Conceitos Básicos de Informática

Conceitos Básicos de Informática
Antônio Maurício Medeiros Alves
Objetivo do Material
• Esse material tem como objetivo apresentar
alguns conceitos básicos de informática, para
que os alunos possam se familiarizar com as
diferentes partes/elementos que compõem
um computador.
• Para iniciar a discussão sobre computadores é
necessário se estabelecer dois conceitos iniciais:
– HARDWARE – são os componentes físicos do
computador, ou seja, a máquina propriamente dita. É
composto também pelos periféricos (dispositivos de
entrada e saída) como teclado, mouse, monitor, etc.
– SOFTWARE – é a parte lógica do computador,
representado pelos programas que nos permitem
utilizar a máquina (hardware). Sua principal função é
realizar a interface entre um computador e o usuário.
Principais elementos do Hardware
• Podemos agrupar os elementos do hardware em
diferentes categorias. Apresentamos a seguir um
exemplo de categorização:
• dispositivos de entrada de dados;
• dispositivos de saída;
• CPU;
• Placa-mãe;
• HD;
• memória.
• Os dispositivos de entrada e saída de dados nos
permitem interagir com o computador:
– Os dispositivos de entrada nos permitem alimentar os
programas que serão utilizados fornecendo dados que
serão processados e nos são “devolvidos pelos
dispositivos de saída.
– Os dispositivos de saída nos apresentam os resultados
do processamento das informações enviadas ao
computador. Há dispositivos multifunções, como o CD
e o DVD, que podem ser de entrada, de saída sendo,
ainda, de armazenamento de dados.
• Dispositivos de entrada
– Os mais comuns: teclado, mouse, web cam, etc.
– Outros dispositivos de entrada: disquete, CD, DVD e
também podemos incluir nessa categoria o scanner
(também leitores de códigos de barras).
• Dispositivos de saída:
– O principal dispositivo de saída é o monitor (tubo,
lcd, plasma, etc.). Entretanto outros dispositivos são
muito utilizados:
impressoras, caixas de som,
projetores multimídia, etc.
O gabinete
• O gabinete do computador é a “caixa”, onde ficam seus
elementos, como a placa mãe, a fonte, as unidades de discos,
a CPU, as memórias, o HD, etc. Ele pode ser horizontal ou
vertical e nesse último caso, é chamado de torre.
• É muito comum se confundir o gabinete da máquina com a
CPU, cujo conceito será apresentado a seguir.
• No gabinete são distribuídos diferentes encaixes para
as placas e uma unidade de fonte elétrica (1),
conhecida como fonte. Essa fonte alimenta todos os
componentes do computador, como o cooler (2)
responsável pelo resfriamento dos componentes da
máquina e a placa-mãe (3).
(1)
(2)
(3)
Unidade Central de Processamento (CPU)
• A Unidade Central de Processamento – CPU, tem sua sigla decorrente
da expressão em inglês: Central Processing Unit.
• A CPU é responsável pelo processamento das informações, sendo
entretanto muitas vezes confundida com o “gabinete” da máquina.
Porém ela é o próprio processador ou chip, onde são processados os
dados. A CPU se divide em Unidade de controle (UC) e Unidade
Aritmética e Lógica (ULA):
– UC: é um circuito lógico responsável pelo funcionamento da
máquina.
– ULA: unidade central do processador, responsável pelas funções
de processamento, ou seja, execução das instruções.
• O processador tem 3 funções básicas:
(1) Realizar cálculos de operações aritméticas e comparações lógicas, (2)
manter o funcionamento de todos os equipamentos e programas, pois a
unidade de controle interpreta e gerencia a execução de cada instrução do
programa e (3) administrar na memória central (principal) além do
programa submetido, os dados transferidos de um elemento ao outro da
máquina, visando o seu processamento. As marcas mais comuns no
mercado são Intel e AMD.
Placa-mãe
• O processador se comunica com outros circuitos e placas que são
encaixadas nas fendas, os "slots" ou conectores da placa-mãe.
• É a placa principal, formada por um conjunto de circuitos integrados
("chip set") que reconhece e gerencia o funcionamento dos demais
componentes do computador.
• Se o processador pode ser considerado o “cérebro” do computador,
a placa-mãe (do inglês motherboard) representa a espinha dorsal,
interligando os demais periféricos ao processador.
• Antigamente, a placa-mãe funcionava apenas como um ponto
central, contendo os ocupados pelos demais componentes,
comprados separadamente: processador, pentes de memória, placa
de vídeo, modem, placa de som e rede, entre outros.
• Cada um desses componentes era uma placa a parte, interligados
pela placa-mãe. Atualmente as placas “onboard" já apresentam
muitos desses componentes, porém para se aumentar o
desempenho ou recursos, é possível instalar placas adicionais
ampliando os componentes originais.
• Toda placa mãe possui o programa de controle BIOS ("Basic Input
Output System"), armazenado na memória, que é o responsável
pelo teste inicial do sistema e que guarda as configurações do
hardware e as informações referentes à data e hora. Esse programa
realiza o "boot", que consiste em carregar o programa do sistema
operacional, que está arquivado no disco rígido para a memória
principal. Com o sistema operacional carregado, o computador está
pronto para executar os comandos e executar outros programas.
• Para manter as configurações da BIOS, ou seja, os dados
gravados no chip de memória, responsável pelas
informações sobre a configuração da máquina, incluindo a
memória RAM disponível, é usada uma bateria de níquelcádmio ou lítio, normalmente de 3 volts. Portanto, mesmo
com o computador desligado, o relógio e as configurações
de hardware são mantidos ativos. Assim, ao ligar o
computador o BIOS executa o auto teste inicial do sistema.
• O relógio ajuda a perceber quando a bateria está ficando
fraca. Se, toda vez que se ligar o pc, aparecer a hora e a
data com informação errada, em muitos minutos ou horas
e até dias, é o momento para trocar a bateria.
• Na placa mãe fica a controladora IDE ("Integrated Device
Eletronics") que controla os periféricos acopladas ao
microcomputador e gerencia os dispositivos de entrada e
saída: porta serial (mouse e fax-modem), porta paralela
(impressora), porta SCSI ( permite a conexão de até sete
acessórios ) e a interface USB ("Universal Serial Bus"), que
suporta a conexão de muitos acessórios.
• Atualmente, na maioria dos computadores, o BIOS possui
um sistema denominado plug-and-play (PnP), que detecta
automaticamente qualquer novo periférico, facilitando a
sua instalação.
• Informações sobre placa-mãe adaptadas de
http://www.cultura.ufpa.br/dicas/mic/mic-pmae.htm
Disco Rígido (HD)
• O disco rígido, do inglês hard disk, também conhecido como HD serve
como unidade de armazenamento permanente, guardando dados e
programas.
• Ele armazena os dados em discos magnéticos que mantêm a gravação
por vários anos. Esses discos giram a uma alta velocidade e tem seus
dados gravados ou acessados por um braço móvel composto por um
conjunto de cabeças de leitura capazes de gravar ou acessar os dados
em qualquer posição nos discos.
Memórias
• Basicamente há dois tipos de memória em um computador: ROM e
RAM
• Memória ROM (Read-Only Memory) – também conhecida como
memória secundária ou ainda auxiliar do computador, é
responsável pelo armazenamento permanente de informações
como dados ou programas, que não estão não estão sendo usadas
ativamente por outros dispositivos. Exemplos de memória ROM são
os CDs, DVDs e o próprio HD.
• Memória RAM (Random Access Memory) – também conhecida
como memória principal do computador é responsável pelas
informações que estão sendo processadas/utilizadas. É uma
memória de acesso aleatório com conteúdo volátil, que é perdido
pelo desligamento do computador ou com a falta de energia
elétrica.
• Devido a sua característica volátil é que existe a
necessidade de salvar ou guardar as alterações nos
arquivos trabalhados, ou o resultado do processamento,
no disco rígido, antes de desligá-lo.
• A memória RAM é responsável pelo armazenamento de
dados e instruções que o processador utiliza para executar
suas tarefas sendo para ela transferidos os programas (ou
parte deles) e os dados que estão sendo trabalhados. Nela
é executada a maioria das operações da CPU.
• É um tipo de memória que permite a leitura, a gravação e a
regravação de dados. Todos os dados que entram e que
saem do computador passam pela memória principal
(RAM).
• Por ser responsável pelo armazenamento dos arquivos e
programas que estão sendo utilizados, a memória RAM tem
efeito direto no desempenho do computador, que sem
memória RAM suficiente passa a operar de forma muito mais
lenta. Certamente que o fato de aumentar a memória RAM
não garante uma maior velocidade do computador pois essa
também depende do processador, porém o torna mais
eficiente.
• Assim ao adquirir um computador esta especificação é quase
tão importante quanto a capacidade do processador, podendo
também ser ampliada pela adição de “novos pentes” de
memória, deixando o computador mais rápido, sem que haja
a necessidade de substituição por um modelo mais moderno.
• A memória RAM se apresenta normalmente em “chips”,
vendidos na forma de pentes de memória, com diferentes
capacidades, sendo conectados na placa mãe, podendo ser
ampliadas com a conexão de novos pentes. Os tamanhos de
memória RAM foram aumentando gradativamente: 16, 32, 64,
128, 256, 512 MB, 1GB e assim por diante.
SOFTWARE
• Software é o conjunto de programas que permite o
funcionamento e utilização da máquina (hardware).
• O primeiro software necessário para o funcionamento de um
computador é o Sistema Operacional, que é, na verdade,
“invisível” Sua principal função é reconhecer e utilizar o
hardware da máquina e permitir a utilização dos diferentes
programas que serão utilizados. Na verdade o usuário não
usa o sistema operacional, mas sim os programas instalados.
• Para acessar os diferentes elementos do computador,
incluindo seus periféricos, o sistema operacional necessita de
um driver, pequeno programa que faz com que o sistema
“converse” com o dispositivo.
Sistema Operacional
• Entre os principais sistemas operacionais
pode-se destacar o Windows (Microsoft), em
suas diferentes versões, o Macintosh (Apple) e
o Linux (software livre criado por Linus
Torvalds), que apresenta entre suas versões o
Ubuntu, o Linux Educacional, entre outras.
Software livre (free software)
• A definição de software livre não implica necessariamente em
sua gratuidade.
• Assim, "Software Livre“ não significa "não-comercial". Um
programa livre deve estar disponível para uso comercial,
desenvolvimento comercial, e distribuição comercial. O
desenvolvimento comercial de software livre não é incomum; tais
softwares livres comerciais são muito importantes.
• Quando falando sobre o software livre, é melhor evitar o uso de
termos como "dado" ou "de graça", porque estes termos
implicam que a questão é de preço, não de liberdade.
• Acessado em http://softwarelivre.org/portal/o-que-e
• "Software livre" se refere à liberdade dos usuários executarem,
copiarem, distribuírem, estudarem, modificarem e aperfeiçoarem o
software. Mais precisamente, ele se refere a quatro liberdades,
para os usuários do software:
– A liberdade de executar o programa, para qualquer propósito (liberdade no.
0);
– A liberdade de estudar como o programa funciona, e adaptá-lo para as suas
necessidades (liberdade no. 1). Aceso ao código-fonte é um pré-requisito
para esta liberdade;
– A liberdade de redistribuir cópias de modo que você possa ajudar ao seu
próximo (liberdade no. 2);
– A liberdade de aperfeiçoar o programa, e liberar os seus aperfeiçoamentos,
de modo que toda a comunidade se beneficie (liberdade no. 3). Acesso ao
código-fonte é um pré-requisito para esta liberdade.
•
Acessado em http://softwarelivre.org/portal/o-que-e
Software Gratuito (freeware)
• É fundamental não confundirmos o uso do
prefixo "free" em "freeware" e em "free
software", pois no primeiro uso o significado é de
gratuito, e no segundo de livre.
• Assim, um software gratuito, também conhecido
como freeware é todo programa de computador
cuja utilização não exige o pagamento de licenças
de uso ou royalties.
• Portanto um software pode ser gratuito sem ser
livre, ou seja, não ter seu código aberto.
• Se um software é gratuito ou freeware ele possui
suas funcionalidades completas por tempo
ilimitado sem custo monetário. Diferentemente
de “versões demo” para demonstração, que são
distribuídas gratuitamente com funções e tempo
de uso limitados.
• Um software gratuito pode ser acompanhado de
uma licença que restringe o tipo de uso como,
por exemplo, uso para fins não lucrativos, não
comerciais, uso acadêmico, entre outros.