aulas 5 e 6r - INF

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
INSTITUTO DE INFORMÁTICA
Disciplina: Introdução à Computação
Profa.: Nilzete Olímpio Álvares
Conceitos Básicos
2 –Computadores
2.1)O que é computador?
Um computador é um dispositivo eletrônico usado para realizar o processamento de
dados. Um computador é controlado por um conjunto ordenado de instruções que
determina o que ele deve fazer.
Um computador é constituído por componentes eletrônicos, especialmente circuitos
integrados, miniaturizados e encaixados em pequeno pedaço de silício, usualmente
chamado chip.
Os chips são a essência dos computadores modernos, porque são eles que executam
todas as operações realizadas pelos computadores.
As principais características que diferem os computadores das outras máquinas de
processamento de dados são:



Alta velocidade na execução de suas operações.
Grande capacidade de armazenar informações (memória).
Capacidade de executar longa seqüência alternativa de operações (programa).
Os computadores podem ser utilizados para diferentes tipos de serviços, dentre eles:




Científicos – produção de medicamentos;
Comerciais – folhas de pagamento, contabilidade;
Simulações – tráfegos, grafos;
Controle de Processos – usinas nucleares.
2.2)
Em informática, a organização básica de um sistema de computação se dá na seguinte
forma:
DADOS
PROCESSAMENTO
INFORMAÇÕES
Entrada  Processamento  Saída
Dispositivos de entrada: são os equipamentos através dos quais podemos introduzir
dados no computador. Alguns permitem a intervenção direta do homem, como por
exemplo, o teclado.
Processamento: pode ser definido como sendo a maneira pela qual os dados de
entrada serão organizados, modificados, transformados ou agrupados de alguma forma,
gerando-se assim uma informação de saída.
Dispositivos de saída: são os equipamentos através dos quais são geradas as
informações resultantes do processamento. Por exemplo, o monitor de vídeo e a
impressora.
2.3)Hardware
O HARDWARE é o equipamento físico, representado no computador por suas partes
mecânicas, eletrônicas e magnéticas. Possui os seguintes componentes:
A CPU (Unidade Central de Processamento) tem por função executar os programas
armazenados na memória principal do computador, buscando cada instrução, interpretandoa e depois a executando. Os componentes de uma CPU são:
Memória
Unidade de
Entrada
Unidade de
Controle
Unidade de
Saída
Unidade Lógica e
Aritmética
CPU
Unidade Central de Processamento
Unidade Lógica e Aritmética: Nesta unidade são realizados todos os cálculos
aritméticos e qualquer manipulação de dados, sejam eles numéricos ou não.
Unidade de Controle: É responsável pelo tráfego dos dados. Ela obtém os dados
armazenados na memória e interpreta-os. Controla a transferência de dados da memória
para a unidade lógica e aritmética, da entrada para a memória e da memória para a saída.
2.4) memória
A memória é um componente que tem por função armazenar internamente toda
informação que é manipulada pela máquina: os programas (conjunto de instruções) e os
dados. A capacidade de armazenar um programa é uma característica que permite o
processamento automático de dados.
A memória é em geral, classificada em dois grandes tipos: Memória Principal e
Memória Secundária.
2.4.1) Memória Principal:
A memória principal é a memória de armazenamento temporário, que armazena os
programas e os dados que estão sendo processados, somente durante o processamento. É
uma memória volátil (RAM), pois os dados só permanecem nela armazenados enquanto
houver energia elétrica. Na falta de energia, quando o computador for desligado, todos os
dados são perdidos.
Tipos de memória principal:
RAM – Random Access Memory (Memória de Acesso Aleatório ou Randômico):
É usada para o armazenamento temporário de dados ou instruções.
Quando escrevemos um texto num computador, as informações são armazenadas na
memória RAM, assim como os dados de entrada.
A RAM também é conhecida como memória de escrita e leitura, pois lemos ou
escrevemos informações neste tipo de memória.
ROM – Read Only Memory (Memória só de Leitura)
É usada para armazenar instruções e/ou dados permanentes ou raramente alterados.
A informação geralmente é colocada no chip de armazenamento quando ele é
fabricado e o conteúdo da ROM não pode ser alterado por um programa de usuário. Por
esse motivo é uma memória só de leitura.
A ROM se constitui em um chip que possui um software determinado e não apagável
pelo usuário. Desta forma a ROM incorpora as idéias de hardware e software (a isto se dá o
nome de firmware).
Portanto, firmware, é um hardware que contém um software já determinado,
associando assim as duas capacidades. Ex: fita de videogame
Em resumo, a informação armazenada em ROM não é volátil, ou seja, não é perdida
quando o fornecimento de energia externa do computador é interrompido. Já a RAM é
volátil, pois as informações armazenadas são perdidas quando a energia é cortada.
2.4.2) Memória Secundária
A memória secundária é a memória de armazenamento permanente, onde os
programas e dados não são perdidos na falta de energia elétrica. Por esse motivo, conhecida
como memória não volátil. Ela funciona como complemento da memória principal para
guardar dados.
Como exemplos de memória secundária podemos citar o disquete, o disco rígido e o
CD-ROM.
2.5)Dispositivos de Entrada e Saída:
Os dispositivos de E/S (Entrada e Saída) servem basicamente para a comunicação do
computador com o meio externo. Eles provêem o modo pelo qual as informações são
transferidas de fora para dentro da máquina, e vice-versa, além de compatibilizar esta
transferência através do equilíbrio de velocidade entre os meios diferentes. Entre estes
componentes podemos mencionar o teclado, o vídeo e a impressora.
Teclado (Periférico de Entrada): É sem dúvida o mais difundido meio de entrada de
dados, no qual estabelece uma relação direta entre o usuário e o equipamento.
Drive (Periférico de Entrada e Saída): Conhecido também como "Unidade de Disco"
ou "acionador", o drive, tem como função fazer o disco girar (dentro do envelope) numa
velocidade constante e transferir programas ou dados do disco para o computador. Essa
operação é feita através de uma cabeça de leitura e gravação que se move para trás e para
frente na superfície do disco. Os dados gravados em disco podem ser lidos e utilizados
como fonte de consulta em uma operação futura.
Winchester, Disco Rígido ou HD (Periférico de Entrada e Saída): Semelhantemente
aos drives em utilização e funcionamento, tem como principal diferença, a inviolabilidade,
a maior capacidade de armazenamento e a maior velocidade de operação.
É composto por uma série de discos de material rígido, agrupados em um único eixo,
possuindo cada disco um cabeçote. Os cabeçotes flutuam sobre a superfície do disco
apoiados num colchão de ar, isso significa que eles devem ser conservados em caixas
hermeticamente fechadas para evitar problemas causados pela poeira e outros elementos
estranhos.
As unidades winchester devem receber um cuidado maior por guardarem maiores
quantidades de informações, pois qualquer trepidação pode fazer com que o cabeçote
encoste-se ao disco, danificando os dados.
Vídeo ou Monitor (Periférico de Saída): Utilizado basicamente para a saída de
informações, o vídeo é o principal canal por onde o computador apresenta informações ao
operador. Em geral é conectado à placa de sistema por meio de um adaptador
monocromático de alta-resolução ou por um adaptador colorido-gráfico.
Caneta Óptica (Periférico de Entrada): A caneta óptica nada mais é do que um
sensor óptico, que ao ser apontada na tela do monitor, a coincidência da varredura no ponto
onde está a caneta provoca um mapeamento da tela e, portanto, permite até desenhar
diretamente na tela.
Mouse (Periférico de Entrada): O mouse é colocado sobre qualquer superfície plana
e, quando se move, movimenta também o cursor na tela com extrema agilidade. Assim,
uma pessoa pode fazer um movimento para qualquer parte da tela, pressionar o botão e dar
andamento à operação desejada.
Joystick (Periférico de Entrada): Esse tipo de controle manual foi desenvolvido
baseado no manche com que o piloto manobra o avião. Geralmente é utilizado para jogos
semelhantes aos fliperamas.
Impressoras (Periférico de Saída): Existem três tipos principais de impressoras para
microcomputador: Matricial (ou de Matriz de Pontos), Jato de Tinta e Laser. São
utilizados para a saída de dados.
Matricial: A tecnologia mais comum de impressão é o da matriz de pontos,
que funciona por meio de uma cabeça de impressão contendo um grupo de agulhas.
Os caracteres são impressos no papel mediante a combinação dessas agulhas. A
vantagem da matriz de pontos está na rapidez e no preço. Entretanto, como as letras
e números são feitos com série de pontos, a qualidade da impressão deixa a desejar,
além disso, essa impressora faz muito barulho.
Jato de Tinta: As impressoras Jato de Tinta injetam gotas de tinta (ou
bolhas de tintas aquecidas) que formam o caractere a ser impresso. As gotas passam
por um eletrodo e recebem carga elétrica. Esse tipo de impressora trabalha com
enorme rapidez, tendo capacidade para imprimir muitos caracteres por segundo. Sua
qualidade de impressão normalmente é muito boa.
Laser: Sistema semelhante ao utilizado nas máquinas de xerox, por
sensibilização do papel e uso de toner para impressão. Possui alta velocidade e alta
resolução, tanto na escrita quanto em modo gráfico. Se forem coloridas usam toner
de 3 ou 4 cores.
Modem (Periférico de Entrada e Saída): O modem é um dispositivo de conversão de
sinais, que transmite dados através de linhas telefônicas. A palavra MODEM é derivada das
palavras MOdulação e DEModulação.
Modular significa converter pulsos digitais (dígitos) em sinais analógicos (ondas
senoidais), para que eles possam percorrer numa linha telefônica.
Scanner – Digitalizador de imagem – (Periférico de Entrada): Um digitalizador de
imagens é um equipamento de entrada de dados, que permite a leitura de imagens a partir
de material impresso (revistas, jornais, cartazes), armazenando na memória toda a tela
recebida na leitura.
2.6)Software
Def. 1: é o conjunto de instruções que faz com que o computador realize o
processamento e produza o resultado desejado.
Def 2: Software é uma sentença escrita em uma linguagem de programação, para a
qual existe uma máquina capaz de interpretá-la. A sentença (o software) é composta por
uma seqüência de instruções (comandos) e declarações de dados, armazenável em meio
digital. Ao interpretar o software, a máquina computável é direcionada à realização de
tarefas especificamente planejadas, para as quais o software foi projetado.
Os programas de computadores são construídos utilizando-se as chamadas linguagens
de programação.
Tipos de Software:
Básicos
Sistema Operacional (SO)
Compiladores e Interpretadores
Aplicativos
Editores de texto
Planilhas Eletrônicas
SGBD
Editoração Eletrônica
Softwares Gráficos
Softwares Básicos:
É o conjunto de programas que supervisionam e auxiliam a execução dos diversos
softwares aplicativos. O software básico é, em geral, formado pelos seguintes programas
principais: Sistema Operacional, Compiladores e Interpretadores: que traduzem ou
interpretam os programas escritos em diferentes linguagens.
O software básico é fornecido pelo próprio fabricante do computador e, em geral, está
escrito em linguagem de máquina.
Softwares Aplicativos:
É o programa específico escrito para executar alguma operação (ou resolver um
problema) de interesse do usuário. Em geral é escrito em Linguagem de Alto Nível pelo
próprio usuário.
Tanto o software aplicativo como o básico trabalham em linguagem de máquina, isto
é, em código binário, que é a única codificação aceita pelo hardware ou arquitetura do
computador.
O usuário. em geral, não manipula diretamente valores ou códigos binários, mas
trabalha com valores decimais, hexadecimais e códigos Basic. Pascal, C, etc. Os programas
do software básico encarregam-se de efetuar a tradução dos códigos e a conversão dos
valores
2.6.1)O Sistema Operacional
É o software responsável pela interface (interação) entre hardware e o usuário, o
hardware e outros softwares aplicativos . (exemplos: WINDOWS 95 e 98, UNIX, DOS,
OS2, etc).
Podemos dizer que o Sistema 0peracional é um conjunto de rotinas, ou seja, uma lista
de instruções passadas para o microprocessador com a finalidade promover a comunicação
do usuário com o hardware.
O Sistema Operacional é o Primeiro programa a ser “carregado” ao se ligar a máquina
(boot). Os PCs procuram o sistema operacional primeiro na unidade de disco principal, se
eles encontram um disco inicializável naquela unidade usam aquele sistema operacional,
caso contrário, vão procurá-lo no HD principal.
Principais tarefas do Sistema Operacional:
1.

Proporcionar uma interface de linha de comando ou uma interface gráfica
para que o usuário possa se comunicar com o computador.
Linha de Comando (O usuário controla os programas através da digitação de
comandos no aviso de comando (prompt))
Interface Gráfica GUI (Conceito de janelas, menus, ícones, caixas de diálogo)

Gerenciar os dispositivos de hardware do computador.
Serve de intermediário entre os programas e o hardware;

Gerenciar e manter o sistema de arquivos em disco.
Mantém a lista dos arquivos contidos em um disco (utiliza os conceitos de
pastas (diretórios) e subpastas (subdiretórios) na organização dos arquivos).

2.
3.
4.





Dar suporte a outros softwares.
Salvar arquivos em disco;
Ler arquivos do disco para a memória;
Verificar o espaço disponível em disco e memória;
Alocar memória para armazenar dados e programas;
Ler toques de teclas do teclado e exibir caracteres ou gráficos na tela;
2.7) Bits e Bytes
A palavra bit é uma abreviatura de "Binary Digit" (em inglês, "dígito binário"). Este
termo foi criado pelo engenheiro belga Claude Shannon que em 1949 elaborou uma teoria
matemática, onde usava esta palavra para simbolizar a unidade de informação.
Tudo na informática é medido em bits, desde o tamanho de um número representado
pela unidade decimal até a velocidade de transferência de dados em uma rede.
Em outras palavras, um bit é o menor dado de uma informação. Por exemplo, para
que o computador possa representar o número 500 usa o código binário 111110100, sendo
que cada digito deste código binário é um bit.
Para sabermos como codificar uma informação tomemos como exemplo duas
lâmpadas, com os estados acesa e apagada. Quantos arranjos diferentes de lâmpadas acesas
/ apagadas pode-se produzir ?
0
0
1
0
0
1
1
1
4 combinações
-
Com 4 lâmpadas: 24 combinações possíveis
Com n lâmpadas: 2n combinações possíveis
Com base nessa idéia:
- Com 4 lâmpadas pode-se representar 16 símbolos diferentes, exemplo : com 4 dígitos
binários consigo representar 16 dígitos hexadecimal.
- Com n lâmpadas pode-se representar 2n símbolos diferentes!
Assim, se um byte tem oito bits, existem 256 combinações possíveis de bytes. Dois
bytes, ou 16 bits, podem ter 65.535 combinações diferentes.
Esse sistema de numeração só com dois dígitos (0 e 1) se chama sistema binário. É
um sistema com o qual não estamos muito acostumados, porque no dia-a-dia usamos o
sistema decimal (de dez dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9).
O byte é composto por 8 (oito) bits, e é o necessário para representar qualquer
caractere (letras, números, sinais de pontuação). Então, para representar a letra "a", por
exemplo, é necessário 1 byte, ou seja, 8 bits.
BITS

BYTE

PALAVRA

0
1
1101110 1
BYTE
BYTE
...
BYTE
BYTE