Fundamentos de Hardware e Software Curso Técnico em Informática introducao

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Fundamentos de

Hardware e Software

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Agenda

1) Hardware

▪ Conceitos básicos

▪ Hardware de microcomputador: sistema central e periféricos

▪ Componentes do sistema central e suas características

▪ Periféricos e suas características

▪ Classificação do computador segundo sua

utilização 2) Software

▪ Tipos: Software básico e aplicativos

3) Sistemas Operacionais

▪ Estrutura

▪ Alguns exemplos

4) Software livre

▪ As origens do Software livre

▪ O que é Software livre ?

▪ Por que usar Software livre ?

▪ Sistema operacional livre

▪ Dicas para escolher uma distribuição

▪ Debian

▪ Ubuntu

▪ Tabelas de softwares equivalentes

▪ BrOffice.org

▪ Executando aplicativos Windows no Linux via Máquina Virtual

▪ Vídeo sobre Software Livre

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Mensurando os dados

• BIT

– Menor unidade de dado da informática

– 0 ou 1

– Conexões com a internet

• BYTE

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Mensurando os dados

• Tabela de grandezas

Termo

Quantidade

Kilobyte(KB) ou Kilobit(Kb)

Mil

Megabyte(MB) ou

Megabit(Mb)

Milhão

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Tipos de computadores

• Classificados por vários tipos de situações

– Poder de processamento

– Utilização

– Portabilidade

– Etc.

• Mainframes

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Tipos de computadores

• Notebook

– Portabilidade

– “Caderno”

• Netbook

– Aplicações na internet

– Não possuem drives de cd

– Pouca capacidade de processamento

• Desktop

– Computador de mesa

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Hardware

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Hardware

▪ Computador ou equipamento eletrônico de processamento de dados

▪ É uma máquina (conjunto de partes eletrônicas e eletromecânicas) capaz de sistematicamente coletar, manipular e fornecer os resultados da

manipulação de informações para um ou mais objetivos. = hardware + software

▪ Hardware

▪ Conjunto formado pelos circuitos eletrônicos e partes eletromecânicas do computador. É a parte física e corresponde a primeira fase do projeto de um computador.

▪ Software

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Hardware

▪ Hardware de microcomputador:

▪ Sistema Central (gabinete)

▪ Periféricos (dispositivos)

- Hardware localizado fora do microcomputador que viabiliza a

comunicação com o mesmo.

- Tipos:

Dispositivos de entrada de dados

Dispositivos de saída de dados

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Hardware

• Drive

– Componente físico da sua máquina que serve como unidade de

armazenamento

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Hardware

• Driver

– “Motorista”

– Controlador, transmite e interpreta dados entre o SO e uma

peça de hardware

– Exemplo:

• Uma placa de vídeo off-board incrementa a capacidade de

processamento gráfico de um computador.

• Tem suas próprias diretrizes e recursos que precisam ser

identificados pelo SO

• Traduzem os comandos do hardware para o sistema

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Hardware

• Drivers

– Precisam ser instalados (cds, pendrives, site fabricante)

– Atualização (corrigir bugs, melhorar desempenho)

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Hardware

▪ Principais componentes do sistema central

COMPUTADOR PROCESSADOR

MEMÓRIA

PLACA MÃE DISCO RÍGIDO

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Hardware

▪ Processador (cpu):

▪ É a parte mais importante do computador (cérebro). É acoplado à placa mãe e se conecta, direta ou indiretamente, a todo componente da mesma.

Algumas funções importantes:

- Interpreta e executa as instruções fornecidas pelos programas. - Cálculos de operações aritméticas e comparações lógicas.

- Processamento de todos os tipos de dados.

- Controle e gerenciamento dos demais componentes de hardware.

Constituído por milhões de transistores:

Intel 80486 – 1,2 milhões de transistores (7,6 cm x 7,6 cm x 0,3 cm) cpu + coprocessador matemático + 8K cache

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Hardware

▪ Memória:

▪ É o componente responsável pelo armazenamento, temporário ou não, de programas (instruções) e dados. Conhecido também como memória

principal.

Tipos:

- RAM (Random Acess Memory)

Memória volátil onde são carregados programas e dados, que são lidos do HD.

Permite leitura e gravação.

Seu conteúdo precisa ser salvo antes do desligamento.

Muito mais veloz do que as memórias secundárias (HD, CD-ROM). - ROM (Read Only Memory)

Memória não volátil que armazena as rotinas de inicialização do computador (Ex: BIOS).

Permite apenas leitura e é gravada pelo fabricante.

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Hardware

▪ Placa mãe (motherboard, system board ou planar):

▪ É uma placa de circuito impresso responsável pela interconexão de todos

os componentes (processador, memória, placa de vídeo, hd, etc). Através dela o processador se comunica com os demais componentes e

periféricos.

Algumas características importantes:

- Contém a ROM com o programa de controle BIOS (Basic Input Output System) responsável pelo teste inicial do sistema, rotinas de

inicialização, carga do so, armazenamento de configurações de hw, data e hora.

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17

Hardware

▪ Disco rígido (HD):

▪ É um disco rígido de superficie magnética instalado no gabinete.

Corresponde a um sistema de armazenamento não volátil de alta

capacidade onde são gravados programas e dados.

Os dados gravados no HD podem ser recuperados para a

memória principal, alterados e gravados novamente, inúmeras

vezes.

Importante: velocidade do hd (rpm) “host adapter” e tipo (IDE,

SATA, SCSI).

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Hardware

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Hardware

• SSD (Solid State Drive)

– Especialmente preparados para armazenar dados, mesmo

quando não há recebimento de energia.

– Dispositivos não-voláteis.

– Dispensando totalmente o uso de sistemas mecânicos para seu

funcionamento.

– Largura de Banda muito superior aos demais dispositivos

– Consumo reduzido de energia.

– Menor peso em relação aos discos rígidos, mesmo os mais

portáteis.

– Por não possuir partes móveis, são muito mais resistentes que

os HD comuns.

– Tempo de acesso reduzido.

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Hardware

• SSD x HD

– Custo para o usuário final

– Capacidade de armazenamento

– Recuperação de dados (queima do aparelho)

– Vida útil

– Desfragmentação

– Velocidade

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21

Hardware

▪ Placa de Vídeo:

▪ É o componente responsável pelo processamento das imagens

que serão exibidas no monitor. Determina a resolução e a

quantidade de cores da imagem.

Tipos:

- Onboard (integrada na placa mãe) – economia de gastos, porém

com pior desempenho.

- Offboard – maior preço e maior performance.

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Hardware

▪ Placa de Rede:

▪ Sua função é estabelecer a comunicação do seu computador

com outros computadores formando uma rede. Também é

utilizada para acesso a internet de banda larga (modem ADSL).

Cabo de rede

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Hardware

▪ Periféricos (dispositivos)

▪ Dispositivos de entrada de dados:

São usados para transmitir informação ao computador. Codificam a informação em dados que possam ser processados pelo computador. Ex: teclado, mouse, joystick, scanner, microfone.

▪ Dispositivos de saída de dados:

São usados pelo computador para se comunicar conosco. Decodificam os dados em informação que pode ser entendida pelo usuário.

Ex: monitor, caixa de som, impressora.

▪ Dispositivos de entrada e saída de dados:

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Hardware

▪ Vídeos

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Software

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Software

▪ Sistema de Computação =

hardware

+

software

▪ Software

▪ São os programas (conjunto ordenado de instruções), de qualquer

tipo e qualquer linguagem, que são introduzidos no computador

para fazê-lo trabalhar e produzir resultados.

▪ Tipos de software

▪ Software básico (programas do sistema)

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Software

▪ Software básico (programas do sistema)

▪ Gerenciam a operação do computador e proporcionam um

ambiente de utilização da máquina ao usuário.

▪ Ex: compiladores, linguagens de programação, sistemas

operacionais.

▪ Aplicativos (programas de aplicação)

▪ Programas de usuário (abordagem sistêmica).

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Sistemas operacionais

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Sistemas operacionais

▪ Sistema Operacional

▪ Programa formado por vários módulos que trabalham de modo cooperativo para administrar os recursos de hardware da máquina e auxiliar na

execução dos programas do usuário, oferecendo a este uma interface mais amigável com o hardware.

▪ Funciona como um intermediário entre o usuário e o hardware, tornando o uso do computador mais conveniente e também possibilita o

compartilhamento dos recursos do sistema.

▪ É o principal software básico que controla todos os recursos do computador (cpu, memória, hd, placa de rede e vídeo, etc).

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Sistemas operacionais

▪ Principais atributos

– Coordenar Recursos (maximização do uso e

proteção dos usuários)

- Concorrência;

- Proteção de memória;

- Acesso a arquivos.

– Controle

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Sistemas operacionais

• S.O. é a porção de software que roda em modo

kernel ou modo supervisor



protege o

hardware da ação direta do usuário.

• Os demais programas rodam em

modo usuário

e fazem chamadas ao kernel para terem acesso

aos dispositivos.

• Fornece uma abstração de alto nível dos

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Sistemas operacionais

• S.O. visto como um gerente de recursos:

– Fornecer um esquema de alocação dos

recursos (processadores, memórias, I/O, etc)

entre os processos concorrentes.

– Estabelecer critérios de uso dos recursos e

ordem de acesso aos mesmos, impedindo

violação de espaço de memória de processos

concorrentes e tentativas de acesso

simultâneo a um mesmo recurso



gerência

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33

Sistemas operacionais

• S.O. visto como um gerente de recursos:

– Fornecer um esquema de alocação dos

recursos (processadores, memórias, I/O, etc)

entre os processos concorrentes.

– Estabelecer critérios de uso dos recursos e

ordem de acesso aos mesmos, impedindo

violação de espaço de memória de processos

concorrentes e tentativas de acesso

simultâneo a um mesmo recurso



gerência

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Sistemas operacionais

▪ Estruturado em módulos (módulo => funções específicas)

HARDWARE

Núcleo

Gerenciador de memória

Sistema de E/S Sistema de arquivos

Escalação e alocação de recursos

Interpretador de comandos

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35

Sistemas operacionais

Usuário

S.O

Hardware

Aplicativo

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Sistemas operacionais

• Windows

– O Windows é um sistema operacional gráfico, desenvolvido

pela Microsoft

®

, que utiliza imagens, ícones, menus e outros

aparatos visuais para ajudá-lo a controlar seu computador. Ele

gerencia o trabalho do hardware e interage com o usuário.

– Sistema operacional gráfico

– Multitarefa

– Suporta plug and play

Windows 95

Windows 98

Windows NT

Windows ME

Windows Vista

Windows 2000

Windows XP

Windows Server 2008

Windows Server 2003

Windows Server 2011

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Sistemas operacionais

• Linux

– O Linux é um sistema operacional criado em 1991 por Linus

Torvalds na universidade de Helsinky na Finlândia. É um

sistema Operacional de código aberto distribuído

gratuitamente pela Internet. Seu código fonte é liberado como

Free Software (software gratuito) o aviso de copyright do

kernel feito por Linus descreve detalhadamente isto e mesmo

ele está proibido de fazer a comercialização do sistema.

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Software livre

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Software livre

▪ As origens do Software livre (Free software)

▪ 1950 a 1960: período produtivo na criação de tecnologias digitais onde havia troca de código fonte entre empresas como a IBM, laboratórios Bell, o MIT e várias universidades.

▪ 1969: Kem Thompson e Dennis Ritchie criaram o SO Unix de código fonte aberto, que foi um protótipo para vários outros projetos (FreeBSD). Naquela época, estudantes, professores e pesquisadores visavam melhorar o conhecimento tecnológico.

▪ 1979: a AT&T fechou o código do Unix.

▪ 1983: Richard Stallman e outros hackers publicam o manifesto GNU. Posteriormente, criam a Free Software Foundation (FSF) e os

fundamentos conceituais do Software livre.

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Software livre

▪ Segundo a FSF, corresponde a qualquer software que possua, simultaneamente, as quatro liberdades abaixo:

Primeira: a liberdade de ser executado para qualquer fim. Não importa onde e nem como. O importante é que seu usuário poderá utilizá-lo onde, como e quando desejar.

Segunda: a liberdade para qualquer pessoa estudar como o programa funciona, poder adaptá-lo para as suas necessidades. Para que isso seja possível é preciso ter acesso ao código fonte.

Terceira: a liberdade de poder distribuir as cópias do software de modo que possa ajudar ao seu próximo. Isso não impede o/a usuário/a de empacotar um software livre de forma personalizada e vendê-lo. Não é uma questão de preço, mas de liberdade para usar, estudar, conhecer, aperfeiçoar, e distribuir/redistribuir como desejar.

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Software livre

▪ “É o software disponível com a permissão para qualquer um usá-lo, copiá-lo, e distribuí-lo, seja na sua forma original ou com modificações, seja gratuitamente ou com custo. Em especial, a possibilidade de

modificações implica em que o código fonte esteja disponível.” HEXSEL, Roberto

[s.d.]

▪ GPL (General Public License): licença que acompanha os pacotes distribuídos pelo Projeto GNU. É a garantia legal de que um software livre, uma vez livre (licenciado sob a GPL), seria livre para sempre (não poderá ter seu cógido fonte fechado).

▪ Origem do termo: software livre de copyright .

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Software livre

▪ Não há gastos com o pagamento de licenças de uso nem envio de royalties ao exterior pelo Brasil. Essa verba pode ser redirecionada para investimentos em TI, treinamento de profissionais e aquisição de melhores equipamentos.

▪ Os programas podem ser adaptados de acordo com as necessidades específicas de cada usuário.

▪ Os programas desenvolvidos podem ser compartilhados pela administração pública, evitando a sobreposição de custos (Portal de Software Público Brasileiro).

▪ Os recursos do hardware são mais bem aproveitados, prolongando assim a vida útil dos equipamentos (inexistência do custo casado).

▪ A segurança é garantida - a condição de código aberto permite que os

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Software livre

▪ Ter o seu computador equipado com software de qualidade a um custo baixo ou nulo.

▪ Ficar livre da pirataria.

▪ Incentivar o desenvolvimento de tecnologia nacional.

▪ Lutar contra o monopólio de grandes corporações que buscam se apropriar do conhecimento intelectual coletivo.

▪ Mais informações:

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Software livre

▪ Sistema operacional livre

▪ Projeto GNU

Iniciado por Richard Stallman em 1984, com o objetivo de criar um SO totalmente livre. Alguns aplicativos: Gimp, Gnome, Thunderbird.

▪ Linux

É um kernel (núcleo) idealizado em 1991 pelo finlandês Linus Torvalds (estudante de ciência da computação). Seu objetivo foi criar um sistema operacional no qual fosse possível alterar conforme a necessidade.

▪ Distribuição

É um sistema operacional Unix-like incluindo o kernel Linux e os

utilitários do projeto GNU, formando um conjunto. Distribuições (distros) são mantidas por organizações comerciais ou projetos comunitários.

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Software livre

▪ O sistema operacional GNU/Linux possui mais de 150.000 colaboradores ao redor do mundo.

▪ Algumas distribuições importantes

Debian (http://www.debian.org) => muito boa para servidores

Ubuntu (http://www.ubuntu-br.org) => boa para servidores e desktop Fedora (http://fedoraproject.org)

Gentoo (http://www.gentoo.org)

Slackware (http://www.slackware.com)

Librix (http:http://www.librix.com.br) => parceria entre Itautec e Unicamp

▪ Algumas oferecem a possibilidade de execução em modo Live CD: Kurumin (brasileira) e Ubuntu.

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Software livre

▪ Como escolher uma distribuição

▪ Esta distribuição suporta todo o meu hardware?

▪ Ela inclui os pacotes de software de que necessito?

▪ O processo de instalação e configuração está de acordo com minhas

aptidões?

▪ Ela tem documentação e treinamento em um idioma que eu entendo?

▪ O suporte prestado (gratuito ou pago) atende minhas necessidades?

▪ Existe uma comunidade de usuários da qual eu possa participar?

▪ Ela lança atualizações de segurança quando necessário?

▪ Ela continuará sendo atualizada?

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Software livre

▪ Debian (www.debian.org)

▪

Uma das distribuições cuja utilização mais cresce no mundo.

▪

Propósito da distribuição: ser sempre livre, estável e confiável. É a

distribuição oficial do projeto GNU/Linux.

▪

Ideal para ambiente corporativo: cada versão é lançada após rigorosos

testes de segurança e correção de falhas.

▪

Mantida por programadores, hackers e especialistas de segurança

espalhados ao redor do mundo.

▪

Suporte a mais de 10 arquiteturas (Intel x86, Sparc, Macintosh, S390).

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Software livre

▪ Ubuntu (www.ubuntu-br.org)

▪

Significado da palavra: “Sou o que sou pelo que nós somos”.

▪

Surgiu para introduzir o Linux aos usuários através de um sistema amigável

e simples de usar, sendo posteriormente preparado para servidores.

▪

Apenas um CD contém tudo que é necessário para o usuário. Os programas adicionais estão disponíveis em repositórios na internet.

▪

É uma distribuição que tem compromisso com a gratuidade.

▪

Possui uma Comunidade dinâmica (fórum, listas de discussão e planeta).

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Software livre

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Software livre

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Software livre

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Software livre

▪ BrOffice.org

▪ Versão brasileira do projeto OpenOffice.org / 2000.

▪ É um conjunto de programas de escritório em português e de código

aberto, com editor de textos, planilha eletrônica, software de apresentação, editor de diagramas, etc.

▪ Licenciamento GNU LGPL, que permite a livre modificação, execução e distribuição do código-fonte, com a ressalva de que todas as mudanças devem ser publicadas abertamente.

▪ Principais plataformas (Windows, Linux, Solaris, etc).

▪ Equivalências: Word - Writer, Excell - Calc, Power Point - Impress

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Software livre

▪ Executando aplicativos Windows no Linux via Máquina virtual

▪ VirtualBox

É um software de “virtualização” que permite a instalação e utilização de um sistema operacional dentro de outro, assim como seus respectivos aplicativos, como dois ou mais computadores independentes, mas compartilhando fisicamente o mesmo hardware.

Algumas características: - Shared Folders

- Clipboard entre as máquinas

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Software livre

▪ Vídeo sobre Software Livre

▪ Demonstração do Ubuntu

▪ Referências

▪ NOEL, André. Ubuntu para todos nós. Revista Espírito Livre, n.15, Jun. 2010. Disponível em: <http://www.revista.espiritolivre.org/>. Acesso em: 02 ago. 2010.

▪ Borba, Alexandre. Use software livre, não use software pirata. Revista Espírito Livre, n.15, Jun. 2010. Disponível em:<http://www.revista.espiritolivre.org/>. Acesso em: 02 ago. 2010.

▪ Lenon, Wilkens. As origens do software livre. Revista Espírito Livre, n.15, Jun. 2010. Disponível em: <http://www.revista.espiritolivre.org/>. Acesso em: 02 ago. 2010.

▪ CARTILHA de Software livre. Salvador: Projeto Software Livre Bahia. Disponível em:

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