O documento descreve os principais componentes internos e externos de um computador, incluindo hardware, software e firmware. Discutem-se os blocos funcionais internos como processador, memória e dispositivos de entrada/saída, bem como os tipos de programas de computador e linguagens de programação. Também são explicados conceitos como bits, bytes e unidades de medida de armazenamento como bytes, quilobytes e gigabytes.

1. Conhecer o computador Trabalho realizado por: Gonçalo Baptista 9ºC Bruno Weldt 9ºC

2. Representação da Informática no computador Estrutura interna do computador Software Hardware Firmaware Interface SCSI Bites, Bytes? Todos os Programas

3. Representação da informática no computador Enquanto as pessoas utilizam as letras do alfabeto, os números e sinais de pontuação, os computadores utilizam dois níveis de sinal eléctrico, ou seja, um alfabeto com apenas dois símbolos, que podem ser chamados de dígitos binários, ou bit ( bi nary digi t ). Este sistema binário serve para: representar palavras; representar os comandos para o computador funcionar; representar números; codificar outras representações audiovisuais de informação. Uma letra corresponde a um byte, ou seja, oito bits, o mesmo acontece com acentos e sinais de pontuação. No entanto, um número pode não corresponder a oito bits, por exemplo o número 6 que em binário é 0110.

4. Estrutura interna do computador Os principais blocos funcionais que se podem encontrar num computador podem ser agrupados em apenas 3: a entidade que processa a informação, a entidade que armazena a informação que está a ser processada, e as unidades que estabelecem a ligação deste par de entidades (processador-memória) com o exterior. Processador(es) , incluindo uma ou mais Unidades Centrais de Processamento CPU (já referida anteriormente), e eventualmente processadores auxiliares ou co-processadores para execução de funções matemáticas, gráficas, de comunicações, ... Memória principal , onde é armazenada toda a informação que o CPU vai necessitar de manusear; encontra-se organizada em células que podem ser directa e individualmente endereçadas pelo CPU (ou por outro componente que também possa aceder directamente à memória); cada célula tem normalmente 8 bits de dimensão (todos os processadores disponíveis comercialmente lidam com esta dimensão de célula); a dimensão máxima de memória física que um computador pode ter está normalmente associada à largura n do barramento de endereços ( 2^n )

5. Dispositivos de Entrada/Saída (I/O) e respectivos controladores , incluindo: • dispositivos que fazem interface com o ser humano: monitor, teclado, rato, impressora, colunas de som, ... • dispositivos que armazenam grandes quantidades de informação, também designados por memória secundária: disco, banda magnética, CD-ROM, ... • dispositivos de interface para comunicação com outros equipamentos: interfaces video, placas de rede local, modems, interface RDIS, ... • dispositivos internos auxiliares, como um temporizador, um controlador de interrupções, um controlador de acessos directos à memória (DMA), ...

6. Indispensável ainda num computador é o sistema de interligação dos diversos componentes nele presentes, que genericamente se designa por barramento ( bus ); este barramento é constituído por um elevado número de ligações físicas, podendo estar agrupados de forma hierárquica. As principais categorias de barramentos são normalmente designadas por: Barramentos de dados, que têm por função transportar a informação (códigos dos programas e dados) entre os blocos funcionais dum computador; quanto maior a sua "largura", maior o número de bits que é possível transportar em simultâneo; Barramento de endereços , que têm por função transportar a identificação/localização ("endereço") dos sítios onde se pretende ler ou escrever dados (por ex., o endereço de uma célula de memória ou de um registo de estado de um controlador); Barramento de controlo , que agrupa todo o conjunto de sinais elétricos de controlo do sistema, necessários ao bom funcionamento do computador como um todo (por ex., sinais para indicar que a informação que circula no barramento de dados é para ser escrita e não lida da célula de memória cuja localização segue no barramento de endereços).

7. Software Software , logiciário ou programa de computador 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 seqüência de instruções quando executada em um computador ou máquina semelhante. Tecnicamente, Software também é o nome dado ao conjunto de produtos desenvolvidos durante o Processo de Software, o que inclui não só o programa de computador propriamente dito, mas também manuais, especificações, planos de teste, etc.

8. 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 correcto 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 directamente por um processador está escrito em linguagem binária. 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 JVM (Máquina Virtual Java), 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 telemóvel, máquinas de automação industrial, calculadora, etc. Software como Programa de Computador

9. Construção de um programa de computador Um programa é um conjunto de instruções para o processador (linguagem de máquina). Entretanto, pode-se utilizar Linguagens de Programação, que traduza comandos em instruções para o processador. Normalmente, programas de computador são escritos em linguagens de programação, pois estas foram projectadas para aproximar-se das linguagens usadas por seres humanos. Raramente a linguagem de máquina é usada para desenvolver um programa. Alguns softwares feitos para usos específicos, como por exemplo software embarcado ou software embutido, ainda são feitos em linguagem de máquina para aumentar a velocidade ou diminuir o espaço consumido. Em todo caso, a melhoria dos processadores dedicados também vem diminuindo essa prática, sendo a “C” uma linguagem típica para esse tipo de projecto. Essa prática, porém, vem caindo em desuso, principalmente devido à grande complexidade dos processadores actuais, dos sistemas operacionais e dos problemas tratados. Muito raramente, realmente apenas em casos excepcionais, é utilizado o código de máquina, a representação numérica utilizada directamente pelo processador. O Programa tem que ser "carregado" na memória principal para ser executado. Após carregar o programa, o computador entra em funcionamento, executando outros programas. As instruções de um programa aplicativo podem ser passadas para o sistema ou directamente para o hardware, que recebe as instruções na forma de linguagem de máquina.

10. Qualquer computador moderno tem uma variedade de programas que fazem diversas tarefas. Eles podem ser classificados em duas grandes categorias: 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. Software aplicativo, que permite ao usuário fazer uma ou mais tarefas específicas. Os softwares 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 Actualmente temos um novo tipo de software. O software como serviço, que é um tipo que roda directamente 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. Tipos de Programas de Computador

11. O hardware é a parte física do computador, ou seja, é o conjunto de componentes electrónicos, circuitos integrados e placas, que se comunicam através de barramentos. 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 rato 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.

12. Overclock Overclock é uma expressão sem tradução (seria algo como sobre-pulso (de disparo) ou ainda aumento do pulso). Pode-se definir o overclock como o ato de aumentar a frequência de operação de um componente (em geral chips) que compõe um dispositivo (VGA ou mesmo CPU) no intuito de obter ganho de desempenho. Existem várias formas de efectuar o overclock, uma delas é por software e outra seria alterando a BIOS do dispositivo. Exemplos de Hardware CPU; Monitor; Rato; Teclado; Placa de vídeo; Impressora; Scanner; Placa de som; Webcam; Microfone; Joystick; Caixas de Som.

13. Firmware Firmware é um tipo de software que controla directamente o hardware. É armazenado permanentemente num chip de memória de hardware, como uma ROM ou EPROM ou até em memória flash, como EEPROM. Existem vários tipos de Firmware como: BIOS de PC que comanda o hardware entre a activação e a carga do sistema operacional que estiver instalado. Normalmente ele testa a memória, inicia a placa mãe, placa de vídeo, HD e carrega o boot que encontrar nele. Dispositivos electrónicos diversos (tudo que tem display, ou algum outro tipo de interactividade), desde um forno de microondas (digital), até um iPod ou um celular, todos eles mantêm o seu programa básico intacto, mesmo desligados por anos, assim sabem o que fazer quando ligados novamente.

14. Interface O conceito de Interface expressa-se pela presença de uma ou mais ferramentas para o uso e movimentação de qualquer sistema de informações, seja ele material, seja ele virtual. Pode significar um circuito electrónico que controla a interligação entre dois dispositivos hardwares e os ajuda a trocar dados de maneira confiável. O ponto em que há controle entre dois dispositivos hardwares, entre um usuário e um programa ou sistema operacional, ou entre duas aplicações. No hardware, a interface descreve as conexões lógicas e físicas utilizadas, como no RS-232-C, sendo considerado em geral sinónimo de porta. A interface com o usuário se compõe dos meios pelos quais um programa se comunica com o usuário, incluindo uma linha de comandos, menus, caixas de diálogos, sistema de ajuda online, etc. As interfaces com os usuários podem ser classificadas com baseadas em caracteres ( texto ), baseados em menus ou baseadas em gráficos. As interfaces de software são APIs ( Application Program Interfaces ou Interfaces de Programa Aplicativos) e consistem em códigos e mensagens utilizadas pelos programas para se comunicarem de forma transparente para o usuário.

15. SCSI SCSI , sigla de S mall C omputer S ystem I nterface, é uma tecnologia que permite ao usuário conectar uma larga gama de periféricos, tais como discos rígidos, unidades CD-ROM, impressoras e scanners. Características físicas e eléctricas de uma interface de entrada e saída (E/S) projectadas para se conectarem e se comunicarem com dispositivos periféricos são definidas pelo SCSI.

16. Firewire O FireWire (também conhecido como i.Link , IEEE 1394 ou High Performance Serial Bus / HPSB ) é uma interface serial para computadores pessoais e aparelhos digitais de áudio e vídeo que oferece comunicações de alta velocidade e serviços de dados em tempo real. O FireWire pode ser considerado uma tecnologia sucessora da quase obsoleta interface paralela SCSI.

17. Bits, Bytes? O bit é a menor unidade de medida de transmissão de dados usada na Computação e na Teoria da Informação, embora muitas pesquisas estejam sendo feitas em computação quântica com qubits. Um bit tem um único valor, 0 ou 1, ou verdadeiro ou falso, ou neste contexto quaisquer dois valores mutuamente exclusivos. Fisicamente, o valor de um bit é, de uma maneira geral, armazenado como uma carga eléctrica acima ou abaixo de um nível padrão de uma única capacidade dentro de um dispositivo de memória. Mas, bits podem ser representados fisicamente por vários meios. Os meios e técnicas comummente usados são: Pela electricidade, como já citado, por via da luz (em fibras ópticas, ou em leitores e gravadores de discos ópticos por exemplo), por via de ondas electromagnéticas (rede wireless), ou também, por via de polarização magnética (discos rígidos). Um byte é um dos tipos de dados integrais em computação. É usado com frequência para especificar o tamanho ou quantidade da memória ou da capacidade de armazenamento de um computador, independentemente do tipo de dados armazenados. Para os computadores, representar 256 números binários é suficiente. Por isso, os bytes possuem 8 bits. Basta fazer os cálculos. Como um bit representa dois valores (1 ou 0) e um byte representa 8 bits, basta fazer 2 (do bit) elevado a 8 (do byte) que é igual a 256.

18. Byte (B) 1 Byte = 8 bits (2 3 bits). Quilobyte (KB) 1 024 (2 10 ) Bytes 8 192 Bits Megabyte (MB) 1 024 KB 1 048 576 (2 20 ) Bytes 8 388 608 Bits Gigabyte (GB) 1 024 MB 1 048 576 KB 1 073 741 824 (2 30 ) Bytes 8 589 934 592 Bits Terabyte (TB) 1 024 GB 1 048 576 MB 1 073 741 824 KB 1 099 511 627 776 (2 40 ) Bytes 8 796 093 022 208 Bits Petabyte (PB) 1 024 TB 1 048 576 GB 1 073 741 824 MB 1 099 511 627 776 KB 1 125 899 906 842 624 (2 50 ) Bytes 9 007 199 254 740 992 Bits Exabyte (EB) 1 024 PB 1 048 576 TB 1 073 741 824 GB 1 099 511 627 776 MB 1 125 899 906 842 624 KB 1 152 921 504 606 846 976 (2 60 ) Bytes 9 223 372 036 854 775 808 Bits Zettabyte (ZB) 1 024 EB 1 048 576 PB 1 073 741 824 TB 1 099 511 627 776 GB 1 125 899 906 842 624 MB 1 152 921 504 606 846 976 KB 1 180 591 620 717 411 303 424 (2 70 ) Bytes 9 444 732 965 739 290 427 392 Bits Yottabyte (YB) 1 024 ZB 1 048 576 EB 1 073 741 824 PB 1 099 511 627 776 TB 1 125 899 906 842 624 GB 1 152 921 504 606 846 976 MB 1 180 591 620 717 411 303 424 KB 1 208 925 819 614 629 174 706 176 (2 80 ) Bytes 9 671 406 556 917 033 397 649 408 Bits