MÓDULO 1: CONCEITOS DE INFORMÁTICA 1. Tendências 2. Conceitos 3. Softwares 4. Hardwares 1. TENDÊNCIAS
Os sistemas de computadores sempre se desenvolveram por meio de várias gerações.
Isso pode ser notado tanto no que diz respeito ao hardware (parte física, equipamentos, etc) quanto ao software (programas, instruções, etc).
Cada geração é caracterizada por mudanças maiores no poder de processamento, tecnologia e capacidade de resolução de problemas.
1.1. Gerações dos computadores Além disso, cada geração tem se tornado:
menor tamanho, mais rápida, mais confiável,
de aquisição e manutenção mais barata; e mais interconectada.
1ª Geração: utilizavam válvula – nos anos 50 Possuíam cerca de 20.000 válvulas
Pesavam 30 toneladas e tinham 800 Km de cabos Calor queimava as válvulas e consumia muita energia 2ª Geração: utilizavam transistor - até 1963
Transistor 100 vezes menor que a válvula
Não precisavam de tempo para aquecer e consumiam menos energia Eram mais rápidos e com menor tamanho e preço
3ª Geração: utilizavam circuito eletrônico ou integrado – até 1979
Componentes eletrônicos miniaturizados e montados em único invólucro Muito mais confiáveis e mais rápidos
Conceitos de família de computadores, microprogramação e multiprogramação 4ª Geração: utiliza chips (circuito integrado semicondutores) - a partir de 1979
Escala de integração dos circuitos integrados Milhões de diminutos componentes num invólucro
Diminuição do tamanho físico do computador e produção do microcomputador 5ª Geração: grande escala de integração dos circuitos
Alguns estudiosos acreditam que já estamos na 5ª geração Circuito integrado semicondutotres de grande escala
1.2. Gerações dos programas
1ª Geração: Linguagem de máquina
Notação numérica binária ou hexadecimal,
Linguagem de baixo nível, mais próxima da máquina. 2ª Geração: Assembler
Linguagem simbólica e também de baixo nível, Um programa monta a linguagem de máquina. 3ª Geração: Basic, Fortran, Cobol, Pascal, etc...
Linguagem de alto nível, mais próxima do homem,
Usam comandos em inglês (ex: READ, WRITE, IF, OPEN, CLOSE...),
Orientadas para o procedimento,
Um programa traduz para a linguagem de máquina.
4ª Geração: C, C++, Visual Basic, Delphi, Banco de dados relacionais, etc... Também linguagem de alto nível, só que orientadas para o objeto, O usuário indica o que quer fazer, sem necessidade de dizer como fazer, Um programa traduz para a linguagem de máquina.
5ª Geração: Inteligência artificial
São criadas bases de conhecimentos, e as linguagens tiram conclusões pelas bases e em cálculos matemáticos.
Exemplos: robótica, realidade virtual, etc.
2. CONCEITOS
2.1. Termos empregados
Dados - Quaisquer tipos de informações iniciais processadas pelo computador. Matéria-prima ou dado bruto a ser manipulado.
Informações - Dados organizados para um determinado fim, como resultado do processamento, para ser utilizado.
Hardware - Equipamentos, máquinas e acessórios empregados no processamento de dados. É a parte física, ou seja, aquilo que se pode ver ou tocar.
Software - Conjunto de programas, instruções, procedimentos e documentação relativa à operação de um sistema de processamento de dados.
Programa - Conjunto de instruções elaboradas e sequencialmente executadas, que definem o comportamento do computador para realizar uma operação específica.
Arquivo - Conjunto de dados sobre o mesmo assunto, localizados num endereço lógico.
Backup - Cópia de segurança realizada com o intuito de preservar os dados, caso haja um possível dano no meio de armazenamento com as informações originais.
Formatação
Preparação, por parte do sistema operacional, da superfície dos discos para receber as informações. Mapear magneticamente a superfície dos discos para que as informações ali inseridas sejam de fácil recuperação através de endereços.
BIT (BInary digiT) - É a menor unidade de informação existente no computador.
É um elemento eletromagnético biestável, que pode assumir dois estados distintos: ligado ou desligado. A cada estado foi associado um dígito binário (0 ou 1).
BYTE (BinarY TErm) - É a unidade básica de tratamento da informação. Um BYTE contém 8 (oito) BITs.
2.2. Notação numérica
Nós, seres humanos, estamos acostumados a fazer contas e cálculos utilizando o sistema numérico na base decimal, ou seja, 10 algarismos. (de 0 a 9)
Normalmente os microcomputadores pessoais utilizam o sistema binário, que é composto pelos algarismos 0 e 1.
Com um relé deixando passar a energia elétrica ou não, o 0 e 1 representarão um falso ou verdadeiro, certo ou errado, sim ou não, etc...
Decimal Binária 0 0 1 1 2 10 3 11 4 100 5 101 6 110 7 111 8 1000 9 1001
Tabela ASCII (Código Padrão Americano para Intercâmbio de Informações)
Tabela na qual cada conjunto de 8 Bits (1 Byte) representa uma letra maiúscula ou minúscula, ou um número de 0 a 9, ou um símbolo qualquer existente no teclado.
Ao ser digitado um número, uma letra ou um símbolo, o seu Byte correspondente na tabela vai para a memória do computador, pois o mesmo só trabalha com 0 e 1.
26 algarismos alfabéticos maiúsculos (de A a Z, K, Y W) 26 algarismos alfabéticos minúsculos
10 algarismos numéricos (de 0 a 9)
32 símbolos usados pelo computador ( , . ^ ; : + - $ * % ! “ ? @ & } [ ) 2.3. Unidades de medida
Correspondências: 1 Byte = 8 Bits
1024 Bytes = 1 Kilobyte (KB) 1024 Kilobytes = 1 Megabyte (MB) 1024 Megabytes = 1 Gigabyte (GB) 1024 Gigabytes = 1 Terabyte (TB)
2.4. Atividades de um sistema de computador
Entrada: Os dados sobre transações e eventos devem ser capturados e preparados para processamento pela atividade de entrada. Normalmente assume a forma de registro de dados como digitação, código de barras, etc....
Processamento: Os dados normalmente são submetidos a atividades de processamento como cálculo, comparação, separação, classificação e resumo. Estas atividades organizam, analisam e manipulam dados, convertendo-os assim em informação para os usuários.
Armazenamento: É a atividade na qual os dados e informações são retidos de uma maneira organizada para uso posterior. Exemplos são quando os arquivos são salvos no computador.
Saída: A informação é transmitida em várias formas para os usuários e colocada à disposição destes na atividade de saída. Pode ser impressa ou na tela do computador, como exemplos.
Controle: Medida de seu desempenho sobre suas atividades de entrada, processamento, saída e armazenamento para determinar se o sistema está atendendo os padrões estabelecidos. Exemplos são senhas, mensagem de advertência, etc...
3. SOFTWARES 3.1. Tipos de Softwares a. De Sistemas ou Básicos:
Para o funcionamento do microcomputador.
Exemplos: Sistema operacional e ferramentas de programação
b. Utilitários:
Ajudam a gerenciar e manter o computador e aumentam sua velocidade; Organizam informações e recuperam dados apagados acidentalmente; Preenchem a lacuna entre o usuário e o sistema operacional.
Exemplos: Norton Utilities, Defrag, ScanDisk, Antivírus, etc...
c. Aplicativos:
Categorias de aplicativos:
Finalidades Gerais Processador de texto (Word, Writer) Planilhas eletrônicas (Excel, Calc)
Gerenciador de banco de dados (Access, SQL Server) Programas de apresentação (PowerPoint, Impress) Programas gráficos (Corel Draw, CAD)
Finalidades Específicas Comércio eletrônico Entretenimento Educação Contabilidade empresarial Gerenciamento de vendas Ciências 3.2.Conjunto de softwares
Integram pacotes para navegação em rede, edição de textos, planilhas eletrônicas, gráficos de apresentação, gerenciamento de banco de dados, etc. Exemplo: Office XP, Office 2007 ou 2010 Vantagens
Custam bem menos do que o custo total de comprar cada programa separadamente.
São projetados para trabalharem em conjunto de maneira uniforme, e cada um poder facilmente importar arquivo do outro ou transferir dados entre aplicações.
Desvantagens
Muitos dispositivos desses conjuntos de software nunca são usados pela maioria dos usuários finais.
Os conjuntos ocupam considerável espaço em disco e podem exigir quantidades significativas de memória.
3.3. Sistema operacional Para quê serve?
Gerenciamento interno da máquina,
Supervisionar a operação dos dispositivos de hardware, Coordenar o fluxo de dados, de endereços e de controle, E receber os comandos dos usuários.
Ele permanece presente até que o computador seja desligado.
Principais exemplos de sistemas operacionais: DOS, Windows 2000, Windows NT (rede), Windows XP e Windows Vista, Windows 7 da Microsoft, Mac OS X da Apple, UNIX (para grande porte e rede) e Linux (grátis e com código aberto).
a. Categorias de Sistema operacional:
1) Multitarefa - Controla mais de uma tarefa ao mesmo tempo. (Windows) 2) Multiusuário - Permite mais de um usuário num determinado tempo. (Unix)
b. Funções do Sistema Operacional: 1) Interface com o usuário:
Menu, ícones, janelas e botões, são alguns exemplos de como facilitar as tarefas de usuário final. 2) Gerenciamento de recursos:
3) Gerenciamento de tarefas:
Controla o fluxo de dados. Salva e lê arquivos, reserva espaço na memória, etc... 4) Gerenciamento de arquivos:
Lista, copia, move, localiza e apaga arquivos no disco, informa tamanho, tipo, data criação ou modificação dos arquivos, cria diretórios, etc...
4. HARDWARES
4.1. Classificação quanto ao porte
Existem várias categorias principais de sistemas de computadores com uma diversidade de características e capacidades.
Os sistemas de computadores são normalmente classificados como: Mainframes, Computadores de médio porte e Microcomputadores a. Computador de Grande Porte (Mainframe)
Manipulam grandes quantidades de informações e podem ocupar sala inteira. Ligado a terminais que são utilizados para entrada de dados e saída de informações. Possuem vários processadores e unidades de disco.
Usados por aplicações que requerem um imenso volume de cálculos matemáticos. São utilizados principalmente por grandes empresas, universidades e bancos. b. Computador de Médio Porte
Poderosos servidores de rede para ajudar a controlar grandes websites da Internet. Sistema operacional multiusuário e redes de computadores.
Manipulam muitos dados e servem a um usuário ou a vários terminais. Com o avanço dos microcomputadores eles estão sendo pouco empregados. c. Microcomputador ou PC (Personal Computer)
Os computadores pessoais surgiram na década de 80. Seu poder de computação atual excede o poder dos mainframes das gerações anteriores, e isto a uma fração do custo destes computadores. Utilizados em escritórios, salas de aula e residências.
o Desktop, Notebook, Netbook, Palmtop, Tablet 4.2. Unidades funcionais básicas
a. Unidade de Entrada - UE: Permite entrar no computador os programas, instruções e dados. Interface do usuário na interação com o computador.
b. Unidade Lógico-aritmética - ULA: Realiza as operações lógicas AND, OR, NOT e as operações matemáticas de soma, subtração, multiplicação e divisão.
c. Unidade de Controle - UC: Controla todas as atividades da máquina. Responsável pelas interrupções durante a realização das tarefas.
c. Unidade de Armazenamento - UA: Armazena programas, instruções e dados.
e. Unidade de Saída - US: É por onde o computador nos devolve resultados, mostrando as informações depois de processadas.
Unidade Central de Processamento (UCP) é composta por UC e ULA 4.3. Partes componentes do microcomputador
a. Unidades do Sistema:
É o compartimento composto pelo gabinete que aloja a placa-mãe, as diversas placas controladoras e a fonte de alimentação interna, etc.
Fonte de Alimentação – Usada para alimentar os componentes eletrônicos e os motores dos drives com a corrente elétrica.
Placa-mãe – Placa principal de circuito impresso, que contém as unidades de controle, unidade lógico-aritmética, parte da unidade de armazenamento (Memória Principal) e permite o acoplamento das diversas placas controladoras de periféricos.
Placas controladoras – Placas acopladas na placa mãe, tais como placa de vídeo, placa de rede, placa multimídia, placa fax-modem, placa de som, etc...
4.4. Periféricos:
Acoplados à Unidade de Sistema e permitem interagir com o computador. Periféricos de Entrada de Dados:
Joystick - Unidade de entrada de dados usada para jogos. Microfone - Unidade de entrada de dados para som.
Mouse - Unidade de entrada de dados que permite selecionar algo, abrir janela ou programa, e copiar ou mover arquivos, etc...
Teclado - Unidade de entrada de dados.
Scanner - Unidade de entrada de dados que permite digitalizar imagens, como desenhos, fotografias, além de qualquer tipo de textos. Colocar no computador em forma de arquivos eletrônicos em bits, o que antes estava em átomo, no papel.
Leitora de código de barras - Unidade de entrada de dados que faz a leitura dos códigos de barras usando feixe de raio laser.
Mesa Digitalizadora - Permite criar e manipular imagens com auxílio de um tipo especial de caneta conectada à mesa. O desenho criado sobre a mesa é digitalizado.
Caneta ótica – Usada em computadores portáteis e organizadores pessoais digitais. Serve para entrada de dados.
Periféricos de Saída de Informação:
Impressora - É uma unidade de saída de dados. Os principais tipos de impressoras são: matricial, laser e jato de tinta. Na compra de uma impressora, levar em consideração o seguinte: custo, velocidade, qualidade e ruído.
Monitor de Vídeo - É a principal unidade de saída de dados.
Encontramos com tamanho de 15, 17 e 21 ou mais polegadas, além de outros. Monitores de cristal líquido (LCD) são os que ocupam pouco espaço nas mesas.
Os monitores com tela sensível ao toque são periféricos também de entrada de dados, pois escolhemos opções através de um toque na própria tela.
Obs: O monitor Touch-Screen é também um periférico de entrada de dados, pois escolhemos opções através de uma tela sensível ao toque.
Saída de Áudio (caixa de som) - Unidade de saída de dados.
Periférico de Entrada e de Saída: Modem - Modulador e demodulador.
Unidade de entrada e saída de dados que permite ao computador transmitir e receber informações na Internet através da linha telefônica.
O mais utilizado é o de 56 Kbps (Kilobits por segundo).
Periférico de Entrada, de Saída e de Armazenamento:
PenDrive – Dispositivo para armazenar arquivos e levar para outro computador. Funciona Pode ser conduzido no bolso como se fosse caneta. Sua capacidade pode ser de:
2 GB, 4 GB, 8 GB, 16 GB, 32 GB, 64 GB...
4.5. Conexões do microcomputador
Também chamadas de portas. São usadas para a transferência de dados entre computadores e os periféricos conectados.
a. Serial
A comunicação serial se processa BIT a BIT. b. Paralela
A comunicação paralela se processa BYTE a BYTE. É mais usada por impressoras.
c. USB (Universal Serial Bus)
Saída universal plug-and-play ou seja, conecte e use, pois a instalação do periférico é feita de forma automática sem a necessidade da reinicialização do computador.
4.6. Tipos de memória
a. Memória Principal (mais rápida)
RAM - Memória de acesso aleatório ou randômico, que permite escrever e ler dados e programas. O seu conteúdo é volátil. Ao desligarmos o computador perderemos o seu conteúdo.
b. Memória Secundária (de maior capacidade de armazenamento)
Meios de armazenamento magnético (winchester e fitas) e de armazenamento óptico (CD e DVD). São unidades de entrada, saída e armazenamento de dados.
Unidade de Disco Rígido (hard disk ou winchester)
Conjunto de discos rígidos que participam do armazenamento magnético de dados. Possuem vários cabeçotes de leitura e gravação que agem dos dois lados de cada disco. Sua capacidade normal hoje varia: 120 GB, 160 GB, 250 GB, 360 GB, 500 GB ... Um computador pode ter até várias unidades de disco rígido (C: , D: , E: , etc...). Unidade de CD-ROM
Grande capacidade de armazenamento (650 ou 700 MB de dados ou 80 minutos de música).
Existem CD só de leitura (CD ROM), CD para leitura e gravação (CD R) e CD para leitura, gravação e regravação de dados (CD RW).
4.7. Armazenamento de dados a. Tipos de armazenamento:
1) Armazenamento Magnético - As informações são armazenadas em pontos magnetizáveis na superfície recoberta por um material magnético especial de discos rígidos e fitas magnéticas. 2) Armazenamento Óptico - As informações são armazenadas na superfície de discos óticos sensíveis a determinados comprimentos de onda do raio lazer (CD-ROM e DVD).
b. Tipos de acesso:
1) Acesso Aleatório ou Direto - Através das cabeças de leitura e gravação, realiza um acesso aleatório para leitura e gravação de arquivos, ou seja, eles vão diretamente no local desejado sem passar pelos demais arquivos. (CD, DVD, disquete e winchester)
2) Acesso Sequencial- Nas fitas magnéticas o acesso para leitura e gravação faz-se seqüencialmente, passando pelos arquivos anteriores.
4.8. Processamento
Manipulações de dados nos quais os dados são transformados em informações. Participam do processamento a UCP e a memória principal.
As famílias de processadores mais conhecidas para microcomputador são: INTEL e AMD. A AMD está concorrendo no mercado com os processadores Duron, Sempron e Turion. A INTEL lançou os processadores Celeron e Pentium II, III e IV, Dual Core, I3, I5, I7. Cada mudança aumenta a velocidade de processamento e gerenciamento de memória. Velocidade de processamento:
Velocidade com que o computador realiza um certo número de instruções numa unidade de tempo. É o batimento ou relógio do computador. Existem computadores de 1,6 Ghz, 2 Ghz, 2,6 Ghz, 3 Ghz.... (Gigahertz)
