Informática Aplicada I - Prof. Giancarlo

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Apostila de Informática Aplicada. Uma viagem pela história, passando pelos componentes básicos de um computador até a formação de redes de computadores.

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Informática Aplicada I - Prof. Giancarlo

  1. 1. 1111 UUUUNIDADENIDADENIDADENIDADE IIII: introdução a informática: introdução a informática: introdução a informática: introdução a informática 1.1 Conceito de Informática: dados, informação, bit e byte; 1.2 Computador: histórico e evolução dos computadores, funcionamento e componentes básicos; 1.3 Processamento de dados; 1.4 Tecnologia de Hardware: processadores, memória, periféricos, dispositivos de entrada e saída; 2222 UNIDADE II: rede de computadoUNIDADE II: rede de computadoUNIDADE II: rede de computadoUNIDADE II: rede de computadoresresresres 2.1 Modelos, protocolos: OSIOSIOSIOSI e TCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IP; tipos de redes;
  2. 2. 2 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo OOOO QUE É INFORMÁTICAQUE É INFORMÁTICAQUE É INFORMÁTICAQUE É INFORMÁTICA???? Informática pode ser considerada como significando “informação automática”, ou seja, a utilização de métodos e técnicas no tratamento automático da informação. Para tal, é preciso uma ferramenta adequada: o computador eletrônico. OOOO CCCCOMPUTADOROMPUTADOROMPUTADOROMPUTADOR O computador é uma máquina que processa dados, orientada por um conjunto de instruções e destinada a produzir resultados completos, com um mínimo de intervenção humana. Entre vários benefícios, podemos citar: grande velocidade no processamento e disponibilização de informações; precisão no fornecimento das informações; próprio para execução de tarefas repetitivas; propicia a redução de custos em várias atividades. BBBBREVEREVEREVEREVE HHHHISTÓRICOISTÓRICOISTÓRICOISTÓRICO O Ábaco, um instrumento para auxiliar nos cálculos, foi inventado por volta do ano 2000 A.C. Conhecido em chinês como Suan-pan e em japonês como Soroban, ainda é muito utilizado nos países asiáticos e em alguns centros de ensino pelo mundo. Blaise Pascal, matemático francês, inventou a primeira máquina de somar (máquina Pascalina) em 1642; construída com rodas denta- Antigo ábaco romano das, seu intuito era simplificar o ofício do pai, que era contador. Gottfried Wilhelm Von Leibnitz, matemático alemão, aperfeiçoou a máquina Pascalina em torno de 1670, introduzindo um mecanismo capaz de multiplicar e dividir. Joseph Marie Jacquard, técnico de tecelagem francês, criou o tear automático controlado por cartões perfurados, em 1801. Charles P. Babbage, matemático inglês, projetou a Máquina das Diferenças em 1822, e a Máquina Analítica, em 1833. É considerado o precursor do computador eletrônico digital, pois sua máquina analítica possuia três estágios fundamentais (como os computadores atuais): (a) entrada (com cartões perfurados), (b) processamento utilizando memória (de engrenagens), abrigando o programa em execução e (c) saída. Herman Hollerith, engenheiro americano, inventou um conjunto de máquinas de processamento de dados que operava com cartões perfurados (baseado no tear de Jacquard) para processar o Censo Americano de 1890. FIGURA 01: Máquina analítica de Charles Babbage FIGURA 02: Máquina Pascalina FIGURA 03: Tear aoutomático de Jacquard FIGURA 04: Máquina das Diferenças de Babbage
  3. 3. 3 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Mark I foi o primeiro computador eletro-mecânico, inventado pelo professor Howard H. Aiken da Universidade de Harvard, nos E.U.A., em 1944; AAAARMAZENAMENTORMAZENAMENTORMAZENAMENTORMAZENAMENTO:::: ENTENDENDO OSENTENDENDO OSENTENDENDO OSENTENDENDO OS BBBBITITITIT E OSE OSE OSE OS BBBBYTEYTEYTEYTE Bit é a sigla para Binary Digit, que em português significa dígito binário, ou seja, é a menor unidade de informação que pode ser armazenada ou transmitida. É geralmente usada na computação e teoria da informação. Um bit pode assumir somente 2 valores, como 0 ou 1. Os computadores são idealizados para armazenar instruções em múltiplos de bits, que são denominados bytes. Inicialmente, byte tinha tamanho variável, mas atualmente tem oito bits, bytes de oito bits também são chamados de octetos. Existem também alguns termos para referir-se a múltiplos de bits, como kilobit, megabit (Mb) e gigabit (Gb). Fisicamente, o valor de um bit é armazenado como uma carga elétrica acima ou abaixo de um nível padrão em um único capacitor dentro de um dispositivo de memória. Mas, bits podem ser representados fisicamente por vários meios, como pela eletricidade, fibras ópticas, rede wireless etc. Um byte é um dos tipos de dados integrais em computação, é usado para especificar o tamanho ou quantidade da memória ou da capacidade de armazenamento de um dispositivo, independentemente do tipo de dados armazenados. A codificação padronizada de byte foi definida como sendo de 8 bits. O byte de 8 bits é mais comumente chamado de octeto no contexto de redes de computadores e telecomunicações. A importância de bits e bytes se deve ao fato de tudo na informática ser medido através de bits e bytes. IIIINFORMAÇÃONFORMAÇÃONFORMAÇÃONFORMAÇÃO Informação é todo o conjunto de dados devidamente ordenados e organizados de forma a terem significado. DDDDADOSADOSADOSADOS Em informática designa-se por dados os elementos de partida que servem de base para o tratamento e sobre os quais o computador efetua as operações necessárias à tarefa em questão. Os dados são uma representação dos factos, conceitos ou instruções de uma maneira normalizada que se adapte à comunicação, interpretação e processamento pelo ser humano ou através de máquinas automáticas. Os dados são representados por símbolos como por exemplo as letras do alfabeto: a, b, c , etc, mas não são em si a informação desejada. Exemplo 01 P E A N M São dados mas não é informação perceptível ao homem. A informação não é mais do que dados organizados e ordenados de forma útil. Isto é, informação é o conhecimento produzido como resultado do processamento de dados.
  4. 4. 4 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Se processarmos os dados que tínhamos anteriormente então obtemos a informação: P E A N M N E P A M DDDDADOS VERSUSADOS VERSUSADOS VERSUSADOS VERSUS IIIINFORMAÇÃONFORMAÇÃONFORMAÇÃONFORMAÇÃO A informação é encarada, actualmente, como um dos recursos mais importantes de uma organização, contribuindo decisivamente para a sua maior ou menor competitividade. De facto, com o aumento da concorrência tornou-se vital melhorar as capacidades de decisão a todos os níveis. Hoje, mais que nunca, a tomada de decisão nas organizações é um processo complexo, dada a qualidade de informação em jogo, a sua complexidade e a frequência com que se altera. No entanto, para que possa ser utilizada com um apoio eficaz à tomada de decisão, a informação só tem valor se se verificarem, simultaneamente, algumas condições (Benyon 1990): UUUUM POUCO MAISM POUCO MAISM POUCO MAISM POUCO MAIS SOBRESOBRESOBRESOBRE A HISTÓRIAA HISTÓRIAA HISTÓRIAA HISTÓRIA DA COMPUTAÇÃODA COMPUTAÇÃODA COMPUTAÇÃODA COMPUTAÇÃO Hoje em dia, os computadores estão presentes em nossa vida de uma forma nunca vista anteriormente. Sejam em casa, na escola, na faculdade, na empresa ou em qualquer outro lugar, eles estão sempre entre nós. Ao contrário do que parece, a computação não surgiu nos últimos anos ou décadas, mas sim há mais de 7 mil anos. Por este motivo, desenvolvemos este artigo que conta a história e a evolução da computação e dos computadores em geral, desde a antiguidade até os dias de hoje. Desta maneira, você poderá ficar por dentro das principais formas de computação utilizadas pela humanidade. O texto está dividido em quatro partes e vai abordar temas diversos, como ábaco, Máquina de Pascal, Lógica de Boole, computadores mainframes, Steve Jobs e Bill Gates, entre vários outros. Para começar, vamos falar sobre uma forma de calcular muito simples, mas que também foi muito útil nas culturas antigas: o ábaco. ÁÁÁÁBACOBACOBACOBACO,,,, AAAA PPPPRIMEIRARIMEIRARIMEIRARIMEIRA CCCCALCULADORAALCULADORAALCULADORAALCULADORA DDDDAAAA HHHHISTÓRIAISTÓRIAISTÓRIAISTÓRIA Muitos povos da antiguidade utilizavam o ábaco para a realização de cálculos do dia a dia, principalmente nas áreas de comércio de mercadorias e desenvolvimento de construções civis. Ele pode ser considerado como a primeira máquina desenvolvida para cálculo, pois utilizava um sistema bastante simples, mas também muito eficiente na resolução de problemas matemáticos. É basicamente um conjunto de varetas de forma paralela que contém pequenas bolas que realizam a contagem. Seu primeiro registro é datado do ano de 5.500 a.C., pelos povos que constituíam a Mesopotâmia. Contudo, o ábaco também foi usado posteriormente por muitas outras culturas: Babilônia, Egito, Grécia, Roma, Índia, China, Japão etc. Cada um desses povos possui uma versão de PROCESSAMENTO
  5. 5. 5 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo específica dessa máquina, entretanto, preservando a sua essência original. Seu nome na Roma Antiga era "Calculus", termo de onde a palavra cálculo foi derivada. O fato deste instrumento ter sido difundido entre todas essas culturas se deve principalmente a dois fatores. O contato entre povos distintos é o primeiro deles, o que fez com que o ábaco fosse copiado de um lugar para vários outros no mundo. Por outro lado, a necessidade da representação matemática fez com que os sistemas de contagem utilizados no cotidiano fossem implementados de forma mais prática. Sobre as operações matemáticas, ele é bastante útil para a soma e subtração. Já para a multiplicação e divisão, o ábaco comum não é muito recomendado, somente algumas versões mais complexas que a padrão. RRRRÉGUAÉGUAÉGUAÉGUA DDDDEEEE CCCCÁLCULOÁLCULOÁLCULOÁLCULO Durante vários séculos, o ábaco foi sendo desenvolvido e aperfeiçoado, se tornando a principal ferramenta de cálculo por muito tempo. Entretanto, os principais intelectuais da época do Renascimento precisavam descobrir maneiras mais eficientes de efetuar cálculos. Logo, em 1638 depois de Cristo, um padre inglês chamado William Oughtred, criou uma tabela muito interessante para a realização de multiplicações muito grandes. A base de sua invenção foram as pesquisas sobre logaritmos, realizadas pelo escocês John Napier. Até o momento, a multiplicação de números muito grandes era algo muito trabalhoso e demorado de ser realizado. Porém, Napier descobriu várias propriedades matemáticas interessantes e deu a elas o nome de logaritmos. Após o fato, multiplicar valores se tornou uma tarefa mais simples. O mecanismo consistia em uma régua que já possuía uma boa quantidade de valores pré-calculados, organizados de forma que os resultados fossem acessados automaticamente. Uma espécie de ponteiro indicava o resultado do valor desejado. MMMMÁQUINAÁQUINAÁQUINAÁQUINA DDDDEEEE PPPPASCALASCALASCALASCAL Apesar da régua de cálculo de William Oughtred ser útil, os valores presentes nela ainda eram pré-definidos, o que não funcionaria para calcular números que não estivessem presentes na tábua. Pouco tempo depois, em 1642, o matemático francês Bleise Pascal desenvolveu o que pode ser chamado de primeira calculadora mecânica da História, a Máquina de Pascal.
  6. 6. 6 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Seu funcionamento era baseado no uso de rodas interligadas que giravam na realização dos cálculos. A ideia inicial de Pascal era desenvolver uma máquina que realizasse as quatro operações matemáticas básicas, o que não aconteceu na prática, pois ela era capaz apenas de somar e subtrair. Por esse motivo, a tecnologia não foi muito bem acolhida na época. Alguns anos após a Máquina de Pascal, em 1672, o alemão Gottfried Leibnitz conseguiu o que Pascal não tinha conseguido: criar uma calculadora que efetuava a soma e a divisão, além da raiz quadrada. AAAA PPPPROGRAMAÇÃOROGRAMAÇÃOROGRAMAÇÃOROGRAMAÇÃO FFFFUNCIONALUNCIONALUNCIONALUNCIONAL Em todas as máquinas e mecanismos mostrados, as operações já estavam previamente programadas, não sendo possível inserir novas funções. Contudo, no ano de 1801, o costureiro Joseph Marie Jacquard desenvolveu um sistema muito interessante nesta área. A indústria de Jacquard atuava no ramo de desenhos em tecidos, tarefa que ocupava muito tempo de trabalho manual. Vendo esse problema, Joseph construiu a primeira máquina realmente programável, com o objetivo de recortar os tecidos de forma automática. Tal mecanismo foi chamado de Tear Programável, pois aceitava cartões perfuráveis com entrada do sistema. Dessa maneira, Jacquard perfurava o cartão com o desenho desejado e a máquina o reproduzia no tecido. A partir desse momento, muitos esquemas foram influenciados pelo tear, incluindo o que vamos explicar logo abaixo. AAAA MMMMÁQUINAÁQUINAÁQUINAÁQUINA DDDDEEEE DDDDIFERENÇASIFERENÇASIFERENÇASIFERENÇAS EEEE OOOO EEEENGENHONGENHONGENHONGENHO AAAANALÍTICONALÍTICONALÍTICONALÍTICO No ano de 1822, foi publicado um artigo científico que prometia revolucionar tudo o que existia até então no ramo do cálculo eletrônico. O seu autor, Charles Babbage, afirmou que sua máquina era capaz de calcular funções de diversas naturezas (trigonometria, logaritmos) de forma muito simples. Esse projeto possuía o nome de Máquina de Diferenças.
  7. 7. 7 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Houve um grande boom na época por causa disso, pois as ideias aplicadas no projeto estavam muito à frente do seu tempo. Devido a limitações técnicas e financeiras, a Máquina de Diferenças só pôde ser implementada muitos anos depois. Após um período, no ano de 1837, Babbage lançou uma nova máquina, chamada de Engenho Analítico (Máquina Analítica). Ela aproveitava todos os conceitos do Tear Programável, como o uso dos cartões. Além disso, instruções e comandos também poderiam ser informados pelos cartões, fazendo uso de registradores primitivos. A precisão chegava a 50 casas decimais. Novamente, ela não pôde ser implementada naquela época, pelo mesmo motivo de limitações técnicas e financeiras. A tecnologia existente não era avançada o suficiente para a execução do projeto. Contudo, a contribuição teórica de Babbage foi tão grande que muitas de suas ideias são usadas até hoje. AAAA TTTTEORIAEORIAEORIAEORIA DDDDEEEE BBBBOOLEOOLEOOLEOOLE Se Babbage é o avô da computador do ponto de vista de arquitetura de hardware, o matemático George Boole pode ser considerado o pai da lógica moderna. Boole desenvolveu, em 1847, um sistema lógico que reduzia a representação de valores através de dois algarismos: 0 ou 1. Em sua teoria, o número “1” tem significados como: ativo, ligado, existente, verdadeiro. Por outro lado, o “0” representa o inverso: não ativo, desligado, não existente, falso. Para representar valores intermediários, como “mais ou menos” ativo, é possível usar dois ou mais algarismos (bits) para a representação. Por exemplo: 00 – desligado 01 – carga baixa 10 – carga moderada 11 – carga alta Todo o sistema lógico dos computadores atuais, inclusive o do qual você está usando, usa a teoria de Boole de forma prática. Para mais informações sobre o assunto, visite o link <http://www.baixaki.com.br/1527-logica-booleana-saiba-um-pouco-mais-sobre-esta- logica-e-como-ela-funciona.htm>. MMMMÁQUINAÁQUINAÁQUINAÁQUINA DDDDEEEE HHHHOLLERITHOLLERITHOLLERITHOLLERITH O conceito de cartões desenvolvidos na máquina de Tear Programável também foi muito útil para a realização do censo de 1890, nos Estados Unidos. Nessa ocasião, Hermann Hollerith desenvolveu uma máquina que acelerava todo o processo de computação dos dados. Em vez da clássica caneta para marcar X em “sim” e “não” para perguntas como sexo e idade, os agentes do censo perfuravam essas opções nos cartões. Uma vez que os dados fossem coletados, o processo de computação da informação demorou aproximadamente 1/3 do comum. Foi praticamente uma revolução na maneira de coleta de informações.
  8. 8. 8 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Aproveitando todo o sucesso ocasionado por sua máquina, Hollerith fundou sua própria empresa, a Tabulation Machine Company, no ano de 1896. Após algumas fusões com outras empresas e anos no comando do empreendimento, Hoolerith veio a falecer. Quando um substituto assumiu o seu lugar, em 1916, o nome da empresa foi alterado para Internacional Business Machine, a mundialmente famosa IBM. CCCCOMPUTADORESOMPUTADORESOMPUTADORESOMPUTADORES PPPPRÉRÉRÉRÉ----MMMMODERNOSODERNOSODERNOSODERNOS Na primeira metade do século XX, vários computadores mecânicos foram desenvolvidos, sendo que, com o passar do tempo, componentes eletrônicos foram sendo adicionados aos projetos. Em 1931, Vannevar Bush implementou um computador com uma arquitetura binária propriamente dita, usando os bits 0 e 1. A base decimal exigia que a eletricidade assumisse 10 voltagens diferentes, o que era muito difícil de ser controlado. Por isso, Bush fez uso da lógica de Boole, onde somente dois níveis de voltagem já eram suficientes. A Segunda Guerra Mundial foi um grande incentivo no desenvolvimento de computadores, visto que as máquinas estavam se tornando mais úteis em tarefas de desencriptação de mensagens inimigas e criação de novas armas mais inteligentes. Entre os projetos desenvolvidos nesse período, o que mais se destacou foi o Mark I, no ano de 1944, criado pela Universidade de Harvard (EUA), e o Colossus, em 1946, criado por Allan Turing. Sendo uma das figuras mais importantes da computação, Allan Turing focou sua pesquisa na descoberta de problemas formais e práticos que poderiam ser resolvidos através
  9. 9. 9 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo de computadores. Para aqueles que apresentavam solução, foi criada a famosa teoria da “Máquina de Turing”, que, através de um número finito de operações, resolvia problemas computacionais de diversas ordens. A máquina de Turing foi colocada em prática através do computador Colosssus, citado acima. CCCCOMPUTAÇÃOOMPUTAÇÃOOMPUTAÇÃOOMPUTAÇÃO MMMMODERNAODERNAODERNAODERNA:::: UUUUMMMM PPPPASSEIOASSEIOASSEIOASSEIO PPPPELASELASELASELAS GGGGERAÇÕESERAÇÕESERAÇÕESERAÇÕES A computação moderna pode ser definida pelo uso de computadores digitais, que não utilizam componentes analógicos com base de seu funcionamento. Ela pode ser dividida em várias gerações. PPPPRIMEIRA GERAÇÃORIMEIRA GERAÇÃORIMEIRA GERAÇÃORIMEIRA GERAÇÃO (1946(1946(1946(1946 ———— 1959)1959)1959)1959) A primeira geração de computadores modernos tinha com principal característica o uso de válvulas eletrônicas, possuindo dimensões enormes. Eles utilizavam quilômetros de fios, chegando a atingir temperaturas muito elevadas, o que frequentemente causava problemas de funcionamento. Normalmente, todos os programas eram escritos diretamente na linguagem de máquina. Existiram várias máquinas dessa época, contudo, vamos focar no ENIAC, que foi a mais famosa de todas. ENIACENIACENIACENIAC No ano de 1946, ocorreu uma revolução no mundo da computação com o lançamento do computador ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator), desenvolvido pelos cientistas norte-americanos John Eckert e John Mauchly. Esta máquina era em torno de mil vezes mais rápida que qualquer outra que existia na época.
  10. 10. 10 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo A principal inovação nesta máquina é a computação digital, muito superior aos projetos mecânicos-analógicos desenvolvidos até então. Com o ENIAC, a maioria das operações era realizada sem a necessidade de movimentar peças de forma manual, mas sim pela entrada de dados no painel de controle. Cada operação podia ser acessada através de configurações-padrão de chaves e switches. As dimensões desta máquina são muito grandes, com aproximadamente 25 metros de comprimento por 5,50 metros de altura. O seu peso total era de 30 toneladas. Esse valor representa algo como um andar inteiro de um prédio. SSSSEGUNDA GERAÇÃOEGUNDA GERAÇÃOEGUNDA GERAÇÃOEGUNDA GERAÇÃO (1959(1959(1959(1959 ———— 1964)1964)1964)1964) Na segunda geração, houve a substituição das válvulas eletrônicas por transístores, o que diminui em muito tamanho do hardware. A tecnologia de circuitos impressos também foi criada, evitando que os fios e cabos elétricos ficassem espalhados por todo lugar. É possível dividir os computadores desta geração em duas grandes categorias: supercomputadores e minicomputadores. IBMIBMIBMIBM 7030703070307030 O IBM 7030, também conhecido por Strech, foi o primeiro supercomputador lançado na segunda geração, desenvolvido pela IBM. Seu tamanho era bem reduzido comparado com máquinas como o ENIAC, podendo ocupar somente uma sala comum. Ele era utilzado por grandes companhias, custando em torno de 13 milhões de dólares na época. Esta máquina executava cálculos na casa dos microssegundos, o que permitia até um milhão de operações por segundo. Dessa maneira, um novo patamar de velocidade foi atingido. Comparado com os da primeira geração, os supercomputadores, como o IBM 7030, eram mais confiáveis. Várias linguagens foram desenvolvidas para os computadores de segunda geração, como Fortran, Cobol e Algol. Assim, softwares já poderiam ser criados com mais facilidade. Muitos mainframes (modo como as máquinas dessa época são chamadas) ainda estão em funcionamento em várias empresas no dias de hoje, como na própria IBM. PDPPDPPDPPDP----8888 PDP-8 foi um dos minicomputadores mais conhecidos da segunda geração. Basicamente, foi uma versão mais basica do supercomputador, sendo mais atrativo do ponto de vista financeiro (centenas de milhões de dólares a menos). Eram menores do que os supercomputadores, mas mesmo assim ainda ocupavam um bom espaço no cômodo.
  11. 11. 11 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo TTTTERCEIRA GERAÇÃOERCEIRA GERAÇÃOERCEIRA GERAÇÃOERCEIRA GERAÇÃO (1964(1964(1964(1964 ———— 1970)1970)1970)1970) Os computadores desta geração foram conhecidos pelo uso de circuitos integrados, ou seja, permitiram que uma mesma placa armazenasse vários circuitos que se comunicavam com hardwares distintos ao mesmo tempo. Desta maneira, as máquinas se tornaram mais velozes, com um número maior de funcionalidades. O preço também diminuiu consideravelmente. Um dos principais exemplos da terceira geração é o IBM 360/91, lançado em 1967, sendo um grande sucesso em vendas na época. Esta máquina já trabalhava com dispositivos de entrada e saída modernos, como discos e fitas de armazenamento, além da possibilidade de imprimir todos os resultados em papel. O IBM 360/91 foi um dos primeiros a permitir programação da CPU por microcódigo, ou seja, as operações usadas por um processador qualquer poderiam ser gravadas através de softwares, sem a necessidade do projetar todo o circuito de forma manual. No final deste período, houve um preocupação com a falta de qualidade no desenvolvimento de softwares, visto que grande parte das empresas estava só focada no hardware. QQQQUARTA GERAÇÃOUARTA GERAÇÃOUARTA GERAÇÃOUARTA GERAÇÃO (1970(1970(1970(1970 ATÉATÉATÉATÉ HOJEHOJEHOJEHOJE)))) A quarta geração é conhecida pelo advento dos microprocessadores e computadores pessoais, com a redução drástica do tamanho e preço das máquinas. As CPUs atingiram o incrível patamar de bilhões de operações por segundo, permitindo que muitas tarefas fossem implementadas. Os circuitos acabaram se tornando ainda mais integrados e menores, o que permitiu o desenvolvimento dos microprocessadores. Quanto mais o tempo foi passando, mais fácil foi comprar um computador pessoal. Nesta era, os softwares e sistemas se tornaram tão importantes quanto o hardware. AAAALTAIRLTAIRLTAIRLTAIR 8800880088008800 O Altair 8800, lançado em 1975, revolucionou tudo o que era conhecido como computador até aquela época. Com um tamanho que cabia facilmente em uma mesa e um formato retangular, também era muito mais rápido que os computadores anteriores. O projeto usava o processador 8080 da Intel, fato que propiciou todo esse desempenho. Com todo o boom do Altair, um jovem programador chamado Bill Gates se
  12. 12. 12 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo interessou pela máquina, criando a sua linguagem de programação Altair Basic. O Altair funcionava através de cartões de entradas e saída, sem uma interface gráfica propriamente dita. AAAAPPLEPPLEPPLEPPLE,,,, LLLLISA EISA EISA EISA E MMMMACINTOSHACINTOSHACINTOSHACINTOSH Vendo o sucesso do Altair, Steve Jobs (fundador da Apple) sentiu que ainda faltava algo no projeto: apesar de suas funcionalidades, este computador não era fácil de ser utilizado por pessoas comuns. Steve sempre foi conhecido por ter um lado artístico apurado, portanto, em sua opinião, um computador deveria representar de maneira gráfica o seu funcionamento, ao contrário de luzes que acendiam e apagavam. Por isso, o Apple I, lançado em 1976, pode ser considerado como o primeiro computador pessoal, pois acompanhava um pequeno monitor gráfico que exibia o que estava acontecendo no PC. Como o sucesso da máquina foi muito grande, em 1979 foi lançado o Apple II, que seguia a mesma ideia. Seguindo na mesma linha, os computadores Lisa (1983) e Macintosh (1984) foram os primeiros a usar o mouse e possuir a interface gráfica como nós conhecemos hoje em dia, com pastas, menus e área de trabalho. Não é um preciso dizer que esses PCs tiveram um sucesso estrondoso, vendendo um número enorme de máquinas. MMMMICROSOFT E OS PROCESICROSOFT E OS PROCESICROSOFT E OS PROCESICROSOFT E OS PROCESSADORESSADORESSADORESSADORES IIIINTELNTELNTELNTEL Paralelamente à Apple, Bill Gates fundou a Microsoft, que também desenvolvia computadores principiais. No começo de sua existência, no final dos anos 70 e até meados dos anos 80, Gates usou as ideias contidas nas outras máquinas para construir a suas próprias. Utilizando processadores 8086 da Intel, o primeiro sistema operacional da Microsof, MS-DOS, estava muito aquém dos desenvolvidos por Steve Jobs. Por esse motivo, Bill Gates acabou criando uma parceria com Jobs e, após algum tempo, copiou toda a tecnologia gráfica do Macintosh para o seu novo sistema operacional, o Windows. Desta forma, em meados dos anos 80, O Machintosh e o Windows se tornaram fortes concorrentes. Com a demissão de Steve Jobs da Apple, a empresa acabou muito enfraquecida. Assim, a Microsoft acabou se tornando a líder do mercado de computadores pessoais.
  13. 13. 13 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Desde aquela época, vários processadores da Intel foram lançados, acompanhados de várias versões de Windows. Entre os modelos da Intel, podemos citar: 8086, 286, 386, 486, Pentium, Pentium 2, Pentium 3, Pentium 4, Core 2 Duo e i7. A AMD entrou no ramo de processadores em 1993, com o K5, lançando posteriormente o K6, K7, Athlon, Duron, Sempron, entre outros. Todos os computadores pessoais que são lançados atualmente são bastante derivados das ideias criadas pela Apple e pela Microsoft. MMMMULTIULTIULTIULTI----CORECORECORECORE Uma das principais tendências dos últimos anos do mercado de desktops é a chamada “multi-core”, que consiste em vários processadores trabalhando paralelamente. Assim, as tarefas podem ser divididas e executadas de maneira mais eficiente. No início da década de 2000, os transístores usados no processador já estavam muito pequenos, causando um aquecimento maior que o normal. Desta maneira, foi necessário dividir a CPU em vários núcleos. CCCCOMPUTAÇÃO DE BOLSO EOMPUTAÇÃO DE BOLSO EOMPUTAÇÃO DE BOLSO EOMPUTAÇÃO DE BOLSO E TABLETSTABLETSTABLETSTABLETS Finalizando este artigo, vamos falar sobre a computação de bolso, que está cada vez mais presente nas nossas vidas. De alguns anos para cá, cada vez mais computadores móveis são lançados no mercado, os quais podem ser carregados dentro do bolso — por isso o seu nome. Entre esses dispositivos, podemos citar primeiramente os celulares, que cada vez mais executam funções existentes nos computadores, possuindo sistemas operacionais completos, além de palmtops, pendrives, câmeras fotográficas, TVs portáteis etc. Na verdade, a principal tendência do futuro, que já está ocorrendo agora, é a união de muitas funcionalidades em um mesmo aparelho. Por isso, após alguns anos, vai ser muito comum que as pessoas tenham somente um único dispositivo portátil, que vai executar todas as tarefas desejadas. A chegada dos tablets ao mercado foi outro grande passo para que isso se tornasse realidade.
  14. 14. 14 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Como funcionam os ComputadoresComo funcionam os ComputadoresComo funcionam os ComputadoresComo funcionam os Computadores Quando falamos a palavra "tecnologia", a maioria das pessoas pensam logo em computadores. Há componentes computadorizados ao nosso redor o tempo todo. Os aparelhos em nossas casas possuem microprocessadores embutidos, como, por exemplo, as televisões. Até mesmo nossos carros têm um computador. Mas o computador que vem à mente de todo mundo é o computador pessoal, ou PC. Um PC é uma ferramenta de propósito geral construída em torno de um microprocessador. Ele tem muitas partes diferentes: memória, disco rígido, modem, etc, que funcionam juntas. O "propósito geral" significa que você pode fazer muitas coisas diferentes com um PC. É possível usá-lo para digitar documentos, enviar e-mails, navegar na Internet e jogar. Nesta apostila, vamos falar sobre os PCs e as diferentes partes que o compõem. Você vai conhecer os vários componentes e saber como eles funcionam juntos em uma operação básica. Você também descobrirá o que o futuro reserva para estas máquinas. Um computador pode ser dividido basicamente em duas partes: Hardware e Software. HardwareHardwareHardwareHardware O hardware, circuitaria, material ou ferramental. É a parte física do computador, ou seja, é o conjunto de componentes eletrônicos, circuitos integrados e placas, que se comunicam através de barramentos. Em complemento ao hardware, o software é a parte lógica, ou seja, o conjunto de instruções e dados processado pelos circuitos eletrônicos do hardware.
  15. 15. 15 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Toda interação dos usuários de computadores modernos é realizada através do software, que é a camada, colocada sobre o hardware, que transforma o computador em algo útil para o ser humano. Além de todos os componentes de hardware, o computador também precisa de um software chamado Sistema Operacional. O Sistema Operacional torna o computador utilizável. Ele é o responsável por gerenciar os dispositivos de hardware do computador (como memória, unidade de disco rígido, unidade de CD) e oferecer o suporte para os outros programas funcionarem (como Word, Excel etc). O termo hardware não se refere apenas aos computadores pessoais, mas também aos equipamentos embarcados em produtos que necessitam de processamento computacional, como o dispositivos encontrados em equipamentos hospitalares, automóveis, aparelhos celulares, entre outros. Na ciência da computação a disciplina que trata das soluções de projeto de hardware é conhecida como arquitetura de computadores. Para fins contábeis e financeiros, o hardware é considerado um bem de capital. Conexões do hardwareConexões do hardwareConexões do hardwareConexões do hardware Para funcionar, o computador necessita de algumas conexões físicas que permitam que os componentes de hardware se comuniquem e se inter-relacionem. O barramento constitui um sistema comum de interconexão, composto por um conjunto de vias ou trilhas que coordenam e transportam as informações entre as partes internas e externas do computador. Uma conexão para comunicação em série é feita através de um cabo ou grupo de cabos utilizados para transferir informações entre a CPU e um dispositivo externo como o mouse e o teclado, um modem, um digitalizador (scanner) e alguns tipos de impressora. Esse tipo de conexão transfere um bit de dado de cada vez, muitas vezes de forma lenta. A vantagem de transmissão em série é que é mais eficaz a longas distâncias. Exemplos de hardware: Caixas de som Cooler ou Dissipador de calor CPU ou Microprocessador Dispositivo de armazenamento (CD/DVD/Blu-ray, Disco Rídido (HD), pendrive/cartão de memória) Estabilizador Gabinete Hub ou Concentrador Impressora Joystick Memória RAM Microfone Modem Monitor Mouse Nobreak ou Fonte de alimentação ininterrupta Placa de captura Placa sintonizadora de TV Placa de som Placa de vídeo Placa-Mãe Scanner ou Digitalizador Teclado Webcam
  16. 16. 16 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo SoftwareSoftwareSoftwareSoftware Software, logiciário ou suporte lógico é uma sequência de instruções a serem seguidas e/ou executadas, na manipulação, redirecionamento ou modificação de um dado/informação ou acontecimento. Software também é o nome dado ao comportamento exibido por essa sequência de instruções quando executada em um computador ou máquina semelhante além de um produto desenvolvido pela Engenharia de software, e inclui não só o programa de computador propriamente dito, mas também manuais e especificações. Para fins contábeis e financeiros, o Software é considerado um Bens de capital. Este produto passa por várias etapas como: análise econômica, análise de requisitos, especificação, codificação, teste, documentação, Treinamento, manutenção e implantação nos ambientes. Software como programaSoftware como programaSoftware como programaSoftware como programa de computadorde computadorde computadorde computador Um programa de computador é composto por uma sequência de instruções, que é interpretada e executada por um processador ou por uma máquina virtual. Em um programa correto e funcional, essa sequência segue padrões específicos que resultam em um comportamento desejado. Um programa pode ser executado por qualquer dispositivo capaz de interpretar e executar as instruções de que é formado. Quando um software está representado como instruções que podem ser executadas diretamente por um processador dizemos que está escrito em linguagem de máquina. A execução de um software também pode ser intermediada por um programa interpretador, responsável por interpretar e executar cada uma de suas instruções. Uma categoria especial e notável de interpretadores são as máquinas virtuais, como a Máquina virtual Java (JVM), que simulam um computador inteiro, real ou imaginado. O dispositivo mais conhecido que dispõe de um processador é o computador. Atualmente, com o barateamento dos microprocessadores, existem outras máquinas programáveis, como telefone celular, máquinas de automação industrial, calculadora, etc.
  17. 17. 17 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Tipos de programas de computadorTipos de programas de computadorTipos de programas de computadorTipos de programas de computador Qualquer computador moderno tem uma variedade de programas que fazem diversas tarefas. Eles podem ser classificados em duas grandes categorias: 1. Software de sistema que incluiu o firmware (O BIOS dos computadores pessoais, por exemplo), drivers de dispositivos, o sistema operacional e tipicamente uma interface gráfica que, em conjunto, permitem ao usuário interagir com o computador e seus periféricos. 2. Software aplicativo, que permite ao usuário fazer uma ou mais tarefas específicas. Aplicativos podem ter uma abrangência de uso de larga escala, muitas vezes em âmbito mundial; nestes casos, os programas tendem a ser mais robustos e mais padronizados. Programas escritos para um pequeno mercado têm um nível de padronização menor. Ainda é possível usar a categoria Software embutido ou Software embarcado, indicando software destinado a funcionar dentro de uma máquina que não é um computador de uso geral e normalmente com um destino muito específico Atualmente temos um novo tipo de software. O software como serviço, que é um tipo que roda diretamente na internet, não sendo necessário instalar nada no computador do usuário. Geralmente esse tipo de software é gratuito e tem as mesmas funcionalidades das versões desktop. A PlacaA PlacaA PlacaA Placa----MãeMãeMãeMãe A Placa-Mãe é a parte do computador responsável por conectar e interligar todos os componentes do computador, ou seja, processador com memória RAM, disco rígido, placa gráfica, entre outros.
  18. 18. 18 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo FuncionamentoFuncionamentoFuncionamentoFuncionamento A Placa-Mãe realiza a interconexão das peças componentes dos microcomputadores. Assim, processador, memória, placa de vídeo, HD, teclado, mouse, etc. estão ligados diretamente à Placa-Mãe. Ela possui diversos componentes eletrônicos (circuitos integrados, capacitores, resistores, etc) e entradas especiais (slots) para que seja possível conectar os vários dispositivos. A manutenção é feita por pessoas treinadas, técnicos e engenheiros da área. Uma forma de remover algumas sujeiras e oxidação simples, que qualquer pessoa pode fazer é a lavagem com álcool isopropílico. Mas, também se deve ter um conhecimento mínimo de montagem e manutenção de microcomputadores. ComponentesComponentesComponentesComponentes e Conectorese Conectorese Conectorese Conectores Vamos destacar os mais importantes componentes e conectores de uma placa mãe: Processador (conectado ao soquete) Memória RAM Bios (memória ROM) Bateria (CR 2032) Chipset (norte e sul) Slots de expansão (PCI, AGP, PCI Express...) Conector IDE Conector Serial ATA (SATA) Conector Mouse (PS/2 ou USB) Conector Teclado (PS/2 ou USB) Conector Impressora (porta paralela) Conector USB (2.0 e 3.0) A seguir temos uma ilustração que mostra os componentes básico necessários ao funcionamento de um computador. Monitor Teclado Mouse Processado r Memória RAM Fonte de Alimentação Multimídia (Som) Disco Rígido (HD) Placa-Mãe
  19. 19. 19 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Como funcionam os microprocessadoresComo funcionam os microprocessadoresComo funcionam os microprocessadoresComo funcionam os microprocessadores Unidade central de processamento (UCP). O "cérebro" do microprocessador do sistema de computador é chamado de unidade central de processamento. Tudo o que um computador faz é supervisionado pela CPU. O computador no qual você está lendo esta página utiliza um microprocessador para fazer este trabalho. O microprocessador é o coração de qualquer computador normal, seja um computador de mesa, seja um servidor, seja um laptop. Possivelmente a marca do seu processador é Intel ou AMD, e o tipo, Atom, Core 2 Duo, Celeron, Phenon, Turyon ou Athlon. Todos fazem praticamente a mesma coisa de maneira bastante semelhante. Um microprocessador (também conhecido como CPU ou unidade central de processamento) é uma máquina completa de computação embutida em um único chip. O primeiro microprocessador foi o Intel 4004, lançado em 1971. O i4004 não era muito poderoso, já que ele só podia somar e subtrair 4bits por vez. Mesmo assim, era incrível ver tudo isso em um único chip naquela época. Antes do 4004, os engenheiros construíram computadores com vários chips (transistores ligados um a um). O 4004 foi utilizado em uma das primeiras calculadoras eletrônicas portáteis (que, na verdade eram um trambolhão). MMMMemóriaemóriaemóriaemória A Memória é uma área de armazenamento rápida usada para guardar dados. Ela tem de ser rápida porque se conecta diretamente ao microprocessador. Há vários tipos específicos de memória em um computador: memória RAM - usada para armazenar temporariamente as informações que o computador está manipulando no momento; memória apenas de leitura (ROM) - um tipo permanente de armazenamento de memória usado pelo computador para dados importantes que não mudam; Basic input/output system (BIOS) - um tipo de ROM que é usado pelo computador para estabelecer a comunicação básica quando o computador é iniciado; Cache - a área de armazenamento dos dados frequentemente usados em memória RAM, extremamente rápida, conectada diretamente à CPU; Memória virtual - espaço no disco rígido usado para armazenar temporariamente dados na memória RAM, chaveando-os quando necessário. Com a memória virtual, o computador pode procurar por áreas da RAM que não foram usadas recentemente e copiá-las para o disco rígido. Isso liberará espaço na RAM para carregar um novo aplicativo. Chip 4004, o primeiro processador do mundo, criado pela Intel
  20. 20. 20 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Memória RAMMemória RAMMemória RAMMemória RAM A função da memória RAM é guardar dados temporariamente para que o processador possa acessar informações importantes com rapidez. Só para deixar mais claro, todo aplicativo ou jogo que você abre precisa guardar os arquivos mais usados em algum lugar, daí a necessidade da RAM. Tipos de memória RAM existentesTipos de memória RAM existentesTipos de memória RAM existentesTipos de memória RAM existentes O formato é uma das características mais importantes de uma memória RAM, sendo que existe uma placa-mãe específica por fabricante para cada um deles. Em outras palavras, um computador aceita somente um modelo por placa. Existem vários tipos de memórias, entretanto, os mais conhecidos atualmente são o DDR, DDR2, DDR3 e DDR4: DDR: era padrão até alguns anos atrás, sendo que não é mais adotado em PCs novos. Todavia, muitas máquinas antigas ainda usam este tipo de memória. Caso você encontre um PC que ainda use esse tipo de memória, sua compra não é recomendada. DDR2: esse modelo suporta o recurso "Dual Channel", o qual permite que dois pentes idênticos instalados na máquina obtenham um ganho de performance de até 25%. Embora esteja se tornando cada vez mais rara, ainda é possível encontrá-la em computadores com configurações mais modestas. DDR3: padrão atual seguido pela indústria, as memória DDR 3 já são bastante difundidas e passam por uma queda constante de preços. DDR4: atualmente em fase de testes, o padrão ainda não começou a ser amplamente difundido entre as fabricantes. A expectativa é que a adoção em grande escala da tecnologia seja iniciada ainda no primeiro semestre de 2013. FrequFrequFrequFrequênciaênciaênciaência A frequência de uma memória, medida em MHz, determina a sua velocidade máxima de transferência de dados para o processador. Em outras palavras, quanto maior a frequência, maior será o desempenho obtido. Para um melhor desempenho, é sempre recomendado possuir pentes de memória que trabalham na frequência máxima permitida de um formato qualquer. MóduloMóduloMóduloMódulo O módulo de uma memória é uma forma de identificar um formato e uma frequência de maneira única, através de um rótulo, também indicando qual a sua velocidade máxima de transferência. A tabela abaixo mostra como o módulo determina seus atributos:
  21. 21. 21 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Módulo Nome Padrão Formato Frequência PC1600 DDR-200 DDR 200 MHZ PC2100 DDR-266 DDR 266 MHZ PC2400 DDR-300 DDR 300 MHZ PC2700 DDR-333 DDR 333 MHZ PC3200 DDR-400 DDR 400 MHZ PC2-3200 DDR2-400 DDR2 400 MHZ PC2-4200 DDR2-533 DDR2 533 MHZ PC2-5300 DDR2-667 DDR2 667 MHZ PC2-6400 DDR2-800 DDR2 800 MHZ PC2-8500 DDR2-1066 DDR2 1066 MHZ PC3-6400 DDR3-800 DDR3 800 MHZ PC3-8500 DDR3-1066 DDR3 1066 MHZ PC3-10600 DDR3-1333 DDR3 1333 MHZ PC3-12800 DDR3-1600 DDR3 1600 MHZ Disco RígDisco RígDisco RígDisco Rígidoidoidoido Os discos rígidos foram inventados nos anos 50. Eles começaram como grandes discos de até cerca de 50 cm de diâmetro que guardavam somente poucos megabytes. Originalmente, eles eram chamados de "discos fixos" ou "winchesters" (um nome usado para um produto popular da IBM). Mais tarde, ficaram conhecidos como "discos rígidos" para distingui-los dos "disquetes" ou floppy disks (literalmente discos flexíveis). Nos discos rígidos o meio magnético de gravação de dados fica numa superfície rígida (um disco ou prato), enquanto nas fitas magnéticas e nos disquetes há uma película plástica flexível. Um computador de mesa típico tem um disco rígido com uma capacidade entre 80 gigabytes a 1 Terabyte. Os dados são armazenados no disco na forma dearquivos. Um arquivo é simplesmente uma coleção de bytes. Os bytes podem ser códigos ASCII para os caracteres de um arquivo de texto, instruções de um aplicativo de software para o computador executar, os registros de um banco de dados ou as cores dos pixels de uma imagem no formato GIF. Entretanto, independentemente do que ele contiver, um arquivo é simplesmente uma seqüência de bytes. Quando um programa executado no computador solicita um arquivo, o disco rígido recupera seus bytes e os envia para a CPU, um de cada vez. Há duas maneiras de medir o desempenho de um disco rígido: • Taxa de transferência de dados (data rate) - número de bytes por segundo que a unidade de disco pode entregar à CPU. Taxas entre 5 e 40 megabytes por segundo são comuns. • Tempo de busca (seek time) - intervalo entre o momento em que a CPU solicita um arquivo e o envio para a CPU do primeiro byte do arquivo. Tempos entre 10 e 20 milissegundos são comuns. O outro parâmetro importante é a capacidade da unidade (drive), que é o número de bytes que ela pode guardar.
  22. 22. 22 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Por dentro: discos e cabeçasPor dentro: discos e cabeçasPor dentro: discos e cabeçasPor dentro: discos e cabeças Para aumentar a quantidade de informações que a unidade pode armazenar, a maioria dos discos rígidos tem múltiplos discos (ou pratos). Esta unidade tem três discos e seis cabeças (cabeças magnéticas de leitura/gravação): O mecanismo que move os braços de um disco rígido tem de ser incrivelmente rápido e preciso. Ele pode ser construído usando um motor linear de alta velocidade. Muitas unidades usam uma abordagem de bobina de voz, a mesma técnica que é usada para mover o cone de um alto-falante no seu aparelho de som estéreo é usada para mover o braço. TecladoTecladoTecladoTeclado O teclado de computador é um tipo de periférico de entrada utilizado pelo usuário para a entrada manual no sistema de dados e comandos. Possui teclas representando letras, números, símbolos e outras funções, baseado no modelo de teclado das antigas máquinas de escrever. Os teclados mais comuns são projetados para a escrita de textos e inserção de comandos de sistema. Juntamente ao rato, é uma das principais interfaces entre o computador e o utilizador. EstruturaEstruturaEstruturaEstrutura Os teclados são essencialmente formados por um arranjo de teclas ou botões. Cada botão tem um ou mais caracteres impressos ou gravados face, sendo que cerca de cinquenta por cento dos botões produzem caracteres gráficos [carece de fontes].
  23. 23. 23 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo As teclas são ligadas a um chip dentro do teclado, responsável por identificar a tecla pressionada e por enviar as informações para o PC. O meio de transporte dessas informações entre o teclado e o computador pode ser sem fio (via rede sem fio, bluetooth ou infravermelho) ou a cabo (os conectores mais comuns são PS/2 e USB, mas computadores mais antigos utilizavam padrão DIN). DesignDesignDesignDesign Comumente, os teclados são formados por teclas paralelas em uma estrutura plana, horizontal, sobre a qual o utilizador posiciona as mãos a fim de pressionar, com os dedos, as teclas necessárias à operação. Entretanto, há diversos desenhos de teclados voltados para fins específicos. Há também teclados ergonômicos, em que o posicionamento das teclas busca maior conforto para quem digita. Arranjo das TeclasArranjo das TeclasArranjo das TeclasArranjo das Teclas O número de teclas em um teclado padrão varia de 101 a 104 teclas, entretanto, considerando-se teclas de atalho e outros recursos, é comum encontrar teclados de até 130 teclas. Também há variantes compactas com menos de 90 teclas, geralmente encontradas em laptops e em computadores de mesa compactos. Os arranjos mais comuns em países ocidentais se baseiam no padrão QWERTY e variantes próximas, como o plano de AZERTY francês. MouseMouseMouseMouse O rato (português europeu) ou mouse (português brasileiro) é um periférico de entrada que, historicamente, se juntou ao teclado como auxiliar no processo de entrada de dados, especialmente em programas com interface gráfica. O rato ou mouse (estrangeirismo, empréstimo do inglês "mouse", que significa "camundongo") tem como função movimentar o cursor (apontador) pelo ecrã ou tela do computador. Embora tenha sido inventado por Bill English, a sua patente pertence a Douglas Engelbart, com a patente nr. 3.541.541 nos EUA datando de 1970. Engelbart apresentou este periférico pela primeira vez em 9 de dezembro de 1968 denominando- o de "XY Position Indicator For A Display System". Constituía-se então em uma pequena caixa de madeira com apenas um botão. O invento de Engelbart ficou sem muita utilização devido a falta de necessidade de tal dispositivo. Afinal a maioria dos computadores utilizavam apenas textos sem cursores na tela. Foi criado pela Xerox mas somente se tornou um produto com a Apple.
  24. 24. 24 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo O rato funciona como um apontador sobre o ecrã do computador e disponibiliza normalmente quatro tipos de operações: movimento, clique, duplo clique e arrastar e largar (drag and drop). Existem modelos com um, dois, três ou mais botões cuja funcionalidade depende do ambiente de trabalho e do programa que está a ser utilizado. Claramente, o botão esquerdo é o mais utilizado. O rato é normalmente ligado ao computador através de uma porta serial, PS2 ou, mais recentemente, USB (Universal Serial Bus). Também existem conexões sem fio, as mais antigas em infravermelho, as atuais em Bluetooth. Outros dispositivos de entrada competem com o rato: touchpads (usados basicamente em notebooks) e trackballs. Também é possível ver o joystick como um concorrente, mas os joysticks não são comuns em computadores. É interessante notar que uma trackball pode ser vista como um rato de cabeça para baixo. Rede de compRede de compRede de compRede de computadoresutadoresutadoresutadores Uma rede de computadores é formada por um conjunto de módulos processadores capazes de trocar informações e compartilhar recursos, interligados por um subsistema de comunicação, ou seja, é quando há pelo menos 2 ou mais computadores e outros dispositivos interligados entre si de modo a poderem compartilhar recursos físicos e lógicos, estes podem ser do tipo: dados, impressoras, mensagens (e-mails), entre outros. InternetInternetInternetInternet A Internet é um amplo sistema de comunicação que conecta muitas redes de computadores. Existem várias formas e recursos de vários equipamentos que podem ser interligados e compartilhados, mediante meios de acesso, protocolos e requisitos de segurança. Os meios de comunicação podem ser: linhas telefónicas, cabo, satélite ou comunicação sem fios (wireless). O objetivo das redes de computadores é permitir a troca de dados entre computadores e a partilha de recursos de hardware e software. Modelagem de rede deModelagem de rede deModelagem de rede deModelagem de rede de computadores segundo Tanenbaumcomputadores segundo Tanenbaumcomputadores segundo Tanenbaumcomputadores segundo Tanenbaum
  25. 25. 25 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Uma rede pode ser definida por seu tamanho, topologia, meio físico e protocolo utilizado. A seguir temos os principais tipos de redes definidas por seu tamanho. PAN (Personal Area Network, ou rede pessoal)PAN (Personal Area Network, ou rede pessoal)PAN (Personal Area Network, ou rede pessoal)PAN (Personal Area Network, ou rede pessoal) Uma PAN é uma rede de computadores usada para comunicação entre dispositivos de computador (incluindo telefones e assistentes pessoais digitais) perto de uma pessoa. É uma tecnologia de rede formada por nós (dispositivos conectados à rede) muito próximos uns dos outros (geralmente não mais de uma dezena de metros). Por exemplo, um computador portátil conectando-se a um outro e este a uma impressora. LAN (Local Area Network, ou Rede Local)LAN (Local Area Network, ou Rede Local)LAN (Local Area Network, ou Rede Local)LAN (Local Area Network, ou Rede Local) É uma rede de computadores utilizada na interconexão de equipamentos processadores com a finalidade de troca de dados. Um conceito mais preciso seria: é um conjunto de hardware e software que permite a computadores individuais estabelecerem comunicação entre si, trocando e compartilhando informações e recursos. Tais redes são denominadas locais por cobrirem apenas uma área limitada (1 km no máximo, além do que passam a ser denominadas MANs). MAN (Metropolitan Area Network, ou rede metropolitana)MAN (Metropolitan Area Network, ou rede metropolitana)MAN (Metropolitan Area Network, ou rede metropolitana)MAN (Metropolitan Area Network, ou rede metropolitana) A MAN é uma rede onde temos por exemplo, uma rede de farmácias, em uma cidade, onde todas acessam uma base de dados comum.
  26. 26. 26 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo WAN (Wide Area Network, ou rede de longa distância)WAN (Wide Area Network, ou rede de longa distância)WAN (Wide Area Network, ou rede de longa distância)WAN (Wide Area Network, ou rede de longa distância) Uma WAN integra equipamentos em diversas localizações geográficas (hosts, computadores, routers/gateways, etc.), envolvendo diversos países e continentes como a Internet. As WAN tornaram-se necessárias devido ao crescimento das empresas, onde as LAN não eram mais suficientes para atender a demanda de informações, pois era necessária uma forma de passar informação de uma empresa para outra de forma rápida e eficiente. Topologia de RedeTopologia de RedeTopologia de RedeTopologia de Rede A topologia de rede é o padrão no qual o meio de rede está conectado aos computadores e outros componentes de rede. Essencialmente, é a estrutura topológica da rede, e pode ser descrito fisicamente ou logicamente. Há várias formas nas quais se pode organizar a interligação entre cada um dos nós (computadores) da rede. A topologia física é a verdadeira aparência ou layout da rede, enquanto que a lógica descreve o fluxo dos dados através da rede. Existem duas categorias básicas de topologias de rede: Topologias físicas Topologias lógicas A topologia física representa como as redes estão conectadas (layout físico) e o meio de conexão dos dispositivos de redes (nós ou nodos). A forma com que os cabos são conectados, e que genericamente chamamos de topologia da rede (física), influencia em diversos pontos considerados críticos, como a flexibilidade, velocidade e segurança. A topologia lógica refere-se à maneira como os sinais agem sobre os meios de rede, ou a maneira como os dados são transmitidos através da rede a partir de um dispositivo para o outro sem ter em conta a interligação física dos dispositivos. Topologias lógicas são frequentemente associadas à Media Access Control métodos e protocolos. Topologias lógicas são capazes de serem reconfiguradas dinamicamente por tipos especiais de equipamentos como roteadores e switches. O estudo da topologia da rede reconhece oito topologias básicas: Ponto-a-ponto Barramento Estrela Anel ou circular PontoPontoPontoPonto----aaaa----PontoPontoPontoPonto Ponto-a-ponto A topologia ponto a ponto é a mais simples. Une dois computadores, através de um meio de transmissão qualquer. Dela pode-se formar novas topologias, incluindo novos nós em sua estrutura.
  27. 27. 27 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo BarramentoBarramentoBarramentoBarramento Todos os computadores são ligados em um mesmo barramento físico de dados.1 2 Apesar de os dados não passarem por dentro de cada um dos nós, apenas uma máquina pode “escrever” no barramento num dado momento. Todas as outras “escutam” e recolhem para si os dados destinados a elas. Quando um computador estiver a transmitir um sinal, toda a rede fica ocupada e se outro computador tentar enviar outro sinal ao mesmo tempo, ocorre uma colisão e é preciso reiniciar a transmissão. Essa topologia utiliza cabos coaxiais.2 Para cada barramento existe um único cabo, que vai de uma ponta a outra. O cabo é seccionado em cada local onde um computador será inserido na rede. Com o seccionamento do cabo formam-se duas pontas e cada uma delas recebe um conector BNC. No computador é colocado um "Y" conectado à placa que junta apenas uma ponta. Embora ainda existam algumas instalações de rede que utilizam esse modelo, é uma tecnologia recente. Na topologia de barramento apenas um dos computadores estão ligados a um cabo contínuo que é terminado em ambas as extremidades por uma pequena ficha com uma resistência ligada entre a malha e o fio central do cabo (terminadores). A função dos “terminadores” é de adaptarem a linha, isto é, fazerem com que a impedância vista para interior e para o exterior do cabo seja a mesma, senão constata-se que há reflexão do sinal e, consequentemente, perda da comunicação. Neste tipo de topologia a comunicação é feita por broadcast , isto é, os dados são enviados para o barramento e todos os computadores vêem esses dados, no entanto, eles só serão recebidos pelo destinatário. AnelAnelAnelAnel Na topologia em anel os dispositivos são conectados em série, formando um circuito fechado (anel).1 Os dados são transmitidos unidirecionalmente de nó em nó até atingir o seu destino.1 Uma mensagem enviada po r uma estação passa por outras estações, através das retransmissões, até ser retirada pela estação destino ou pela estação fonte.1 Os sinais sofrem menos distorção e atenuação no enlace entre as estações, pois há um repetidor em cada estação. Há um atraso de um ou mais bits em cada estação para processamento de dados. Há uma queda na confiabilidade para um grande número de estações. A cada estação inserida, há um aumento de retardo na rede.2 É possível usar anéis múltiplos para aumentar a confiabilidade e o desempenho. EstrelaEstrelaEstrelaEstrela A mais comum atualmente, a topologia em estrela utiliza cabos de par trançado e um concentrador como ponto central da rede. O concentrador se encarrega de retransmitir todos os dados para todas as estações, mas com a vantagem de tornar mais fácil a localização dos problemas, já que se um dos cabos, uma das portas do concentrador ou uma das placas
  28. 28. 28 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo de rede estiver com problemas, apenas o nó ligado ao componente defeituoso ficará fora da rede. Esta topologia se aplica apenas a pequenas redes, já que os concentradores costumam ter apenas oito ou dezesseis portas. Em redes maiores é utilizada a topologia de árvore, onde temos vários concentradores interligados entre si por comutadores ou roteadores.
  29. 29. 29 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo ATIVIDADE 1 Questão 1 O que é um computador? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 2 Quais benefícios podemos destacar com o surgimento dos computadores? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 3 Quem inventou a primeira máquina de somar? Quando? Qual sua motivação? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 4 Por que Charles P. Babbage é considerado o precursor do computador eletrônico digital? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 5 Quais as características do primeiro computador eletrônico inventado? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 6 Quais computadores dominam a primeira geração de computadores? Quais suas características? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 7 Quais os componentes básicos de um computador? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________
  30. 30. 30 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Questão 8 O que é hardware? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 9 O que é software? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 10 Como é organizado o funcionamento dos computadores? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 11 O que são periféricos de entrada? Cite 3 exemplos. _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 12 O que são periféricos de saída? Cite 3 exemplos. _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 13 Preencha a tabela de acordo com as definições das teclas especiais de um teclado.
  31. 31. 31 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo Questão 14 Qual a diferença entre CPU e gabinete? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 15 O que são Impressoras? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 16 Cite algumas características da memória RAM no funcionamento de um computador. _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 17 Dos dispositivos básicos de um computador, qual deles é responsável pelo armazenamento das informações por tempo determinado ou não. _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 18 Qual a importância da realização frequente do “back up”? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 19 Qual a função do mouse? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 20 Diferencie a impressora a jato de tinta da impressora a laser? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 21 Qual as diferenças entre disquete e o CD-ROM?
  32. 32. 32 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 22 O que você entende por Redes de Computadores? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 23 Em uma Rede de Computadores, qual a função do servidor? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 24 Em uma Rede de Computadores, qual a função das estações? _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ Questão 25 Cite pelo menos 3 funcionalidades para uma Rede de Computadores. _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________
  33. 33. 33 Informática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaInformática AplicadaProf. GiancarloProf. GiancarloProf. GiancarloProf. Giancarlo REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS [01] ________. Dicionário Eletrônico Michaelis Inglês. DTS Software Brasil Ltda, Versão 5.1, 1998. [02] ________. A evolução dos computadores. Disponível em <http://www.tecmundo.com.br/infografico/9421-a-evolucao-dos-computadores.htm>. Acesso e 04.set.2013. [03] BRASÍLIA, Escola Técnica. Técnicas de Leitura em Inglês. Disponível em <http://www.mundovestibular.com.br/articles/5929/1/Tecnicas-de-Leitura-em- Ingles/Paacutegina1.html>. Acesso em 22.mar.2012. [04] FERRARI, Mariza & Rubin, Sarah G. Inglês: Novo Manual Nova Cultura. São Paulo: Ed. Nova Cultura Ltda, 1993. [05] FRAENKEL, Benjamin B. Dicionário de termos técnicos. São Paulo: Ed. Egéria. [06] HOLLAENDER, Amon & Sanders, Sidney. The landmark dicionary : English/Portuguese, Portuguese/English. São Paulo: Ed. Moderna Ltda, 1998. [07] MIKULECKY, Beatrice; JEFFRIES, Linda. More reading power. Ed. Addison Wesley Publishings.

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