo usuário.

Os periféricos são classificados de acordo com a função desem-penhada junto ao computador da seguinte forma:

Fonte: a autora

Fonte: a autora

HARDWARE

PEOPLEWARE

•

De entrada

: Estes periféricos basicamente enviam informação para o computador, como por exemplo, mouse e teclado;

•

De saída

: Periféricos que transmitem informação do computador para o usuário, como por exemplo, impressora e monitor;

•

De entrada e saída

: Estes periféricos realizam as duas funções citadas anteriormente, ou seja, recebem e enviam informações. Como exemplo, podemos citar, monitor de touch screen e drive de CD/DVD;

•

De armazenamento

: São periféricos que tem por função arma-zenar dados e informações, como por exemplo, disco rígido e pen

drive.

A utilização dos periféricos é imprescindível nos sistemas informatiza-dos e a evolução informatiza-dos sistemas de informação provocou o surgimento de uma grande diversidade de periféricos, alguns nem sonhado há algumas décadas atrás. Cabe ressaltar que sua disposição física pode ser próxima ou distante do computador ao qual está servindo.

Unidades de Entrada de dados

A seguir examinaremos as principais unidades de entrada de dados utilizados em computadores:

Mouse, trackballs e tablet

– Dispositivos de apontamento cuja função é apontar os objetos na tela do monitor. Há também as telas sensíveis ao toque de mão (touch screen). Juntamente com o sistema operacio-nal, esses dispositivos possuem a habilidade de localizar a sua posição na tela, através do movimento, no caso do mouse, e do toque, no caso dos tablets e da tela touch screen.

Monitor de touch screen é

uma tela sensível ao toque. Ao tocá-la você pode selecionar opções, portanto está realizando entrada de dados e ao mesmo tempo você poderá obter informações provenientes do computador, logo, saída de dados.

Fonte: http://www.museudocomputador.com.br Fonte: http://www.sxc.hu

Teclado

– Dispositivo cuja função é permitir a entrada de da-dos alfanuméricos além de alguns comanda-dos simplificada-dos. O sistema operacional varre constantemente as teclas em busca de

interrupções que indiquem que uma tecla foi pressionada, após

localizar, ele identifica a tecla e executa o comando dado.

Scanners

– Dispositivos destinados a digitalizar elementos reais. Uma luz varre o objeto a ser escaneado; ao encontrar sinais de cor, a luz é refletida e captada por um diodo fotossensível; em seguida, os dados são lidos por um Conversor Analógico-Digital (ADC) e após identificar as cores, as informações analógicas (comprimentos de ondas para cada cor), são transformadas em informações digitais, podendo então ser armazenadas no com-putador. Os fundamentos do scanner são utilizados desde o lei-tor de código de barras até a tomografia computadorizada.

Tablets e mesas digitalizadoras

– Dispositivos destinados ao desenho ou escrita de punho, diretamente para um programa de desenho ou edição de imagens.

Fonte: http://www.sxc.hu

Fonte: http://www.sxc.hu

Fonte: http://www.sxc.hu

Fonte: http://office.microsoft.com/pt-br/clipart

Unidades de Saída de dados

Constituem unidade de saída de dados os equipamentos que apresen-tam os dados ao usuário, tais como o monitor, as caixas de som e as impressoras.

Logo abaixo você vai observar as principais unidades de saída de da-dos utilizada-dos em computadores:

Monitor

– É o dispositivo de saída mais usual. Sua função é apresentar na tela os dados e informações ao usuário. A tela consiste num siste-ma de representação através de pontos luminosos denominados pixel (picture element).

A resolução da tela é dada pelo número de linhas horizontais e verti-cais, sendo que o encontro dessas linhas forma os pontos a que cha-mamos de pixel. As configurações mais comuns são: 800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 1024 pixels.

O tamanho de uma tela é dado pelo diâmetro, em polegada. Como exemplo temos telas de 15”, 17”, 21” e 24”. O tamanho indicado pelo fabricante normalmente em polegadas (14”, 15”, etc), não correspon-de a largura da tela e sim a medida realizada na diagonal da tela do monitor de vídeo. Alguns fabricantes divulgam o tamanho nominal e o real da tela de seus monitores. Veja a tabela abaixo:

Projetor de vídeo

– O projetor de vídeo, também chamado de data

show ou projetor multimídia, permite a exibição da tela do

computa-dor (ou de outro dispositivo), de maneira ampliada em uma parede ou em um telão apropriado. Dessa forma, é possível a todos os pre-sentes no ambiente assistirem apresentações de slides (seqüências de fotos, vídeos, etc). Assim como o monitor de vídeo, a resolução de um projetor pode influenciar na qualidade da imagem. Quanto maior a resolução, melhor é a definição de certos objetos exibidos.

Tamanho do Monitor Tamanho da área visível

14” 13.2” 15” 13.8” 17” 15.9” 20” 18.8” 21” 19.8” Fonte: http://office.microsoft.com/pt-br/clipart

Unidade Central de Processamento (CPU)

A Unidade Central de Processamento (CPU - Central Processing

Unit) constitui-se de todos os hardwares, geralmente internos, do

computador que colaboram no processamento dos dados:

Placa-mãe

- A placa-mãe (motherboard) é o equipamento res-ponsável pela comunicação entre todos os componentes do computador. O componente básico da placa-mãe é o PCB

(Prin-ted Circuit Board) que é a placa de circuito impresso, onde são

soldados os demais componentes: capacitores, resistores, vários tipos de microchips e MOSFET’s (reguladores de tensão).

Microprocessador

- É o cérebro do computador, encarregado de processar a maior parte dos dados. Os principais tipos de processadores atualmente são os da família INTEL de arquite-tura NetBurst (Pentium 4, Pentium D, Pentium Extreme Edition e Celeron) e da plataforma Core (Core 2 Duo, Core 2 Quad, Pentium E e Celerons 4xx) além da família AMD (Athlons de 32 bits, Athlons de 64 bits e Semprons).

Placa de som

– Componente da CPU destinado ao processa-mento de som, que pode conter inclusive um processador exclu-sivo destinado a aliviar o processamento do processador princi-pal.

Fonte: http://www.guiadohardware.net

Placa de vídeo

– Componente da CPU destinado ao processamento de vídeo, que pode conter também um processador exclusivo destina-do a aliviar o trabalho de processamento destina-do processadestina-dor principal.

Drivers de entrada, saída e armazenamento de dados

– Compo-nentes da CPU destinados a facilitar os processos de entrada, saída e armazenamento de dados. Geralmente esses dispositivos trazem de fábrica o hardware necessário para o ajuste físico do equipamento e o software para estabelecer a comunicação com o computador, como é o caso dos drivers de disquete, disco rígido, CD e DVD, as entradas USB, as entradas para mouse, teclado, caixas de som, vídeo, microfo-nes, leitoras de cartão, etc.

Unidades de Armazenamento

As unidades de armazenamento dividem-se em vários tipos de memó-rias que podem ser permanentes ou temporámemó-rias.

Memória RAM

- As memórias do tipo RAM (Random Access

Me-mory) são memórias temporárias, voláteis, rápidas e que lidam

es-sencialmente com armazenamento de cargas elétricas em capacitores, possibilitando o armazenamento e a visualização simultâneos (tempo

Fonte: http://www.guiadohardware.net

Fonte: http://www.guiadohardware.net

atividade em um programa e ver o que se está fazendo ao

mes-mo tempo. Uma característica importante da memória do tipo

RAM é que ela necessita de constante alimentação elétrica, ou seja, uma vez desligado o computador, ela é descarregada.

Memória ROM

- As memórias do tipo ROM (Read Only

Me-mory) são permanentes e programadas em fábrica, destinam-se

aos comandos mais básicos e gerais de uma determinada tarefa do computador.

Memória Flash

- A memória Flash, diferentemente da memória RAM, permite armazenar dados por longos períodos sem

pre-cisar de alimentação elétrica, praticamente com a mesma

ve-locidade. Graças a isso, a memória Flash se tornou rapidamente a tecnologia dominante em cartões de memória (para câmeras fotográficas digitais) e pendrives. Esses dispositivos, que apare-ceram no Brasil no começo do século XXI, substituíram comple-tamente os disquetes, que realizavam a mesma função.

Disco rígido e disquete

– São dispositivos cuja forma de grava-ção é magnética. Ao receber as informações a serem gravadas, um componente chamado cabeça de leitura e gravação magne-tiza o filme de óxido de ferro presente na superfície do disco,

http://www.clubedohardware.com.br

http://www.clubedohardware.com.br

polarizando as partículas que representarão os códigos para a leitura do computador.

CD , DVD

- Os CD’s e DVD’s são gravados a partir do computador. Após receber as informações dos arquivos a serem gravados, um feixe laser queima os sinais codificados em uma camada de policarbonato no interior do CD ou DVD.

http://pt.wikipedia.org

http://pt.wikipedia.org Para saber mais sobre hardware

visite os sites:

http://www.guiadohardware.net http://www.clubedohardware. com.br

3

CAPÍTULO

Objetivo

Neste capítulo estudaremos os conceitos

relacionados aos principais tipos de

sof-twares: sistemas operacionais, aplicativos

e utilitários.

Software, em termos gerais, é o nome dado aos programas de

um computador. Diz-se em termos gerais porque um programa é definido como um conjunto ordenado de instruções expresso em linguagem especial compreensível para a máquina. Um sof-tware não é constituído apenas de um programa, um sofsof-tware é constituído por um conjunto de programas que, combinados ou não, realizam determinada tarefa.

Sistema Operacional

O Sistema Operacional é um conjunto de programas que ge-renciam todas as operações de funcionamento do hardware e

software de um computador. Ele faz a chamada interface entre

o homem e a máquina. Permite, entre outras coisas, a criação e manutenção de arquivos, execução de programas e utilização de periféricos tais como: teclado, vídeo, unidades de disquete, impressora.

Há vários tipos de sistemas operacionais que se prestam às mais variadas tarefas, os mais conhecidos são o Microsoft Windows para PC’s, o OSX para computadores Apple Macintosh, o UNIX, muito utilizado em servidores de rede, o LINUX, uma alternativa para PC’s e para pequenas redes, e alguns outros mais antigos, mas ainda utilizados como DOS, Amiga, Eudora e MINIX.

Aplicativo

É um conjunto de programas que se presta para a realização de uma tarefa específica, como por exemplo, edição de texto (Microsoft Word, Writer), desenho (Corel Draw, Adobe Illustrator, Auto Cad), edição de imagens (Adobe Photoshop), animação (Adobe Flash), edição de vídeo (Adobe Premiére), Modelagem 3D (3D Studio Max, Maya), jogos, antivírus, etc.

OSX Minix

Utilitários

São programas aplicativos que servem como auxiliares de outros aplicativos ou sistemas operacionais, como por exemplo, os antivírus, os aceleradores de download (FDM- File Download Manager), os aler-tadores de segurança, os limpadores e desfragmenaler-tadores de disco, restauradores de sistema, aplicativos de backup (cópia de segurança de arquivos), etc.

Software Proprietário e Software livre

Segundo o site Wikipédia, a enciclopédia livre (http://pt.wikipedia.org),

software proprietário, ou não livre, é aquele cuja cópia, redistribuição

ou modificação são, em alguma medida, restritos pelo seu criador ou distribuidor. Normalmente, a fim de que se possa utilizar, copiar, ter acesso ao código-fonte ou redistribuir, deve-se solicitar permissão ao proprietário, ou pagar para poder fazê-lo: será necessário, portanto, adquirir uma licença, tradicionalmente onerosa, para cada uma destas ações.

Alguns dos mais conhecidos softwares proprietários são o Microsoft Windows, Microsoft Office, o RealPlayer, o Adobe Photoshop, o Mac OS, o WinZip, algumas versões do UNIX, entre outros.

Software livre, segundo a definição criada pela Free Software

Foun-dation é qualquer programa de computador que pode ser usado,

co-piado, estudado, modificado e redistribuído sem nenhuma restrição. A liberdade de tais diretrizes é central ao conceito, o qual se opõe ao con-ceito de software proprietário, mas não ao software que é vendido almejando lucro (software comercial). A maneira usual de distribuição

Fonte: http://pt.wikipedia.org

tornar o código-fonte do programa disponível. Um dos softwares livres mais conhecidos atualmente é o Open Office que no Brasil é conhecido por BROffice.

Como Funciona o computador

Quando você liga o computador, um sinal elétrico segue cami-nho até o processador, ali ele limpa os dados deixados nos regis-tradores e encaminha um sinal, que dará início ao processo de

boot (inicialização), para o chipset do tipo ROM que é o Sistema

Básico de Entrada e Saída (BIOS- Basic Input/Output System). O processador manda sinais através do barramento (bus) do sis-tema para ter certeza de que todos os componentes estão pre-sentes e funcionando.

A BIOS procura no disco rígido, os arquivos do sistema opera-cional necessários para a inicialização e os transfere (carrega) para a memória principal (RAM). O sistema operacional não é carregado em sua totalidade, apenas o suficiente para que as operações principais possam ser realizadas e os links (ligações) com as demais funções sejam estabelecidos.

Ao utilizar qualquer aplicativo, você clica em seu ícone na barra de tarefas ou na área de trabalho e ele é transferido (carregado)

Fonte: http://pt.wikipedia.org

Fonte: http://pt.wikipedia.org

A origem do BrOffice.org remonta a meados da década de 90, quando a empresa alemã Star Division criou um pacote de escritório chamado StarOffice e começou a distribuí-lo gratuitamente para as plataformas Windows e Linux. Em 1999, a Star Division foi adquirida

pela empresa americana Sun Microsystems. Logo após lançar o StarOffice 5.2, em 13 de Outubro de 2000, a Sun Microsystems doou parte do código fonte do StarOffice para a comunidade de código aberto, tornando-se colaboradora e patrocinadora principal

do recém lançado projeto OpenOffice. org. Fonte: http://www.broffice.org

para a memória principal. À medida que você vai trabalhando em seu aplicativo a memória principal vai se carregando com os dados que você vai entrando (seja um texto, um desenho, edição de imagens, ví-deo, etc). Até então, o arquivo não possui existência física, apenas vir-tual, só será registrado, e portanto, terá existência física, quando você Salvar (gravar) esses dados em uma unidade de armazenamento.

Quando você usa o comando SALVAR, o aplicativo comunica-se com o sistema operacional que aciona os dispositivos apropriados para gra-var o arquivo na unidade de armazenamento escolhida. O acionamen-to dos dispositivos inclui moacionamen-tores, como no caso do disquete, disco rígido, CD’s e DVD’s. Os drivers destes dispositivos são programas feitos em fábrica que se integram ao sistema operacional, auxiliando no desenvolvimento destas atividades.

O disco rígido e o disquete possuem um componente chamado

ca-beça de leitura e gravação que, integrados ao sistema operacional,

produzem sinais na camada de um material magnetizável (geralmente óxido de ferro), existente na superfície do disco, variando sua polarida-de para indicar o código (0 ou 1) dos dados gravados.

Já os CD’s e DVD’s queimam com um laser, a camada de policarbo-nato existente na superfície do disco para indicar o código dos dados gravados. A diferença de capacidade do CD para o DVD vem do feixe laser do DVD que é muito mais estreito e, portanto, capaz de gravar mais dados.

Os pendrives são memórias do tipo Flash RAM e podem ter arquivos gravados, excluídos e regravados livremente. As portas USB

(Univer-sal Serial Bus) foram desenvolvidas primeiramente como solução para

que máquinas (fotográficas) de diversas marcas pudessem entrar seus dados no computador. Com o tempo foram aperfeiçoadas para outros componentes, inclusive o pendrive.

Fonte: http://pt.wikipedia.org Fonte: http://www.sxc.hu

Um driver de dispositivo é

um software que permite que o computador se comunique com o hardware dos diversos periféricos instalados. Sem um software de driver, o hardware conectado — por exemplo, uma placa de vídeo ou impressora — não funcionará corretamente, pois estará conectado apenas fisicamente.

Fonte: http://office.microsoft.com/pt-br/clipart Fonte: http://www.sxc.hu

4

CAPÍTULO

Peopleware - Profissionais da área de

Informática

Objetivo

Este capítulo completa a tríade que forma

a Informática: peopleware - os

profissio-nais da informática e suas várias

especia-lidades.

Você deve saber que o computador por si só não é capaz de realizar nenhuma tarefa. Ele não é um “cérebro eletrônico”, é somente uma máquina capaz de executar tarefas cuja execução lhe é ordenada. E para tanto é necessário que o homem lhe dê instruções, formando programas.

Peopleware são pessoas que trabalham direta ou indiretamente

com a área de processamento de dados, ou mesmo com Siste-mas de Informação.

Abaixo, listamos algumas das funções desempenhadas pelo ho-mem dentro desta ciência chamada informática.

Técnico operador

: Também chamado técnico em informática, é o profissional especializado em um determinado (ou vários)

software(s) que desempenha uma tarefa específica na empresa.

Técnico em manutenção

: Profissional especializado em manu-tenção de hardware e software. Sua principal função é garantir o perfeito funcionamento do hardware e software em um sistema computacional.

Programador

: Em computação, programador ou desenvolve-dor de softwares refere-se ao profissional que faz programação de computadores e desenvolve softwares.

Analista de sistemas

: Análise de sistemas é a atividade que tem como finalidade realizar estudos de processos a fim de encontrar o melhor caminho racional para que a informação possa ser pro-cessada. Os analistas de sistemas estudam os diversos sistemas existentes entre hardwares (equipamentos), softwares (progra-mas) e o usuário final. Os seus comportamentos e aplicações são desenvolvidos a partir de soluções que serão padronizadas e transcritas de forma que o computador possa executar.

Os profissionais da área geram softwares (programas), que são executados em hardwares (equipamentos) operados por usuá-rios (indivíduos), preparados e treinados em procedimentos ope-racionais padronizados, dotados de conhecimentos do software e hardware para seu trabalho. A partir de então, a análise de

sistemas é uma profissão cujas responsabilidades

concentram-se na análiconcentram-se do sistema e na administração de sistemas compu-tacionais.

Cabe a este profissional parte da organização, implantação e manutenção de aplicativos e redes de computadores. Ou seja, o analista de sistemas é o responsável pelo levantamento de

in-formações sobre uma empresa a fim de utilizá-las no desenvolvimento de um sistema para a mesma, ou para o levantamento de uma deter-minada necessidade do cliente com a finalidade de desenvolver um programa especifico com base nas informações colhidas.

Tester

: Profissional especializado em testes de softwares e sistemas computacionais cuja função principal é encontrar os limites do sistema ou software e suas possíveis falhas para posterior correção.

Webdesigner

: O web design pode ser visto como uma extensão da prática do design, onde o foco do projeto é a criação de web sites e do-cumentos disponíveis no ambiente da web. O web design tende à mul-tidisciplinaridade, uma vez que a construção de páginas web requer subsídios de diversas áreas técnicas, além do design propriamente dito. Áreas como a arquitetura da informação, programação, usabilidade, acessibilidade, entre outros.

Usuário

: Num sentido mais abrangente, o usuário em sistema de in-formação é qualquer pessoa (agentes externos) para quem o produto ou serviço é concebido e que usufruem da tecnologia para realizar determinado trabalho.

5

CAPÍTULO

Sistemas de Numeração e sua

Representação

Objetivo

Neste capítulo você verá o modo como o

computador trabalha com a informação e

como ocorre a conversão entre os diversos

sistemas de numeração.

O homem, através dos tempos, sempre utilizou a escrita para registrar e transmitir informação. Podemos destacar:

- O alfabeto pictográfico que data de aproximadamente 4.000 a.C. e que consistia de desenhos simplificados;

- A escrita cuneiforme entre 3.250 e 1.950 a.C. que consistia basicamente em gravar figuras sobre tábuas de argila;

- A escrita Hieroglífica que teve início na civilização Egípcia por volta de 3.200 a.C.. Era utilizada pelos escribas, também para decorar os templos e câmaras funerárias;

O alfabeto, como um conjunto de símbolos, se desenvolveu ori-ginalmente na Grécia e posteriormente em Roma; constituiu a origem do nosso alfabeto atual.

Quanto aos números, uma das primeiras tentativas de registro foi o sistema de numeração indo-arábico do qual se originou os sistemas de numeração atuais.

No nosso dia a dia lidamos, do ponto de vista numérico, com o sistema decimal e do ponto de vista alfabético com um determinado idioma. Já o computador, por questões técnicas, em ambos os casos, utiliza-se de uma série de códigos e trabalha somente com o sistema binário. O sistema binário utiliza apenas dois dígitos (0 e 1). Portanto você deve estar se perguntando:

Como então podemos representar todos os números e caracteres do alfabeto com apenas dois dígitos?

Bem, a resposta é simples, utiliza-se uma cadeia de dígitos binários (0’s e 1’s) organizados de forma a codificar esses números e caracteres. O termo bit é um acrônimo (contração) de binary digit ou dígito bi-nário. Quando se fala em bits, pensa-se quase que imediatamente em combinações dos dígitos 0 e 1 que compõe o código da linguagem de máquina. Embora seja um conceito abstrato amplamente aceito, poucos realmente entendem o significado destes dígitos ou o que eles representam.

A história da codificação binária começa na época do telégrafo de Sa-muel Morse. O código Morse previa a codificação de letras e números através de traços e pontos: um toque curto na chave Morse produzia um ponto, um toque longo produzia um traço. O principal problema, para ser utilizado em outros tipos de máquinas, era o código com ta-manho desigual para os diferentes caracteres.

Emile Baudot foi quem primeiramente fez um código em que o núme-ro de elementos para cada caractere era fixo. O Código Baudot previa uma combinação de dois elementos (0 e 1) em cinco combinações diferentes para codificar um único caractere, portanto, podia codifi-car até 32 codifi-caracteres (dois elementos, 0 e 1, em cinco combinações diferentes é igual a 25 _{= 32). Esse número de caracteres não era o} suficiente para codificar todo o alfabeto maiúsculo e minúsculo mais

Fonte: http://www.sxc.hu Telégrafo Morse

usava letras maiúsculas.

Em 1966, as principais companhias americanas de teletipos, co-municações e computadores se reuniram para elaborar um có-digo próprio: o ASCII (American Standard Code for Information

Interchange) ou Código Padrão Americano para Intercâmbio de

Informações.

Este código previa os elementos (0 e 1) em sete combinações diferentes, resultando num total de 128 caracte-res (pois, 27 _{= 128). O ASCII define} 96 caracteres imprimíveis, isso pos-sibilita codificar todo o alfabeto em maiúsculas e minúsculas, os números de 0 a 9, as marcas de pontuação e sinais gráficos, além de 32 caracte-res de controle que definem funções como retorno de carro, avanço de linha e espaço.

Aos sete elementos (bits) do código ASCII, foi adicionado mais um, chamado bit de paridade para checagem dos dados, inau-gurando assim uma das unidades mais conhecidas da informáti-ca, o Byte (Binary Term) grupo de 8 bits.

Um microchip é uma coleção de transistores, geralmente agru-pados 8 a 8 (1 Byte), em que cada um deles pode ser combi-nado de 256 maneiras diferentes (28 _{= 256) para codificar uma} informação. Com a evolução dos sistemas computadorizados, foram surgindo múltiplos das unidades (bits) que possibilitaram um armazenamento maior de informações.

Telégrafo Baudot

Fonte: http://www.sxc.hu

Receptor Baudot _{Código Baudot}

Sistema de Numeração

Um sistema de numeração é fundamentalmente determinado pela

base. A base nada mais é que o número de símbolos utilizados; por

exemplo, o sistema decimal utiliza dez dígitos (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), o sistema binário dois dígitos ( 0,1), o sistema octal oito dígitos (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) e o sistema hexadecimal 16 dígitos (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F).

O sistema binário

O sistema binário é o sistema de numeração utilizado pelos compu-tadores. Neste sistema são utilizados os dígitos 0 e 1 para representar quantidades, portanto sua base é dois ( número de dígitos do sistema). Como vimos anteriormente, cada dígito representado neste sistema chamamos de bit. A determinados conjuntos de bits damos nomes específicos :

Fonte: http://www.sxc.hu A combinação de chaves (transistores), no interior do microchip, criam os códigos para as informações neces-sárias para a construção da imagem, como cores, posi-ções, transformaposi-ções, etc.

EM RESUMO:

BIT é uma unidade representativa de uma informação no computador. Na prática é um transistor que pode estar carregado eletricamente (1) ou não (0).

Um conjunto de oito destes transistores (Byte) pode codificar uma informa-ção completa, por exemplo, uma letra, um algarismo, uma cor, etc. Esta in-formação completa, em se tratando de imagens, é o que chamamos de uma unidade fundamental da imagem: o PIXEL, acrônimo de Picture Element, ou elemento da imagem.

O PIXEL, embora seja um conjunto de informações contido na memória do computador, é tratado hoje em dia como um sinônimo de PONTO, o que não é errado, uma vez que ele codifica a informação contida neste ponto, logo REPRESENTA (ou simula) um ponto da imagem.

Operações aritméticas no Sistema Binário

Soma Binária

Ocorre de forma semelhante ao sistema decimal só que, como trabalhamos apenas com 2 dígitos ( 0 e 1) , quando o resultado excede esses símbolos, transporta-se o excesso para a soma par-cial imediatamente a esquerda.

Observe a tabela de somar abaixo:

TABELA DE SOMAR NO SISTEMA BINÁRIO 0 + 0 = 0

0 + 1 = 1 1 + 0 = 1

1 + 1 = 10 ( 0 com transporte de 1)

Exemplos

:

Somar os números binários 100101 e 10010 1 0 0 1 0 1 ... 37 decimal + 1 0 0 1 0 ...+18 decimal _____________ ______________ 1 1 0 1 1 1 55 decimal

O valor 1024, ao invés de 1000, advém do fato de o número ser binário, portanto, de base 2 (210 ₌

1024).

Fonte: a autora

A melhor forma de compreender a ordem de grandezas, como o Exabyte por exemplo, é compará-la com coisas que fazem parte do dia-a-dia de quem usa a tecnologia. Então vejamos: O que é possível guardar em um

exabyte? * 314,1 bilhões de músicas em MP3

(tamanho médio de 3,5MB cada) * 1,8 bilhão de horas de vídeo em qualidade DVD (média de 0,6 BGB por hora) * 137,4 bilhões de fotos (em alta resolução – média de 6 MB por foto) * 165,2 milhões de games para PCs de

última geração (o Crisis, por exemplo, ocupa 6,5 GB)

Somar os números binários 11001 e 10011

Somar os números binários 101110 e 1111

Somar os números binários 10.1 e 11.01

Subtração Binária

A subtração binária também é semelhante à subtração decimal. Veja a tabela abaixo:

Tabela de subtrair no sistema binário

0 - 0 = 0 0 - 1 = não dá 1 - 0 = 1 *** 1 - 1 = 0

*** Quando o subtraendo exceder o minuendo, subtrai-se uma uni-dade do dígito imediatamente à esquerda no minuendo (se existir e

nuendo por 2 que corresponde a 1 * 2 da unidade extraída. Se o dígito imediatamente à esquerda for 0, procura-se nos dígitos consecutivos, lembrando que o seu valor é multiplicado por 2 a cada deslocamento para a direita.

Exemplos:

Subtrair os números 111111 e 101010

Subtrair os números 11101 e 111

Multiplicação binária

A multiplicação binária ocorre de maneira semelhante a multipli-cação decimal, difere apenas pelo fato da soma final dos produ-tos ser feita em binário.

Tabela de multiplicar no sistema binário

0 * 0 = 0 0 * 1 = 0 1 * 0 = 0 1 * 1 = 1

Exemplos:

Multiplicar os números binários 110101 e 1101

Multiplicar os números binários 1010 e 1110

Divisão binária

A divisão binária ocorre de forma semelhante à divisão decimal. Ape-nas temos que nos ater ao fato de que, as multiplicações e subtrações referentes ao processo, são feitas em binário.

Exemplos

Dividir os números binários 100010 e 110

Conversão entre os sistemas de numeração

Teorema Fundamental da Numeração ( TFN)

Este teorema faz a conversão de uma quantidade expressa em qualquer sistema de numeração para a mesma quantidade no sistema decimal.

11101₍₂₎ - sistema binário corresponde a 29₍₁₀₎ – sistema deci-mal

4701₍₈₎ - sistema octal corresponde a 2497₍₁₀₎ – sistema deci-mal

Como funciona o TFN:

Suponha um certo número A, expresso numa base B qualquer. Representamos por Xi cada um dos dígitos que compõem este número. O índice i associado ao X corresponde a posição de cada dígito de A em relação a vírgula decimal. Partindo da posi-ção à esquerda da vírgula numeramos de 0, 1, 2 e assim suces-sivamente e à direita da vírgula numeramos com -1, -2 e assim sucessivamente.

Fórmula

...+X₄*B4_+X

3*B3+X2*B2+X1*B1+X0*B0+X-1*B-1+X-2*B-2+...

Exemplo 1

: Converter número do sistema octal 768 para o sis-tema decimal:

762₍₈₎= 7*82_+6*81_+2*80_{=448+48+2=498} (10)

Exemplo 2

: Converter o número 101.1 do sistema binário para o sistema decimal:

101.1₍₂₎ = 1*22_+0*21_+1*20_+1*2-1_{=4+0+1+0.5 = 5.5} (10)

Usaremos o ponto (.) decimal no lugar da vírgula(,) que separa a parte inteira da parte fracionária de um número.

Exemplo 3

: Converter o número 200 do sistema hexadecimal para o sistema decimal:

200₍₁₆₎ = 2*162_+0*161_+0*160 _{= 512+0+0 = 512} (10)

Conversão Decimal (inteiro) para Binário

A conversão de um número inteiro decimal para binário faz-se com divisões sucessivas do número decimal por 2 até que o quociente seja zero. O binário correspondente será formado pelos restos, tomados em ordem inversa.

Exemplos:

Converter o número decimal 16 para binário

Conversão Binário decimal

Converter o binário 1011 para decimal

Utilizando o TFN temos:

1*23 _{+ 0*2}2 _{+ 1*2}1 _{+ 1*2}0 _{= 8 + 0 + 2 + 1 = 11} (10)

Há um outro método para converter um binário em decimal, para isso, basta conhecer a tabela de potência de 2.

Em uma tabela, com as posições e respectivos valores, posicio-na-se o número binário da direita para a esquerda. Em seguida, soma-se os valores correspondentes a cada posição.

Exemplo: 1111

₍₂₎

Posições ... 2048 1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1

1111₍₂₎ 1 1 1 1

Somando-se as posições onde estão os dígitos binários 1, tere-mos: 8+4+2+1 = 15₍₁₀₎

Exemplo: 111101

₍₂₎

Posições ... 2048 1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1

111101₍₂₎ 1 1 1 1 0 1

Somando-se as posições onde estão os dígitos binários 1, tere-mos: 32+16+8+4+0+1 = 61₍₁₀₎

Exemplo: 10111011101

₍₂₎

Posições ... 2048 1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1

10111011101₍₂₎ 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1

Somando-se as posições onde estão os dígitos binários 1, tere-mos : 1024+0+256+128+64+0+16+8+4+0+1 = 1501₍₁₀₎

Conversão Decimal-Octal

A conversão de um número inteiro decimal para o sistema Octal faz-se com divisões sucessivas do número decimal por 8 até que o quociente seja zero. O octal correspondente será formado pelos restos, tomados em ordem inversa.

Exemplo

Converter o número decimal 500 para octal.

Converter o número decimal 2009 para octal .

Conversão Octal-Decimal

Dentre os vários métodos existentes, o mais utilizado é o TFN onde a conversão é realizada aplicando-se diretamente a fórmula.

Exemplo

Converter o octal 3731 para decimal.

Conversão Decimal-Hexadecimal

A conversão de um número inteiro decimal para o sistema He-xadecimal faz-se com divisões sucessivas do número decimal por 16 até que o quociente seja zero. O hexadecimal correspondente será formado pelos restos, tomados em ordem inversa.

Exemplo

Converter o número decimal 2009 para hexadecimal.

Converter o número decimal 500 para hexadecimal.

O Sistema Hexadecimal utiliza16 símbolos para a representação de quantidades. Esses símbolos são: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F Aos símbolos A,B,C,D,E e F são atribuídos os seguintes valores absolutos : A ...10 B ...11 C ...12 D ...13 E ...14 F ...15

6

CAPÍTULO

Objetivo

Neste capítulo, apresentaremos a você os

principais conceitos, tipos e

funcionamen-to de redes de computadores.

As redes de computadores, como quase tudo na informá-tica, passaram por um longo processo de evolução antes de chegarem aos padrões utiliza-dos atualmente. As primeiras redes foram criadas durante a década de 1960, como forma de transferir informações de um computador para outro. Na época, o meio mais usado para armazenamento externo e transporte de dados eram os cartões perfurados, que armazena-vam poucas dezenas de caracteres (o formato usado pela IBM permitia armazenar 80 caracteres por cartão).

Entre 1969 e 1972 foi criada a ARPANet (Advanced Research

Projects Agency Network), o embrião da Internet. A rede

en-trou no ar em dezembro de 1969, com apenas 4 nós (compu-tadores), que respondiam pelos nomes SRI (Stanford Research

Institute), UCLA (Universidade da Califórnia), UCSB

(Universi-dade de Santa Barbara ) e UTAH (Universi(Universi-dade de Utah ). Eles eram interligados através de links (canais de ligação) de 50 kbps (kilobits por segundo), criados usando linhas telefônicas dedica-das e adaptadedica-das para uso como link de dados. A rede cresceu rapidamente e em 1973 já interligava 30 instituições, incluindo universidades, bases militares e empresas.

Em 1974 surgiu o protocolo TCP/IP, que acabou se tornando o protocolo definitivo para uso na ARPANet e mais tarde na Internet. Um protocolo é um conjunto de normas que regem a fabricação de hardware e software, no caso do TCP/IP (Transfer

Control Protocol/Internet Protocol), para redes, assim, o

equi-pamento funciona não importando a marca do fabricante ou a plataforma adotada. O livre tráfego de informações levou ao desenvolvimento de recursos que usamos até hoje, como o

e-mail (correspondência na rede), o telnet (protocolo que permite

acesso remoto a outro computador) e o FTP (protocolo para compartilhamento de arquivos na rede).

Com o crescimento da rede, manter e distribuir listas de todos os computadores conectados foi se tornando cada vez mais dis-pendioso, até que em 1980 passou a ser usado o sistema de nomes de domínio, dando origem ao Domain Name System, ou simplesmente DNS, que é o mesmo sistema para atribuir nomes de domínio usado até hoje.

A segunda parte da história das redes começa em 1973 dentro

do PARC (Palo Alto Research Center, o laboratório de desenvolvimen-to da Xerox, em Palo Aldesenvolvimen-to, Califórnia), quando foi feidesenvolvimen-to o primeiro teste de transmissão de dados usando o padrão Ethernet. O teste deu origem ao primeiro padrão que transmitia dados a 2.94 Megabits através de cabos coaxiais e permitia a conexão de até 256 estações de trabalho. A ARPANET e o padrão Ethernet deram origem, respectiva-mente, à Internet e às redes locais, duas inovações que revolucionaram a computação e definiram o seu curso até os dias de hoje.

Conceitos

Uma rede de computadores consiste de 2 ou mais computadores e ou-tros dispositivos conectados entre si de modo a compartilhar seus ser-viços, que podem ser: dados, impressoras, mensagens (e-mails), etc.

Protocolos

– Protocolos são conjuntos de normas que regem a fa-bricação de hardware e software para um determinado fim, no caso, comunicação em rede de computadores.

Arquitetura de rede

- É um conjunto de camadas e protocolos que regem o padrão da rede, ou seja, a maneira como será estabelecida a comunicação em rede. A especificação de uma arquitetura deve conter informações suficientes para permitir que um implementador desen-volva o programa ou construa o hardware de cada camada, de forma que ela obedeça corretamente ao protocolo.

Tipos de rede

Segundo sua arquitetura, as redes podem ser do tipo Arcnet, Ether-net, Token ring, FDDI, ISDN, Frame Relay, ATM, X25, DSL. As mais conhecidas e utilizadas ainda hoje são o padrão Ethernet, que é ba-seada na idéia dos pontos da rede enviando mensagens, semelhante a um sistema de rádio, em um cabo comum ou canal; o padrão token

ring usa um símbolo (token), uma trama de 3 bytes, que circula numa

topologia em anel em que as estações devem aguardar a sua recepção para poder transmitir; o padrão ISDN (Integrated Service Digital

Ne-twork) ou RDSI (Rede Digital de Serviços Integrados), conhecida

po-pularmente como linha dedicada, é uma tecnologia que usa o sistema telefônico comum.