Aula 05 - ma1 - ifes - 1 semestre 2011

Curso de Meio Ambiente
Informática Aplicada
Aula-05

CAMPUS IBATIBA
Prof. Moisés Omêna

Notas de Aula – Moisés Omena

Informática
O que é Informática?
Informação + Automática
Informática é a ciência que estuda os processos de
automatizar informações


SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E DECIMAL

• Os computadores são formados por
circuitos digitais

• A informação e os dados são codificados
em zeros e uns (linguagem máquina)


Dado e Informação na informática

 Letras  Um gráfico
 Números  Uma tabela
 Símbolos  Etc....
 Um desenho
 Um texto

As informações são tratadas pelo computador como
um conjunto de pulsos elétricos (zero e um)

Negativo e Positivo

O computador trata as informações
como pulsos elétricos que são
denominados bit, assim, cada pulso (bit)
poderá ter um valor:
 POSITIVO ......... ( 1 )
 NEGATIVO ........ ( 0 )


bit - unidade mínima de informação com
que os sistemas informáticos trabalham

Binary Digit

BIT
(0 1)



• Sistema de numeração binária utiliza
combinações dos dígitos 0 e 1

• Para cada informação, o computador utiliza
diversos 0 e 1 seguidos: 0011010101001011

• Toda a informação que circula dentro de um
sistema informático é organizada em grupos
de bits

• Os mais frequentes são os múltiplos de 8 bits:
8, 16, 32, etc.


• 1 Byte  conjunto de 8 bits  256 combinações
possíveis

• Através dos agrupamentos de bíts e que
representamos as informações no computador

• No sistema binário (0 e 1), para determinar o número
de combinações com n bits, basta calcular 2n

• Exemplos:
- 1 bit  21=2 combinações possíveis (0 e 1)


2 bit  22=4 combinações possíveis

0 0
0 1
1 0
1 1



3 bit  23=8 combinações possíveis
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1


0 0 0 0
4 bit  24=16 combinações 0 0 0 1
possíveis 0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
. . . .
1 1 1 1


00000000
8 bit  28=256 combinações 00000011
possíveis 00001100
00001111
00110000
00110011
00111100
........
11111111


0 0000
1 0001
2 0010
DECIMAL
3 0011
0123456789 4 0100
5 0101
6 0110
BINÁRIO
7 0111
01 8 1000
9 1001



32 bit  232= 4.294.967.296
combinações possíveis
00000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000001
00000000000000000000000000000010
00000000000000000000000000000100
00000000000000000000000000001000
. . . . . . . . . . . . . . . .
11111111111111111111111111111101
11111111111111111111111111111110
11111111111111111111111111111111

64 bit  264= 18.446.744.073.709.551.616
combinações possíveis
(na casa dos 18 quintilhões)
1000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0010000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001000
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010000
..........................................................................................................................
111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111101

RELEMBRANDO

• Sistema de numeração binária utiliza
combinações dos dígitos 0 e 1

• Toda a informação que circula dentro de
um sistema informático é organizada em
grupos de bits

• Os mais frequentes são os múltiplos de 8
bits: 8, 16, 32, etc.



1998 = 1x1000 + 9x100 + 9x10 + 8x1
= 1x103 + 9x102 + 9x101 + 8x100



Conversão de binário para decimal

• Começando a ler o número da direita para a esquerda:
- Primeiro digito representa a potência de base 2 e expoente 0;
- Segundo digito representa a potência de base 2 e expoente 1;
- Terceiro digito representa a potência de base 2 e expoente 2;
- nésimo digito representa a potência de base 2 e expoente n-1;

• Somar as multiplicações parciais efectuadas entre o dígito e a
potência a ele atribuída



Conversão de binário para decimal

Exemplo:
10100(2) = 20(10)

1 x 24 + 0 x 23 + 1 x 22 + 0 x 21 + 0 x 20

16 + 0 + 4 + 0 + 0 = 20(10)

SISTEMAS DE NUMERAÇÃO BINÁRIA E
DECIMAL
Conversão de decimal para binário

Efetuar divisões sucessivas por 2 até se obter o quociente 1
Agrupar o último quociente e todos os restos da divisão
encontrados por ordem inversa.
Exemplo:
20 2
0 10 2 20(10) = 10100(2)
0 5 2
1 2 2
0 1

UNIDADE MÍNIMA DE INFORMAÇÃO

Binary Digit
1 byte - 8 bits

BIT 01
1 Kbyte – aprox: mil bytes

1 Mbyte – aprox um milhão de bytes

1 Gbyte – aprox um bilhão de bytes

1 Tbyte - aprox um trilhão de bytes

I Pbyte – aprox um quatrilhão de bytes

…… etc ….. Notas de Aula – Moisés Omena

Bit e Byte
• Bit – Binary digit
– É a menor unidade relacionada a dados
existente em um computador.
– Como podemos observar um bit tem um
único valor binário em um dado momento ( 0
ou 1 a cada momento).

• Byte – tem uma relação direta com o bit
pois corresponde a um conjunto de 8 bits.


Byte
Como uma informação necessita de mais de um pulso
para ser referenciada.

 Os computadores utilizam um conjunto de 08 pulsos
elétricos para codificar esta informação, ou seja 08 bits.

 Este conjunto de 08 pulsos elétricos (bits) é
denominado Byte.

Ao conjunto de cada 8 combinações define-se uma
informação = (caractere ou dado).

 Os bytes são armazenados nos discos de forma lógica
através do que chamamos de  ARQUIVO
... portanto  “ arquivo é um conjunto de bytes
organizados “ Notas de Aula – Moisés Omena

Tabela Ascii
• ASCII
– (American Standard Code for Information Interchange,
que em português significa "Código Padrão Americano
para o Intercâmbio de Informação")
– codificação de caracteres de oito bits baseada no alfabeto
inglês.
– códigos ASCII representam texto em computadores,
equipamentos de comunicação, entre outros dispositivos
que trabalham com texto.
– Foi desenvolvida a partir de 1960 e grande parte das
codificações de caracteres modernas a herdaram como
base.


Tabela
ASCII


Nomes específicos para
agrupamentos de bits
• Nibble: 4 bits (24 = 16 variações)

• Byte: 8 bits (28 = 256 variações)

• Word: 16 bits (216 = 65.536 variações)

• Double Word = 32 bits (232 = 4.294.967.296
variações)

• Quad Word = 64 bits (264 =
18.446.744.073.709.551.616 variações)

Relacão entre medidas
decimais e binárias
• O sufixo K (kilo-), que, em decimal, representa 1.000
vezes (como em Km e Kg), em binário representa
210 vezes (1.024). Logo, 1 Kbyte representa 1.024
bytes, 2 Kbytes representam 2.048 bytes e assim
sucessivamente.

• Do mesmo modo, o sufixo M (mega-) representa 220
vezes (1.048.576) e o sufixo G (giga-) representa 230
vezes (1.073.741.824), diferenciando-se
completamente da representação decimal.


Medidas de armazenamento
baseadas em bits
Sufixo - Quantidade

• Kilo (K) 210 = 1.024
• Mega (M) 220 = 1.048.576
• Giga (G) 230 = 1.073.741.824
• Tera (T) 240 = 1.099.511.627.776
• Peta (P) 250 = 1.125.899.906.843.624
• Exa (E) 260 = 1.152.921.504.607.870.976
• Zeta (Z) 270 = 1.180.591.620.718.458.879.424
• Yotta (Y) 280 = 1.208.925.819.615.701.892.530.176


Em resumo: medidas e bytes

Medida Número de bytes
01 BYTE 08 Bits
01 KYLOBYTE (KB) 1.024 bytes
01 MEGABYTE (MB) 1.024 kbytes
01 GIGABYTE (GB) 1.024 Mbytes
01 TERABYTE (TB) 1.024 Gbytes
01 PETABYTE (PB) 1.024 Tbytes
01 EXABYTE (EB) 1.024 Pbytes
01 ZETABYTE (ZB) 1.024 Ebytes
01 YOTTABYTE (YB) 1.024 Zbytes


Como funciona o computador

Software e Hardware
Software => São programas que fazem a
interatividade entre o computador e o
usuário
Hardware => São as placas e compostos
eletrônicos que compõem o computador


Software no computador
 Sistemas operacionais
◦ Linux, Windows, Unix, Machintosh
 Quantidade de portas (65536)
 Função (integração e comunicação)
 Gerenciamento de memória
 Gerenciamento de arquivos
 Gerenciamento de I/O
 Linguagens de programação
◦ Java, Delphi, C++, C , Pascal, Fortram,Visual Basic, etc.
 Aplicativos
◦ Corel, Word, Writer, Excel, Calc, Access, Base, Power
Point, Impress, 3D Studio MAX, Maya, Adobe premier,
Norton, Avira, Karpesky etc.


Organização de hardware em um
Computador
• Processador (CPU - Central Processing Unit): Executa
programas armazenados na memória, interpretando suas
instruções, ou seja, buscando as instruções na memória,
decodificando-as e executando-as, uma após a outra.
• Memória: Armazena dados e programas.
• Dispositivos de Entrada e Saída (E/S ou I/O - Input/Output):
estabelecem comunicação com o mundo externo
(operador ou outros dispositivos).
• Barramento: Conjunto de conexões elétricas/lógicas
paralelas que permite a transmissão de dados, endereços e
sinais de controle entre os diversos módulos funcionais do
computador.

Organização de um Computador
Típico


Clock interno x clock externo
• Clock interno – indica o número de instruções que
podem ser executadas a cada segundo. Sua medição e
feita em Hz. É a freqüência na qual o processador
trabalha.

• Clock Externo - Também conhecido como FSB
(Front Side Bus). Indica a freqüência de trabalho do
barramento de comunicação com a placa mãe e seus
componentes (memória, dispositivos de entrada e
saída, entre outros).


CPU – Central processor unit
(Processador)


Organização de Memória


Organização de Entrada e Saída

• Arquitetura de Entrada e Saída:

– Barramento: meio de transmissão de dados entre a
CPU, a memória principal e os dispositivos de
entrada e saída. Compartilhado por todos.

– Controlador de Dispositivo: conjunto de circuitos
lógicos de interface entre o barramento e o
dispositivo de entrada/saída. Responsável por
controlar o dispositivo e por tratar do seu acesso
ao barramento.


Os discos magnéticos
 Disquetes (disco flexível)
Baixa capacidade, gravado por dispositivo externo
 Winchester (disco rígido - HD)
Alta capacidade, gravado por dispositivo interno próprio
 Disco laser (CD-Rom)
Alta capacidade, gravado por dispositivo externo (vários modelos
de velocidade de leitura e gravação

Os discos armazenam arquivos:
 Arquivos de programas (conjunto de arquivos que são instruções)
 Arquivos do usuário ( textos, imagens, email...)


Disquete x CD-Rom

486,11

1


CD x DVD

57,14

1
Diferença de capacidade
6,71 vezes


DVD x HD

Diferença de capacidade
106,38 vezes


Comparativo de Em um HD de 500Gb
cabem cerca de 347222,2
Disquetes, cerca de

capacidades 714,28 CDs e 106,38
DVDs


Blu-ray
• Blu-ray, também conhecido como BD (de Blu-ray Disc) é um
formato de disco óptico da nova geração de 12 cm de diâmetro
(igual ao CD e ao DVD) para vídeo de alta definição e
armazenamento de dados de alta densidade.

• É o sucessor do DVD e capaz de armazenar filmes até 1080p Full
HD de até 4 horas sem perdas. Requer uma TV full HD de LCD,
plasma ou LED para exibir todo seu potencial e justificar a troca
do DVD.

• Sua capacidade varia de 25 (camada simples) a 50 (camada dupla)
Gigabytes. O disco Blu-Ray faz uso de um laser de cor azul-
violeta, cujo comprimento de onda é 405 nanometros, permitindo
gravar mais informação num disco do mesmo tamanho usado por
tecnologias anteriores (o DVD usa um laser de cor vermelha de
650 nanometros).


Exemplo de disco blu-ray


Capacidade do Blue Ray X capacidade do HD (medidas aprox.
em Mb)

500000
HD

Capacidade BR1

50000
Blue Ray

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000 450000 500000


Comparativo de
capacidades
Capacidade

500000
475000
450000
425000
400000
375000 500000
350000
325000
Diskete
300000
CD-ROM
275000
DVD
250000
Blue Ray
225000
HD
200000
175000
150000
125000
100000
50000
75000 4700
700
50000 1.44
25000
0
Diskete CD-ROM DVD Blue Ray HD


Pen drives de grande capacidade
• substituem ou substituirão
a maioria das mídias para
dados

• Kingston DataTraveler 300
tem nada mais, nada menos
do que 256 GB

• Equivale a mais de
182.044,44 disquetes


Para que hardware existente e
software funcione, existem alguns
programas básicos que verificam
se as informações e peças
contidas no computador estão em
perfeito funcionamento para
que tudo possa ser iniciado.


Questionário
a) 32 bits equivalem a quantos Bytes
b) 1024 bits equivalem a quantos Bytes
c) 300 kbits equivalem a quantos Kbytes
d) 600 kbits equivalem a quantos Kbytes
e) 1,25 MBytes equivalem a quantos kbits
f) 512 GB equivalem a quantos TeraBytes
g) 10 TB equivalem a quantos GigaBytes
h) 2 ExaBytes equivalem a quantos GigaBytes
i) 4 YottaBytes equivalem a quantos TeraBytes


Questionário – Respostas
a) 32 bits equivalem a quantos Bytes = 4 bytes
b) 1024 bits equivalem a quantos Bytes = 1024/8 =128 bytes
c) 300 kbits equivalem a quantos Kbytes = 300/8 = 37,5 kbytes
d) 600 kbits equivalem a quantos Kbytes = 600/ 8 = 75 kbytes
e) 1,25 MBytes equivalem a quantos kbits = 1024 kits + 1024/4 = 1280
kbytes isto mutliplicado por 8 = 10240 bits = 10Mbits (velocidade Gvt de
10 Megas)
f) 512 GB equivalem a quantos TeraBytes = 0,5 Terabytes
g) 10 TB equivalem a quantos GigaBytes = 10 x 1024 = 10240 Gigas
h) 2 ExaBytes equivalem a quantos GigaBytes = 2 * 260 / 230 = 2 * 260 - 30
= 2 * 230 = 2147483648 Gigabytes
i) 4 YottaBytes equivalem a quantos TeraBytes = 4 * 280 / 240 = 4 * 280 - 40
= 4 * 240 = 4.398.046.511.104 Terabytes


Exercícios

1. Descreva: o que é clock interno e clock externo?
2. Qual a diferença entre software e Hardware?
3. Cite dois tipos de unidade de entrada e dois tipos
de unidade de saída.
4. Quais são as 3 etapas normalmente descritas para o
processamento de dados?
5. Para que serve um no-break?
6. Faça uma tabela relacionando as medidas de
armazenamento desde KByte até YottaByte
(mostrando quanto cada um corresponde quando
relacionado a outras medidas ex: 1 Kbyte = 1024
Bytes).


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