INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS COMPUTACIONAIS

I

S

C

Prof. Esp. Patricia Dias da Silva Peixoto Matéria: Sistema Computacional

O

?

 Em 1957, o alemão Karl Steinbuch

publicou um jornal chamado Informatik: Automatische Informationsverarbeitung ("Informática: processamento de informação").

 Em português, a palavra informática é

formada pela junção das palavras

informação + automática.

 Pode dizer-se que informática é a ciência

que estuda o processamento automático da informação.

P

?

 Informática tem uma função social e um impacto

ímpar na sociedade.

 Desempenha um papel chave nos maiores

avanços de nossa época.

 São diversas áreas precisando de profissionais

capacitados e, no Brasil, uma oferta muito baixa de mão-de-obra.

 Os profissionais mais qualificados têm uma

inserção rápida no mercado (escolhem onde

O

?

 Entendimento dos princípios

fundamentais de

funcionamento de dispositivos computacionais.

 Capacidade de analisar problemas e desenvolver

soluções computacionais.

 Criar programas que aproveitem da melhor

forma os recursos da máquina.

 Noções fundamentais de redes e desenvolvimento

O

?

 Entendimento dos princípios de funcionamento

da internet.

 Desenvolvimento de sites e aplicações de rede que

O

?

 O computador é uma máquina que processa

dados.

 Entre vários benefícios, podemos citar:  Grande velocidade no processamento

 Disponibilização de informações.

 Próprio para execução de tarefas repetitivas

 Propicia a redução de custos em várias atividades.  É formado e funcional por meio de duas bases:

 Hardware  Software

H

 Hardware é a parte física de um computador, é

formado pelos componentes eletrônicos, como por exemplo, circuitos de fios e luz, placas e qualquer outro material em estado físico.

 Todo o conjunto de componentes físicos de

um computador incluindo os periféricos ligados a ele. Por exemplo, o teclado, os monitores, as impressoras entre outros.

S

(P

)

 É formado por componentes não físicos.

 É formado por instruções lógicas que fazem o

hardware trabalhar de forma a apresentar resultados.

O

?

 Todo Sistema Computacional, no qual o

Computadores Digitais e os Microcontroladores estão incluídos, é um Sistema Lógico formado por duas partes fundamentais, denominadas de:

“Hardware" e “ Software“.

O

?

 Dado pode ser definido como a matéria-prima

originalmente obtida de uma ou mais fontes (etapa de coleta).

O QUE É A INFORMAÇÃO

 A Informação é o resultado do processamento.  Isto é, o dado processado ou "acabado”.

O

Dados

Processamento

P

...

 Há muito tempo, o homem vem tentando resolver

seus problemas de forma cada vez mais rápida e com menos esforços.

 Procurando fazer com que suas tarefas repetitivas

sejam executadas com maior precisão e eficiência.

 O computador veio ajudar nesse sentido. Na verdade,

o computador revolucionou o mundo contemporâneo.

 Ele está infiltrado nos hospitais, nos escritórios, nas

indústrias, nas casas, nos restaurantes etc.

 É uma ferramenta quase que indispensável para

P

F

 O computador não é uma máquina com

inteligência.

 Possui grande capacidade para processamento de

informações.

 Grande volume de dados

 Grande velocidade nas operações sobre esses dados

O

 Quem é mais rápido, o cérebro humano ou um

P

F

 Basicamente, o computador é organizado em três

grandes funções ou áreas:

 Entrada de dados.

 Processamento de dados.  Saída de dados.

O

Dados

Processamento

E

D

 Para o computador processar dados, precisamos

ter meios para fornecê-los a ele.

 Teclado  Mouse

P

D

 Os dados fornecidos ao computador podem ser

armazenados para processamento imediato ou posterior.

 O armazenamento de dados é feito na memória

do computador, que pode ser volátil (isto é, desaparece quando o computador é desligado), ou pode ser permanente (enquanto não é “apagada” por alguém).

P

D

 O processamento dos dados é feito na CPU -

Central Process Unit - unidade de processamento central (ou simplesmente processador) onde a

S

D

 Os dados resultantes do processamento das

informações pelo computador podem ser

apresentadas de inúmeras formas, e por meio de diversos dispositivos.

 monitor de vídeo  impressoras

 Cds

P

D

:

O

.

Processamento

Entrada Saída

Dispositivo

de Entrada Dispositivo _{de Saída}

Memória CPU

P

D

 Exemplo 1 – Exibir a média de dois números.

Processamento

Entrada Saída

Dispositivo

de Entrada Dispositivo _{de Saída}

Memória CPU

(6 + 8) / 2

A

Observe os dados do problema

T

....

 Exemplo 2 – Exibir se o aluno está aprovado ou

Processamento Entrada Saída Dispositivo de Entrada Dispositivo de Saída Memória UCP Notas da Ana, 5, 3 Se (5+3)/2>=7 aprovado Senão reprovado Ana, reprovado

C

 Freeware:

 São gratuitos e podem ser copiados, instalados e

apagados a qualquer tempo sem a necessidade de compra. Pode ou não ser exigido registro para o uso.

 Shareware:

 Pode ser utilizado apenas durante um período de

tempo estipulado pelo desenvolvedor do software

 Ao passar deste tempo é necessária a aquisição do

software.

C

 Demo:

 Demonstrações dos programas.

 Não possui todas as funções do software completo  Geralmente referem-se à jogos.

S

C

C

Q

 Primeira, segunda, terceira, quarta e quinta

1

GERAÇÃO (...D

50):

 A válvula é o componente básico  Grande

 Esquentava muito

 Gastava muita energia elétrica  Ocupavam muito espaço físico.

 Tinham, dispositivos de Entrada/Saída primitivos

(através da cartões perfurados).

 Eram aplicados em campos científicos e militares.  Linguagem de programação: linguagem de

2

GERAÇÃO (I

60):

 O transistor é o componente básico  Tamanho menor que a válvula

 Esquentava menos

 Gastava menos energia elétrica  Mais durável e confiável

 As máquinas diminuíram muito em tamanho e

suas aplicações passam além da científica e militar a administrativa e gerencial.

 Surgem as primeiras linguagens de

3

GERAÇÃO (

60

70):

 Marco inicial: surgimento dos C.Is.  LSI (Large Scale Integration)

 Componente básico: ‘chip’

 Pequena pastilha de silício de 1 cm2  Composto de milhares de transistores

 Os computadores diminuíram de tamanho e

aumentaram seu desempenho

 A memória é feita de semicondutores e discos

magnéticos.

 Operações internas mediam-se em

4

GERAÇÃO (

70

90):

 Tem como marco inicial o surgimento do

microprocessador.

 O VLSI é o componente básico (menor que o LSI)  Houve a miniaturização dos computadores

 Nesta geração é que surgiram os microcomputadores

PC

 Surgem muitas linguagens de alto-nível e nasce

a teleinformática, transmissão de dados entre computadores através de rede.

5

GERAÇÃO (

90 - ????):

 Devido ao avanço tecnológico o conceito de

geração torna-se obsoleto.

 O ULSI é o componente básico (menor que o

VLSI)

 Processamento Paralelo, Inteligência Artificial,...  Altíssima velocidade de processamento,

S

C

C

Q

 Computadores pessoais (PC- Personal computer)  Supercomputadores  Mainframes  Minicomputadores  Estações de trabalho  Dispositivos móveis  Notebook  netbook  Palmtop  Tablets  SmartPhones

P

 O conceito de computador pessoal baseia-se em

máquinas pequenas e de baixo custo, projetadas para uso pessoal ou corporativo.

 O termo é usado correntemente para se referir a

computadores de mesa, portáteis (laptops) e outros dispositivos do gênero

S

 Computadores com grande poder de processamento

 Utilizados principalmente no campo científico, nos quais se

destacam as simulações.

 Outros exemplos de aplicação: previsão de tempo e

modelagem tridimensional.

 Seu custo é muito elevado.

 Possuem um tamanho muito grande e necessitam de

condições especiais de funcionamento.

 Estes computadores são de âmbito específico, realizando

S

 Centro de Previsão do Tempo e Estudos

Climáticos (CPTEC), em Cachoeira Paulista (SP), o supercomputador Tupã.

M

 Projetados para manusear grande volume de

dados e executar simultaneamente programas de uma grande quantidade de usuários.

 Utilizados por grandes empresas que necessitam

armazenar grande quantidade de informação e ter um acesso rápido à ela.

 Ao contrário dos supercomputadores, são de

âmbito extenso, utilizadas em grandes

organizações como bancos, companhias de seguros e centros de investigação.

M

M

 O minicomputador foi resultado de uma redução

no tamanho dos grandes computadores.

 É um sistema computacional intermediário aos

grandes mainframes e os microcomputadores.

 Possuem grande capacidade de processamento.  Possui terminais conectados a ele.

 Os minicomputadores são computadores de

médio porte adequados a tarefas como, por

exemplo, o controle de processos industriais e a gestão de sistemas multiusuário.

 Com o aparecimento e posterior desenvolvimento

dos microcomputadores, a distinção entre estas duas categorias é cada vez menos clara

E

 Estação de era o nome genérico dado a

computadores situados, em termos de cálculo, entre o computador pessoal e de grande porte.

 Algumas destas máquinas eram destinadas a

aplicações com requisitos gráficos acima da

média, podendo então ser referidas como Estação gráfica ou Estação gráfica de trabalho (Graphical workstation).

 Hoje, devido ao poder de processamento muito

maior dos PCs comuns, o termo às vezes é usado como sinônimo de computador pessoal.

D

 Possuem tamanho e peso reduzido.

L

M

 A lei de Moore surgiu em 1965 através de um

conceito estabelecido por Gordon Earl Moore. Tal lei dizia que o poder de processamento dos

computadores (entenda computadores como a informática geral, não os computadores

M

RAM

 RAM - Random Access Memory (Memória de

Acesso Aleatório).

 É um conjunto de circuitos integrados que

acumulam as informações

 Ao carregar um programa, ele é lido no HD (ou

outra mídia de armazenamento) e é transferido para a memória RAM, para só então ser

executado pelo processador. A memória RAM oferece tempos de acesso brutalmente mais baixos que o HD e trabalha com taxas de

transferência muito mais altas, mas possui a desvantagem de perder os dados armazenados quando o micro é desligado, daí a necessidade de salvar os arquivos periodicamente.

M

 Nem todos os tipos de memória RAM

providenciam o mesmo nível de performance.

 Existem diversos modelos com freqüências

diferentes e capacidades de transferência de dados cada vez maiores.

 Confira abaixo uma comparação entre três

D

R

HD(M

S

)

 O Disco Rígido é um sistema de armazenamento de

alta capacidade,que é destinado ao armazenamento de arquivos e programas.

 Todos os programas e arquivos são armazenados no

disco rígido, também chamado de Winchester.

 A capacidade do disco rígido determina a quantidade

de arquivos e programas que será possível armazenar.

 O disco rígido também exerce uma grande influência

sobre a performance global do equipamento, já que determina o tempo de carregamento dos programas e de abertura e salvamento de arquivos. O disco rígido é acomodado no gabinete e ligado à placa mãe através de um cabo.

A

M

 Também conhecida como "motherboard" ou

"mainboard", a placa-mãe é, basicamente, a

responsável pela interconexão de todas as peças que formam o computador. O HD, a memória, o teclado, o mouse, a placa de vídeo, enfim,

praticamente todos os dispositivos, precisam ser conectados à placa-mãe para formar o

B

 Também conhecido como BUS é o nome dado ao

conjunto de vias(Caminhos) que fazem a informação viajar dentro do computador.

 O BUS liga o processador aos periféricos e às

S

 Slots: São "fendas" na placa mãe que permitem o

encaixe de outras placas, como as de vídeo, som, rede,etc. Veremos, a seguir, mais

detalhadamente os Slots, os barramentos e suas características.

P

M

 Geralmente as placas mãe onboard possuem

agregadas outras placas como: placa de vídeo, áudio etc.

 As placas totalmente offboard não contam com

circuitos integrados que fazem função de outras placas.

P

 A função da placa de vídeo é processar as

imagens que serão exibidas no monitor. A

quantidade de cores e a resolução da imagem, dependem quase que unicamente do trabalho placa de vídeo.

 Também é função da placa de vídeo auxiliar o

processador na exibição de imagens

tridimensionais, estas imagens são formadas por inúmeras formas, sobre os quais são aplicadas texturas.

P

O

 Já vêm integradas na placa-mãe do computador, estrutura

que faz com que parte da memória RAM seja usada como memória de vídeo. A placa onboard não usa uma memória à parte para funcionar, ela integra "tudo em um". O que

sacrifica processador e memória ram.

 Custo reduzido já que a placa onboard vem com todos os

dispositivos inclusos;

 Ideal para quem não tem como principal foco jogos, assistir

filmes em alta definição, ou processamento de vídeo.

 Desvantagens:

 O desempenho do computador fica comprometido;  O processador acaba tendo que executar tarefas dos

P

O

 São placas compradas separadamente da placa

mãe.

 Indicado para:

 Amantes de jogos online e 3D avançados;

 Profissionais que trabalham com edição de vídeo.

 Desvantagem:

P

Á

(

)

 As placas de som são constituídas por dispositivos com um ou mais chips responsáveis pelo processamento e emissão do áudio gerado pelas aplicações. Para que isso seja possível nos computadores, é necessário trabalhar com sinais sonoros digitais. É neste ponto que entra em cena os conversores denominados ADC

(Analog-to-Digital Converter - Conversor Analógico-(Analog-to-Digital) e DAC (to-Analog Converter - Conversor

PERIFÉRICOS

.

 Todos os componentes usados para transferir

dados para a “CPU + Memória” são designados como periféricos.

 Periféricos típicos são:

 teclado, (rato) Mouse, monitor;  discos magnéticos, discos ópticos;  dispositivos de ligação a redes;  impressoras, scanners, etc.

 Os periféricos ainda são classificados:  Periféricos de entrada

 Periféricos de saída

P

:

 Teclado  Mouse  Webcam

 Scanner: Periférico de entrada, também

P

 Monitor

 Impressora

P

 Pen-drives

 Cds e dvds regraváveis  Monitor touch

D

 São dispositivos como  Leitor e gravador de cds  Leitor e gravador de dvds

 Leitor e gravador de bluerays  Leitor e gravador de disquetes

 Não confunda drives com drivers.

 Os drivers são componentes do sistema

operacional e os drives são componentes de hardware