O documento discute os principais componentes e conceitos de computadores, incluindo hardware, software, sistemas operacionais e redes. É dividido em três partes: componentes básicos, organização dos computadores e entrada e saída.

1. O computador e seu funcionamentoEquipe: Manoel, Claudio,Marilda, Kátia, Jucélia, Lívia e

2. Organização dos computadores Componentes básicos dos computadores (hardware e software) Redes de computadores Introdução: O tema está divido em três partes principais

3. Hardware: Os dispositivos físicos, o que podemos tocar (circuitos integrados, placas de circuito impresso, cabos, fontes de alimentação, memórias,dispositivos de entrada e saída (I/O). Software: As partes lógicas, a parte de programação (algoritmos e sua representação computacional [programas]) A arquitetura básica de qualquer computador, seja um PC, um Macintosh ou mesmo um computador de grande porte, é formado por 5 componentes básicos: o processador, a memória RAM,o disco rígido, dispositivos de entrada e saída e software. Noções básicas elementares, para podermos compreender o tema proposto.

4. Principais componentes de um computador “Processadores. Contemplam componentes tais como CPU, controladores e co-processadores. Têm um conjunto de instruções (de propósito geral para a CPU, especializado para co-processadores) operando sobre instruções e dados (obtidos e armazenados externamente) organizados em palavras”. “Memórias. Incluem dois subsistemas principais, memória principal e memória secundária. O custo associado à memória está diretamente relacionado à sua capacidade de armazenamento e à sua velocidade de operação”. “Meios de interconexão. Estabelecem a comunicação entre componentes através de barramentos sob seu controle. Um problema crítico na utilização dos meios de interconexão é a contenção, a disputa pelo uso simultâneo de recursos compartilhados”.

5. Conceitos teóricos Organização dos computadores

6. Arquiteturas de computadores: Posteriormente, será abordada a unidade central de processamento, com a organização interna dos seus registradores, instruções, transferência e manipulação de dados, controle de programa e arquiteturas RISC. A organização do sistema de entrada e saída é também discutida, citando dispositivos periféricos, interfaces, modos de transferência de dados, interrupções, acesso direto à memória, processador de E/S, comunicação serial e paralela, entre outros. Conceitos sobres organização dos computadores A Organização de Computadores está focada na forma com que os componentes de hardware estão interconectados para formar um sistema computacional. Funcionamento básico dos sistemas de computação A Arquitetura de Computadores preocupa-se com a estrutura e comportamento dos vários módulos funcionais de um computador, e como eles interagem para atender às necessidades de processamento do usuário.

7. Arquitetura típica encontrada nos PC atualmente Barramento AGP Monitor Barramento local Placa de vídeo AGP Processador (CPU) Ponte norte Memória RAM Placas PCI Barramento PCI Portas IDE drivers DVD/CD-ROM Slot PCI Barramento ISA Disco rígido Portas Seriais Porta Paralela Disquete Portas USB Portas Sata Portas de Rede Outros padrões e formatos Ponte sul Slot ISA Placas ISA Barramento X Memória ROM

8. Entrada e SaídaCaracterísticas dos principais periférios de I/O Barramentos Para que se possa desfrutar da rapidez e flexibilidade de um computador, não basta saber que ele pode armazenar na memória os programas e dados que desejamos processar e nem que ele pode executar mais de um milhão de instruções por segundo. É preciso que o programa que temos escrito, por exemplo, em uma folha de papel e os dados a serem manipulados por ele sejam inseridos no sistema, caractere a caractere, incluindo os espaços em branco, sinais de pontuação e símbolos de operações matemáticas. Para realizar estas tarefas é necessário um meio qualquer que faça esta comunicação homem-máquina. Da mesma forma que se necessita de comunicação com a máquina, também é preciso comunicação no sentido contrário (máquina-homem), de modo que o usuário possa entender os resultados de um processamento. Os dispositivos responsáveis pela entrada/saída são também denominados de periféricos (instalados fora do núcleo principal CPU/MP ficam na maioria das vezes próximos, na periferia).

9. Conexões de periféricos de entrada e saída padrões Porta paralela As portas seriais realizam a comunicação serial, enviando os dados bit a bit ao invés de palavra por palavra. Isso faz com que a comunicação seja mais lenta e propensa a erros, por outro lado, menos fios são necessários para ligar transmissor e receptor e a distância entre eles pode ser grande. Existem dois tipos de comunicação serial: síncrona e assíncrona. No primeiro tipo há um canal para transmissão de dados e um para o sincronismo, que mostra ao receptor onde começa e termina cada conjunto de dados que está sendo transmitido no canal de dados. Na comunicação assíncrona, utilizada nos computadores, o mesmo canal que transmite os dados é responsável pelo sincronismo, enviando sinais de início e fim do conjunto de dados. Porta paralela permite que dados saiam do micro diretamente para um dispositivo externo byte a byte. Ela utiliza a comunicação paralela, que apesar de ser extremamente rápida e segura, está sujeita a ruídos; deste modo não pode usada para comunicar dispositivos muito longe um do outro. A porta paralela tradicional é unidirecional, permitindo apenas que dados sejam enviados pelo micro ao periférico. Portas seriais

11. Principais componentes Componentes básicos dos computadores (hardware e software)

12. Principais componentes de um computador atualmente Unidade Principal de processamento Placa Mãe O processador (CPU) é o componente vital de um sistema de computação, responsável pela realização das operações de processamento (cálculos matemáticos, entre outros) e de controle durante a execução de um programa Buscar uma instrução na memória, uma de cada vez - fase de leitura; Interpretar a instrução - decodificar; Buscar os dados onde estiverem armazenados, para trazê-los a CPU; Executar a operação com os dados; Guardar, se for o caso, o resultado no local definido na instrução; Reinicia o processo, apanhando nova instrução. Como o próprio nome sugere, é a principal placa no computador onde todos os dispositivos são conectados. Ela pode possuir dispositivos onboard (modem, placa de vídeo, placa de som ...) ou não (fazendo com que você tenha de comprar placas individuais para cada uso). Onboard - Denominação dada a placas que ficam "dentro" da placa mãe e não podem ser retiradas; Offboard - Oposto de Onboard, são as placas que não estão diretamente na placa mãe e devem ser encaixadas na mesma (no slot adequado para isso).

14. Principais componentes de um computador atualmente Armazenamento de dados removíveis Unidades de discos e discos removíveis Dessa forma, temos praticamente 2 tipos de memória no micro: a principal RAM e a secundária,formada por unidades de disco. Por vezes ainda existe uma referência a memória terciária, composta de mídias de cópias de segurança (discos óticos, fitas ...). Como a memória RAM se apaga quando desligamos o micro, devemos ter outros meios de armazenar dados e programas, de forma que eles possam ser utilizados no futuro. Dados e programas devem estar armazenados em memória secundária, geralmente discos magnéticos (disquetes e H.D.) ou ainda meios óticos, disponíveis em CD ou DVD. Acesso às Informações a Partir de Qualquer Lugar A quantidade de unidades de discos presente num micro comum é limitada pelas suas conexões nas controladoras na placa-mãe, pelo número de extensões de fonte de alimentação e pelo endereçamento de cada unidade. Usualmente, podemos ter até 2 unidades de disco flexível (disquete, floppy, ...) e até 4 unidades de H.D. (contando junto às unidades de CD-ROM e DVD).

15. Programas essenciais para o funcionamento de um computador Programas Bios (Gerenciamento input/output); Sistema Operacional; drivers; Programas opcionais, tais como pacotes Office, antivírus, multimídia, utilitários, etc.........

16. Software Essenciais Para o Funcionamento do ComputadorGerenciador de boot BIOS significa “Basic Input Output System”, ou, em Português, “sistema básico de entrada e saída”. O BIOS é a primeira camada de software do sistema, um pequeno programa que tem a função de “dar a partida” no micro. Durante o processo de inicialização, o BIOS fica encarregado de reconhecer os componentes de hardware instalados, dar o boot, e prover informações básicas para o funcionamento do sistema. Bios (Basic Imput / Output System, Sistema Básico de entrada/ saída) O BIOS é gravado em um pequeno chip instalado na placa mãe. Cada modelo de BIOS é personalizado para um modelo específico de placa, não funcionando adequadamente em nenhum outro. Assim como o cartão de crédito e a escova de dentes, o BIOS é “pessoal e intransferível”. Quando inicializamos o sistema, o BIOS conta a memória disponível, identifica dispositivos plug-and-play instalados no micro e realiza uma checagem geral dos componentes instalados.

17. Sistemas operacionais – Conceitos O que é um sistema operacional Núcleo (Kernel em inglês - também conhecido como "executivo"); Gerenciador de processo; Escalonador (Schedule, em inglês); Gerenciador de arquivo. O sistema operacional é uma coleção de programas que: Principais sistemas operacionais: Microsoft Windows; Macintosh; Linux Inicializa o hardware do computador; Fornece rotinas básicas para controle de dispositivos; Fornece gerência, escalonamento e interação de tarefas; Mantém a integridade de sistema. As Várias Partes de um Sistema Operacional

18. Microsoft WindowsPrincipais características Vantagens deste sistema A conseqüência por ser o mais popular, também o coloca como o sistema operacional mais atacado por hacker, vírus e outros programas maléficos; Necessita ser constante atualizado para a correção de falhas de segurança; Em algumas versões, os preços são bastante elevados, chegando a custar o preço de um carro popular usado com alguns anos de uso. Por ser o mais popular dos sistemas operacionais, possui um número maior de programas para as mais diversas finalidades; Vastas documentação explanando os mais diversos problemas e soluções para este sistema; Preços que vão decrescendo com o passar dos anos; Pacote de programas voltados para atividades bussines e de escritório, como o Microsoft Office e outros. Desvantagens

19. Apple MacintoshPrincipais características Principais vantagens Inicialmente, por possuir uma arquitetura fechada, impossibilitou sua popularização em outros países fora dos Estados Unidos; O preço é alto para os padrões médios aquisitivo do brasileiro, podendo um PC da Apple chegar á custar mais de R$ 7.000,00 reais em razão dos impostos de importação; Possui a desvantagens de não possuir a mesma quantidade de software que existe para o Windows. Por ser baseado em sistemas Unix, é muito robusto e estável; Com o passar dos anos, foi aperfeiçoado para uso de profissionais na área de comunicação visual; Atualmente foi adaptado para ser instalado em computadores com arquitetura x86, que permitirá se popularizar com o decorrer dos anos; É relativamente bastante resistente a ação de vírus. Desvantagens

20. LinuxPrincipais características Principais vantagens É um sistema operacional em fase de maturação, muitas configurações ainda são feitos em linha de comando, exigindo do usuário, maior nível de conhecimento técnico se comparado com o Windows; Por estarmos aculturado com o sistema da Microsoft, há uma dificuldade inicial de se fazer uso do sistema; A principal dificuldade atual encontrada por seus usuários, é a falta de drivers, uma vez que os fabricantes de hardware não têm dado a mesma ênfase ao Linux da mesma forma que dão ao Windows em relação aos seus produtos. Sistema operacional inicialmente desenvolvido como base do sistema Unix por um estudante finlandês chamado Linux Torvalds; Ambiente seguro, isento da quase a totalidade de vírus que ataca o sistema Windows; Eficaz para ambientes de rede, sendo empregado em larga escala; Vem paulatinamente ganhando espaço em ambientes desktop; Possui ampla gama de software equivalentes em suas funções, existentes no ambiente Windows; Baseado na licença Gnu/Linux, tornando-o gratuito para o uso. Desvantagens

21. Principais pacotes de aplicativos A principal suíte de aplicativos utilizado depois do sistema operacional é o pacote de suíte Office da Microsoft, que não é grátis, possuindo seu equivalente gratuito que é o Open Office da Sun, também disponibilizado para ambientes Linux, uma ótima alternativa ao pago; Outros softwares de relevância, são os aplicativos de gravação de DVD/CD-ROM, os antivírus, aplicativos de manipulação de arquivos multimídia, de banco de dados, ambientes de rede e conforme as necessidades e objetivos ficam inviáveis mencioná-los um a um; +

22. Serviços e protocolos Ambientes de Rede

23. O que é uma rede de computadores? A necessidade de compartilhar recursos (impressoras, discos rígidos,etc) Os computadores foram pensados, antes de serem construídos, como máquinas que seriam conectadas entre si para um uso compartilhado de seus recursos. Nos primeiros computadores, entretanto, o conceito de compartilhamento estava longe de estar implementado. As máquinas eram isoladas, com um poder de processamento bom (para época) mas incapazes de compartilhar qualquer recurso que fosse. Em meados de 1973, enquanto desenvolviam uma versão do UNIX para rodar em uma máquina da Digital, os pesquisadores da Bell Labs perceberam que o UNIX poderia ser o Sistema Operacional onde o conceito de Rede poderia ser implementado. Isso foi possível porque no UNIX existe o conceito de driver de dispositivo (comum hoje em vários outros sistemas operacionais). No UNIX um driver é um arquivo que só tem uma função: trocar dados entre um dispositivo e a CPU do computador. Então eles implementaram a construção da placa de rede, escreveram o driver para a placa e conseguiram compartilhar uma parte de uma das máquinas - no caso, uma UNIDADE DE FITA. Como os SOs se comunicam Mas como acontece o uso da rede? Tudo fica bem escondido do usuário final (que, como nós, precisa saber como usar e não como funciona). Mas é interessante fazer, pelo uma vez, esta viagem. Cada vez que usamos um programa, este é controlado pelo Sistema Operacional (que na verdade é quem executa todos os acessos aos meios físicos – discos rígidos, memórias, placas, etc.), o programa é um solicitante de serviços ao Sistema Operacional. O SO é o executor destes pedidos.

24. O que é uma rede de computadores? A necessidade de compartilhar recursos (impressoras, discos rígidos,etc) Existem várias formas de acontecer à comunicação entre computadores. De modo semelhante aos modos como nós (humanos) nos comunicamos (pensando somente na fala e na audição como meios – transporte – da informação), podemos estar em uma conversa entre duas ou mais pessoas onde, enquanto uma delas fala, as outras permanecem quietas, é o caso de uma palestra. Outra forma seria alternar entre as pessoas um tempo que permite que elas falem, enquanto as outras se calam. Podemos ainda ter o pequeno “caos” de várias pessoas falando e ouvindo ao mesmo tempo. Nesta última forma, o nosso cérebro trabalha recebendo uma montanha de informação e “selecionando” o que é de seu interesse. Imagine agora que nosso cérebro esteja fazendo este filtro, mas com uma diferença.... ele vai identificar a origem e destino de cada mensagem e decidir se a mensagem é dele ou não. É EXATAMENTE assim que trabalha a comunicação entre SOs. Eles estão conectados fisicamente,e existe um programa de computador que envia e recebe. Este programa estabelece a forma como os computadores trocam os dados entre si. Este programa é o protocolo de comunicação. Os SOs usam estes programas para enviar e receber dados entre os computadores que estão interconectados. O SO acessa este programa quando é solicitado por um outro programa,chamado aplicativo, para enviar uma mensagem ou receber uma mensagem. Este conjunto de programas aplicativos serão chamados de Serviços.

25. O que são os serviços nesta rede? Troca de mensagens Compartilhamento de arquivos Comunicação multimídia Existem Serviços especializados em cada modalidade de comunicação entre as pessoas usando o computador como meio. Podemos escrever uma mensagem e esta mensagem ficar aguardando até que o destinatário da mensagem conecte o computador em uma rede e receba a mensagem. De modo análogo como funciona o nosso Correio do mundo real, o Correio Eletrônico funciona com mais potencial de transmitir mensagens, pois tem a rapidez como maior qualidade. Existem situações onde desejamos que um arquivo que está em nosso disco rígido seja acessado por mais de uma pessoa, mas não temos como deixar nosso computador conectado 24 horas por dia em uma rede. Para estas situações, pode ser interessante deixar nosso arquivo em algum computador que esteja conectado permanentemente na rede. E deste computador disponível, podemos disponibilizar nossos arquivos. O avanço dos computadores permitiu a combinação de uma infinidade de formatos de arquivos, com finalidades diferentes e se apresentando de várias formas. Sons, imagens em movimento ou em fotos, tudo pode ser visto em uma telinha de computador. Estas formas tentam aproximar o computador da forma como nos comunicamos, usando todos os nossos sentidos.

26. O que são os serviços nesta rede? Comunicação on-line Estrutura física da rede Uma alternativa interessante de comunicação é apresentada em um serviço de comunicação dita on-line, que se estabelece quando dois ou mais usuários estão conectados em uma rede e usam um serviço de comunicação on-line, onde eles podem “conversar” via teclado (utilizando caracteres ASC II). Existe uma infinidade de serviços que realizam esta função, entre eles os mais consagrados são o ICQ e o MSN. A estrutura física de uma rede depende de muitos fatores, desde a localização dos equipamentos, distância ente um ponto e outro, até o volume de dados/informações que irá transitar por esta rede. De um modo geral, podemos dizer que são necessários os seguintes itens: computadores, cabos, placas, modems, linhas telefônicas, hub, protocolos de dados, etc......... .

27. Protocolos de rede Os protocolos IP – Internet Protocol TCP – Transmission Control Protoco Assim como temos nossas regras sociais de comunicação (por exemplo, em uma palestra somente uma pessoa fala; em uma assembléia, são várias as pessoas que falam e, mesmo assim, uma pessoa fala por vez), também os computadores precisam de algumas regras para trocar informações. No caso da Internet, essas regras básicas estão reunidas no conjunto de protocolos chamados TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). Na Internet cada computador tem um número IP próprio, assim como cada casa tem um endereço único. Quando fazemos acesso à Internet através de um provedor, usamos o que se chama acesso discado, e nossa conexão com a Internet em geral ganha números IP diferentes a cada acesso. Mesmo assim, quando nosso computador se conecta ao provedor, o número IP atribuído a ele é único em uma rede. Suponhamos que em dado computador existem vários programas se comunicando através da rede em um mesmo instante - por exemplo, uma página da Rede sendo carregada enquanto se verifica a caixa postal. Como o computador "sabe" que a página da Rede deve ir para o navegador e os e-mails para o programa que lê e-mails? Isso é possível porque no caso de programas que se comunicam pela Internet, esse endereço é o número TCP.

28. Outros protocolos É importante salientar que, para cada tipo de recurso disponível pela Internet, também existe um protocolo de comunicação específico, além do TCP/IP. Telnet HTTP FTP – File Transfer Protocol É um protocolo que permite o logon em máquinas remotas. Você passa a utilizar a máquina remota para realizar o processamento. No Windows existe o RAS (Remote Access Service,- Serviço de Acesso Remoto), atualmente este serviço é conhecido Área de Trabalho Remota. HTTP significa HyperText Transfer Protocol - Protocolo de Transferência de Hipertexto. O HTTP é o protocolo usado para a transmissão de dados no sistema World-Wide Web. Cada vez que você aciona um link, seu navegador realiza uma comunicação com um servidor da Web através deste protocolo. O FTP ou Protocolo de Transferência de Arquivos é um aplicativo tradicional para receber ou enviar arquivos pela Rede. Ele permite apenas a troca de arquivos entre computadores, ou seja, você não consegue executar aplicativos no computador conectado (diferentemente do Telnet). O FTP utiliza programas cliente-servidor para comunicação.

29. Métodos de conexão É importante salientar que, para cada tipo de recurso disponível pela Internet, também existe um protocolo de comunicação específico, além do TCP/IP. Conexão Cabeadas Wi-Fi Outros métodos Em 1990 um Inglês chamado Tim Berners-Lee, que trabalhava num laboratório de pesquisas nucleares, desenvolveu uma interface gráfica para uso através da Internet chamada World Wide Web. Seguindo as origens sem fins lucrativos da Internet, Berners-Lee não patenteou sua idéia. Ele facilitou ao máximo o acesso de todos à nova tecnologia. Hoje, a WWW é de longe o segmento com o maior crescimento na Internet. World-Wide Web é um sistema de informações organizado de maneira a englobar todos os outros sistemas de informação disponíveis na Internet. O FTP ou Protocolo de Transferência de Arquivos é um aplicativo tradicional para receber ou enviar arquivos pela Rede. Ele permite apenas a troca de arquivos entre computadores, ou seja, você não consegue executar aplicativos no computador conectado (diferentemente do Telnet). O FTP utiliza programas cliente-servidor para comunicação. HTTP significa HyperText Transfer Protocol - Protocolo de Transferência de Hipertexto. O HTTP é o protocolo usado para a transmissão de dados no sistema World-Wide Web. Cada vez que você aciona um link, seu navegador realiza uma comunicação com um servidor da Web através deste protocolo.

30. Referências Bibliográficas BETTO, Marcelo da Silva. Arquitetura de Redes. In: APOSTILANDO.COM. 99p., 2009. Disponível em: <http://www. apostilando.com/>. Acesso em: 21 jan.1997 E, Carlos Morimoto. Guia de Upgrade e Manutenção. 306p., 2000. Disponível em: < http://www.guiadohardware.net/ >. Acesso em:13.08.1998. E, Carlos Morimoto. Hardware, Novas Tecnologias. 3ª Edição. 385p., 2001. Disponível em: < http://www.guiadohardware.net/ >. Acesso em:? TORRES, Gabriel. Hardware, Curso Completo. 4ª Edição. Rio de Janeiro: Axcel Books do Brasil LTDA, 2001. 1468 p. STALLINGS, W.; Arquitetura e Organização de Computadores, 5ª Edição, Prentice-Hall, 2002; TANENBAUM, A. S.; Organização Estruturada de Computadores, 5ª Edição, Prentice-Hall, 2006; HENNESSY, J. L.; PATTERSON, D. A. Computer architecture: A quantitative approach. 3 ed. Amsterdam: Morgan Kaufmann, 2003. MANO, M. M. Computer System Architecture. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 525p. 1993.