Prof. Fernando Hadad Zaidan. Uma abordagem contemporânea da arquitetura da informática

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1 Uma abordagem contemporânea da arquitetura da informática 2009

2 Sumário Cursos Superiores de Tecnologia 2 UMA ABORDAGEM CONTEMPORÂNEA DA ARQUITETURA DA INFORMÁTICA 1 1 FUNDAMENTOS BÁSICOS DA INFORMÁTICA O SISTEMA DE COMPUTAÇÃO ENTRADAS E SAÍDAS ARMAZENAMENTO BARRAMENTO LÓGICA DIGITAL EXECUÇÃO DE PROGRAMAS SOFTWARE REDES DE COMPUTADORES PEOPLEWARE INTERNET AUTOMAÇÃO CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 29

3 Cursos Superiores de Tecnologia 1 Uma abordagem contemporânea da arquitetura da informática 1 Fundamentos básicos da informática Evolução da história da informática A informática é o tratamento da informação de modo automático. É ferramenta indispensável para o desenvolvimento, suporte e modernização das atividades pessoais e organizacionais. Para tal, pressupõe a utilização de computadores eletrônicos. A informática está situada na interseção de quatro grandes áreas do conhecimento: Ciência da computação: processamento de dados; engenharia de software; arquitetura das máquinas; programação. Ciência da informação: trato da informação; armazenamento e veiculação da informação. Teoria dos sistemas: solução de problemas a nível de sistemas (operacionais, táticos e estratégicos). Cibernética: ações baseadas em mecanismos de automação. (VELLOSO, 2004). Um breve histórico Por volta do ano 2000 A.C. foi inventado o ábaco, instrumento utilizado para auxiliar nos cálculos. (FIG. 01). Ainda é utilizado nos países asiáticos. Figura 01: Ábaco Fonte: Arquivo pessoal

4 Cursos Superiores de Tecnologia 2 Em 1642 o matemático francês Blaise Pascal inventou a primeira máquina de somar (FIG. 02). Foi aperfeiçoada com a capacidade de multiplicar e dividir, em torno de 1670, por matemáticos alemães. Figura 02: Máquina Pascalina Fonte: Arquivo pessoal Em 1801 surgem os cartões perfurados, controlando uma máquina de tear automática. Em 1822 e posteriormente em 1833, Charles Babbage inventou, respectivamente, a Máquina de Diferenças (FIG. 03) e a Máquina Analítica. Estas máquinas são consideradas as precursoras do computador, pois possuem os três estágios fundamentais: entrada (cartões perfurados) processamento (engrenagens) e saída (abrigando o programa em execução). Figura 03: Máquinas de Diferenças Fonte: Arquivo pessoal Em 1944, na Universidade de Harvard, nos EUA, o professor Howard H. Aiken inventou o primeiro computador eletro-mecânico. Em 1946, constituído de válvulas (uma queimava a cada dois minutos), foi inventado na Universidade da Pennsylvania, nos EUA, o ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Calculator), o primeiro computador eletrônico.

5 Cursos Superiores de Tecnologia 3 Figura 04: ENIAC Fonte: Arquivo pessoal Com o princípio sendo utilizado até hoje, John Von Newman, matemático húngaro, formula nos EUA a proposição prática para computadores universais. Em 1951, a produção em série do IBM/UNIVAC é iniciada. As gerações dos computadores Os computadores são classificados em quatro gerações: 1ª. Geração entre 1946 e 1956 válvulas; 2ª. Geração até transistores; 3ª. Geração 1967 circuitos integrados 4ª. Geração a partir de 1972 integração em escalas superiores chips 1. Em aproximadamente 60 anos de história, demos um grande salto em tecnologia da válvula ao microprocessador, passando pelo transistor e o circuito integrado. O Univac (primeira geração) foi o primeiro computador comercial. Seus dados eram armazenados em cartão perfurado (FIG. 05). 1 Os chips (CI integrated circuit) são fabricados a partir do silício, que é um dos elementos mais comuns da crosta terrestre (rochas e areia). O silício é um semicondutor, ou seja, conduz eletricidade. Em seu interior possui milhares de componentes eletrônicos.

6 Cursos Superiores de Tecnologia 4 Figura 05: Cartão perfurado Fonte: Arquivo pessoal O primeiro PC (personal computer) foi lançado no mercado em 12 de agosto de 1981, com o nome de IBM 5150 PC. Era composto de uma tela monocromática verde, processador Intel de 4,77 MHz e memória de 16 Kbytes. Processamento de dados O computador é uma máquina composta por partes mecânicas e eletromecânicas com a tarefa principal de coletar, processar, armazenar e disseminar dados para um ou mais objetivos. Foi chamado algum tempo de processamento eletrônico de dados, por ser uma máquina composta de vários circuitos e componentes eletrônicos. Processamento de dados consiste em uma série de atividades ordenadamente realizadas, a partir de dados, realizando processamentos, conduzindo e apresentando os resultados procurados. Dados (entradas) Processamento Resultado (saída) Natureza dos computadores Segundo Capron e Johnson (2004) todo computador tem três características principais: Velocidade: a rapidez que esperamos dos serviços; Confiabilidade: são extremamente confiáveis. A maioria dos erros de computador na realidade são erros humanos. Capacidade de armazenamento: mega, giga, terabyte, etc. Como características secundárias têm-se: produtividade, tomada de decisões e redução de custo.

7 Cursos Superiores de Tecnologia 5 Visão geral Um computador é formado por três componentes principais: Hardware: o equipamento; conjunto de componentes físicos; suporta a entrada de dados, a transformação em informação, o armazenamento e a saída (FIG. 06). Software: são os programas; conjunto de instruções, passo a passo, que orientam o computador a fazer tarefas necessárias e produzir resultados desejados. Pessoas (peopleware): pode ser um indivíduo que desenvolve programas, ou mesmo um usuário final. Figura 06: Hardware de um computador pessoal. Fonte: CAPRON; JOHNSON, 2004, p O sistema de computação Dentro do computador Quem executa o principal trabalho em um computador é uma parte da máquina que não podemos ver: unidade central de processamento (CPU), que é um conjunto amplo e complexo de circuitos eletrônicos que executam instruções armazenadas nos programas. Pode-se ter no mínimo uma CPU por computador. Na FIG. 07 são mostradas as partes de uma CPU.

8 Cursos Superiores de Tecnologia 6 Figura07: CPU Fonte: CAPRON; JOHNSON, 2004, p. 95. Bit, caractere, byte e palavra Pensa-se sempre em computadores como algo complexo, mas, de fato, eles apenas conhecem dois estados: desligado/ligado (0/1 falso/verdadeiro). Este sistema de dois estado chama-se sistema binário. Com a combinação destes dois estados, o computador conseguirá criar formas sofisticadas de representação de dados. Nosso sistema numérico, decimal (base 10), é representado por dez dígitos (0,1,2,3,4,5,6,7,8 e 9). O sistema binário, base 2, contém somente dois dígitos (0 e 1), correspondentes aos estados desligado e ligado, respectivamente.

9 Cursos Superiores de Tecnologia 7 Figura08: Sistema décima x binário Fonte: CAPRON; JOHNSON, O bit (binary digit dígito binário) é a unidade básica para armazenar dados na memória do computador cada 0 ou 1. Um bit jamais pode ter a representação vazia ou nula. Pelo fato dos bits individuais não poderem armazenar todos os números, letras, caracteres especiais, etc., os bits são reunidos em um grupo chamado byte. A capacidade de memória e de armazenamento dos fabricantes de computador é expressa em números de bytes. A TAB. 01 mostra a conversão do byte para as unidades mais comuns que temos atualmente. Símbolo Termo Número aproximado em bytes Termo B byte um 2 KB quilobyte um mil 2 MB megabyte um milhão 2 GB gigabyte um milhão 2 TB terabyte um trilhão 2 PB petabyte um quadrilhão 2 Tabela 01: Múltiplos do byte Fonte: Arquivo pessoal. Uma palavra de computador é definida como o número de bits que a CPU processa como unidade. Existem variações de palavra, de acordo com a CPU. Quanto maior a palavra mais potente é o computador. A variação pode ser de 8 bits (primeiros computadores pessoais) a 32 ou 64 bits (computadores pessoais atuais). Um byte é um conjunto de 8 bits, e pode representar um caractere de dado. Um esquema de codificação (código) atribui a cada uma das combinações possíveis um

10 Cursos Superiores de Tecnologia 8 caractere específico. O código ASCII (american standard code for information interchage) é o código mais comum. (CAPRON; JOHNSON, 2004). Unidade de sistema Entende-se por unidade de sistema como o gabinete que armazena os componentes eletrônicos do computador. (CAPRON; JOHNSON, 2004, p. 102). A placa-mãe (FIG. 09) é o principal componente da unidade de sistema. É uma placa de circuitos que contém diversos circuitos e chips que organizam as atividades do computador. A CPU ou microprocessador é o componente mais importante da placamãe. Figura 09: Placa mãe (motherboard) Fonte: CAPRON; JOHNSON, Processadores A CPU miniaturizada pode ser colocada dentro de um chip (minúsculo quadrado de silício), contém dezenas de milhões de transistores (também de tamanho minúsculo) e comutadores eletrônicos (que permitem ou não a passagem de corrente). Os

11 Cursos Superiores de Tecnologia 9 microprocessadores estão em constante evolução. O modelo atual mais difundido é o core 2 duo da Intel. Velocidade e potência Velocidade e potência dos computadores estão associados. Potência é uma derivação de velocidade, bem como outros fatores, como tamanho de memória. (CAPRON; JOHNSON, 2004, p. 108). Diversos fatores tornam um computador mais rápido que o outro, como: velocidade do processador, tamanho da linha de barramento e a disponibilidade de cache. A velocidade atual do microprocessador é expressa em GHz (giga hertz), ou seja, bilhões de ciclos por segundo, por exemplo, uma velocidade de 2,6 GHz. Sabe-se, porém, que até pouco tempo era em MHz. Deve-se considerar que, atualmente, o fato dos microprocessadores terem dois ou mais núcleos, muda completamente a avaliação de comparação entre um processador e outro. Memória Principal Também conhecida como armazenamento primário, memória principal ou RAM (random Access memory memória de acesso aleatório). É a parte do computador que mantém os dados e as instruções a serem processados. Está estritamente ligada à CPU, mas fisicamente encontra-se em um lugar distinto. Depois do dado processado, o resultado é enviado para a memória até estar pronto para ser enviado a um dispositivo, ou armazenado permanentemente. O acesso é muito rápido. (CAPRON; JOHNSON, 2004). Têm-se também outros tipos de memórias internas do computador, como: ROM (ready only memory) e as memórias cache 2. Figura10: Memória principal e cache Fonte: CAPRON; JOHNSON, CISC e RISC CISC e RISC são arquiteturas dos computadores. CISC são as máquinas de arquitetura complexa (Complex Instruction Set Computer). Advém, principalmente, do fato de se considerar complexo um conjunto constituído de grande quantidade de instruções, com múltiplos modos de processamento. A decisão de tal arquitetura partiu 2 O surgimento da memória cache foi devido ao fato de que as memórias não estavam acompanhando o processador em velocidade, muitas vezes que o mesmo ficasse esperando os dados serem liberados pela memória principal. Está localizada junto ao processador, justamente para aumentar a velocidade.

12 Cursos Superiores de Tecnologia 10 dos grandes, como DEC e IBM, por volta dos anos 60. Nos anos 80, os projetistas de CISC consideravam três aspectos básicos desta arquitetura: uso do microcódigo 3 ; completeza no conjunto (uso de instruções completas e eficientes) e criação de instruções de máquina de alto nível. Por longo tempo, estas características nortearam a filosofia CISC. Alguns processadores ultrapassavam 300 instruções com um alto número de endereçamento. Alguns fabricantes de microprocessadores posteriormente seguiram o mesmo caminho (Intel 386 e 486). (MONTEIRO, 2007). No começo da década de 80, alguns fabricantes resolveram seguir caminhos opostos, construindo caminhos opostos, criando a arquitetura RISC - computador com um conjunto reduzido de instruções (Reduced Instruction Set Computer). São bastante diferentes dos CISC, na tentativa de um processador mais simples, com um custo muito menor, e eficaz em performance. A base da arquitetura RISC é constituída por: pequeno conjunto de instruções; execução otimizada de chamada de funções; menor quantidade de modos de endereçamento; execução rápida de cada instrução (uma por ciclo). (MONTEIRO, 2007). Depara-se hoje com o processador híbrido (CISC e RISC), misturando as duas arquiteturas. 3 Entradas e saídas A conexão do usuário A CPU, como parte não visível do computador, faz com que os usuários tenham apenas uma vaga noção deste dispositivo. Entretanto, os usuários têm um conhecimento muito maior dos dispositivos de entrada e saído relacionados ao computador. De acordo com Capron e Johnson (2004), a saída é uma reação instantânea à entrada, por exemplo: Os códigos de barras em um supermercado dispõem de uma entrada que possibilita a recuperação de informações sobre a saída de mercadoria; Um operador de empilhadeira comunica-se com um computador através de um microfone. Palavras como esquerda, direita, elevar, etc., são dados de entrada reais. A saída é a resposta instantânea do computador; Um representante utiliza-se de um palmtop para tirar e enviar os pedidos, funcionando como dispositivo de entrada que emite uma cópia do mesmo; Trabalhadores do chão de fábrica introduzem dados pressionando um relógio de tempo à medida que passam de uma tarefa para outra. O relógio está conectado ao computador. A saída são seus contracheques e os relatórios administrativos. Porém, a entrada e saída podem estar separadas por tempo, distância ou ambos: Os dados dos cheques são usados como entrada no computador de um banco, que processa os dados para preparar os extratos mensais; 3 O microcódigo ensina aos processadores o que fazer com uma determinada instrução que ele recebe. Cada instrução tem o microcódigo próprio. Podemos dizer, também, que é um passo-a-passo de cada instrução.

13 Cursos Superiores de Tecnologia 11 As transações com cartão de crédito provêem a entrada de dados que são processados mensalmente para produzir a fatura para o cliente; Dispositivos de entradas Alguns dados podem ser inseridos diretamente no computador (códigos de barras, voz, dispositivos que convertem os movimentos de ação na tela), outros sofrem transições quando são copiados dos documentos fontes originais e convertidos em uma mídia que uma máquina possa ler (disco magnético). Em qualquer um dos casos, tem-se o processo de coleta de dados brutos e a transformação em um formato eletrônico para que o computador possa entender. (CAPRON; JOHNSON, 2004). Alguns dispositivos de entrada: Teclado; Mouse; Trackbal; Touchpad; Joystick; Mesa gráfica; Touch screens; Caneta óptica; Scanner; Reconhecimento óptico (optical character recognition - OCR); Entrada de voz; Câmeras digitais; Vídeo digital, etc.; Figura 11: Scanner para leitura de código de barras Fonte: CAPRON; JOHNSON, Dispositivos de saídas Normalmente, a saída é a tela do computador ou uma impressora. Porém, existem diversas outras saídas, até mesmo para produzir fragrâncias como saída de computador. Como exemplos de saída, têm-se: Monitores - cathode Ray tube CRT - liquid crystal display LCD Impressoras - impacto (matriciais) - não impacto (jato de tinta e laser) Saída de voz - Saída de música e outros sons

14 - Microform (saída em microfilme) Cursos Superiores de Tecnologia 12 4 Armazenamento Detalhes sobre memórias Às vezes não paramos para refletir sobre os benefícios trazidos pela informática, e o caos que seria viver sem eles. O armazenamento secundário de memória é um desses (chama-se apenas de armazenamento). Imagine se a receita federal tivesse que armazenar todas as declarações do IR em papel? Em se tratando de dispositivo, este armazenamento é separado do próprio computador. O armazenamento primário perde seu conteúdo quando a energia elétrica é desligada. A memória secundária é necessária para o uso posterior das informações. Os benefícios são: espaço físico; confiabilidade; economia. Tipos de armazenamento de dados Dos velhos disquetes aos modernos dispositivos de armazenamento, houve um caminho longo percorrido pelos tipos de armazenamento de dados. Sem esgotar os modelos, considerando os mais comuns, temos os discos flexíveis de 3,5 polegadas (1.44 M Bytes) que tiveram a vida ameaçada por mais de uma década, pelos modelos: superdisk (120 a 240 MBytes), ZIP (até 750 MBytes), dentre outros. Figura12: ZIP drive Fonte: CAPRON; JOHNSON, Os discos rígidos (HD) possuem uma mídia revestida de óxido de magnético sendo oferecido em vários tamanhos. Diversas mídias podem ser montadas em uma única unidade. A capacidade iniciou-se em alguns Mega Bytes. Hoje temos unidades comerciais com Tera Bytes de capacidade.

15 Cursos Superiores de Tecnologia 13 Figura13: Pilhas dos discos rígidos Fonte: CAPRON; JOHNSON, Os CD s, DVD s e os novíssimos Blu-Ray também tem uma história de evolução interessante. São discos compactos utilizando tecnologia óptica 4. Além do comprimento de onda, outros fatores influenciam a diferença dos 700 MBytes aos 25 GBytes de armazenamento, possibilitando vídeos de alta definição e armazenamento em alta densidade. A memória flash tem tecnologia de um chip que permite re-escrita. São usadas em cartões de memória, pen drives, MP3, etc. As maiores vantagens são o baixo consumo de energia e o tamanho reduzido. Encontra-se no mercado dos dias atuais, os HD s desenvolvidos com memória flash, instalados em Notebooks, os tornando extremamente leves e com uma redução significativa do consumo de energia das baterias. A Intel está com a proposta de desenvolver HD s de memória flash de 80 e 100 Gbytes. Porém, num futuro de 10 anos, como promete a IBM, chegará ao mercado as memórias racetrack, que virão para substituir as memórias flash, com uma força de armazenamento extrema. A espessura do armazenamento dos dados é 1000 vezes mais fino que um cabelo humano, e a capacidade é de centenas de vezes superior do que as memórias flash. Um MP3 player poderá armazenar 500 mil canções ou 3500 filmes. Sistemas de Back-up 4 Armazenamento barato e compacto. Um laser atinge uma camada de material metálico na superfície de um disco. Quando são introduzidos os dados, o calor do laser produz minúsculos pontos, ou cavidades na superfície do disco. (CAPRON; JOHNSON, 2004).

16 Cursos Superiores de Tecnologia 14 O disco rígido do computador é um dispositivo extremamente confiável, mas está sujeito a falhas eletromecânicas e dados provocados por intempéries da natureza (enchentes, incêndios, etc.), resultando, assim, na perda de dados. Ainda mais, os próprios usuários podem cometer erros ao entrarem com os dados. O sistema de back-up é uma forma de armazenar os dados em mais de um local e de protegê-los contra danos e erros. Podem-se utilizar diversas formas de back-up: como DVD s, outro HD, pen drives, fitas magnéticas, etc. 5 Barramento Conceitos básicos De acordo com Capron e Johnson (2004) o termo barramento, original bus, em relação ao mundo computacional, foi emprestado do significado mais comum do meio de transporte. Uma linha de barramento é um conjunto de percursos elétricos paralelos que transportam sinais elétricos. Alguns barramentos Barramento de sistema: é um revestimento de cobre sobre a superfície da placamãe, que transporta dados entre a CPU e a memória. O número de bits de dados que podem ser transmitidos simultaneamente são chamados largura de barramento. O número de dados que pode ser transmitido por vez cresce à medida que aumenta a largura do barramento. Por exemplo, numa via expressa de cinco pistas trafega mais carros que numa via única. Se aumentar o barramento de um projeto de computador, mais dados passam por vez, tornando-o mais rápido. A velocidade do barramento é outro fator que interfere no desempenho do sistema e é medido em MHz ou GHz. Barramentos de expansão: além do barramento de sistema a placa-mãe contém diversos outros barramentos de expansão. Alguns destes barramentos são conectados a slots de expansão na placa-mãe. As placas de expansão podem ser chamadas de cartões de interface e são encaixados nestes slots. São exemplos de barramentos: ISA, PCI, AGP, PCI-express. Outros barramentos são oferecidos em conectores externos, chamados de portas, para conectar periféricos como: impressora, mouse, teclado, câmeras, scanner, etc. São eles: portas paralelas, seriais, USB, PS/2, firewire. Pode-se conhecer mais sobre barramentos visitando este link:

17 Cursos Superiores de Tecnologia 15 6 Lógica digital Introdução a lógica digital Segundo Monteiro (2007) um computador digital é uma máquina projetada para armazenar e manipular informações somente por algarismos e dígitos e só podem assumir dois valores: 0 e 1. Na prática, não existem máquinas digitais não binárias (por exemplo, máquinas decimais), por isto usamos apenas o termo computador digital, em vez de máquina digital binária. A informação é representada por sinais elétricos 0 (falso ou desligado) e 1 (verdadeiro ou ligado), internamente nos elementos eletrônicos como resistores, capacitores e transistores. Uma porta é um elemento de hardware (circuito eletrônico) que recebe um ou mais sinais de entrada e produz um sinal de saída. Os operadores lógicos Assim como na álgebra comum é necessários definir os símbolos matemáticos e gráficos para representar as operações lógicas e os operadores lógicos. As operações ou portas lógicas são: AND; OR; NOT; NAND; NOR; XOR. (MONTEIRO, 2007). 7 Execução de programas Algoritmo Para o entendimento inicial, um algoritmo não se aplica apenas à informática. Uma receita para se fazer um bolo é um algoritmo, bem como procedimentos industriais. Se prestarmos a atenção, utilizamos algoritmos diariamente. Encontramos no dicionário Aurélio, a seguinte definição de algoritmo: processo de cálculo, ou de resolução de um grupo de problemas semelhantes, em que se estipulam, com generalidade e sem restrições, regras formais para a obtenção do resultado, ou da solução do problema. Como nosso foco é computacional, o algoritmo para solução de um problema de informática segue algumas normas. Não se deve fazer um programa de computador sem previamente desenvolver um algoritmo, como no trecho do exemplo a seguir:

18 Cursos Superiores de Tecnologia 16 inicio... digite (Mvarquant); se p.estf >= MvarQtequePrecisa então // não precisa produzir nada. Transfere a p.estf, dá as entradas e baixas faça Total = Mvarquant * PUNIT; senão // p.estf < MvarQtequePrecisa // Transfere a p.estf faça Total = Mvarquant / PUNIT; fim se;... fim; Figura14: Trecho de um algoritmo Fonte: Arquivo pessoal Linguagens de programação Segundo Monteiro (2007, p. 489), uma linguagem de programação é uma linguagem criada para instruir um computador a realizar suas tarefas. Um programa completo, escrito em uma linguagem de programação, é freqüentemente denominado código. Assim, codificar um algoritmo significa converter suas declarações em um comando ou instrução específico de uma determinada linguagem de programação. Existem inúmeras linguagens de programação. A mais primitiva delas é a linguagem que o próprio computador entende: a linguagem de máquina. A primeira geração de programadores a utilizava. Como descrevemos que o computador somente entende 0 e 1 s, a linguagem de máquina pura era composta por uma longa seqüência de bits. Trabalhar desta forma era tedioso e difícil, portanto, para primeira geração de computadores foi desenvolvida uma linguagem que representasse as instruções por símbolos e não por números. Está linguagem foi denominada linguagem de montagem (assenbly language) Exemplos de comandos desta linguagem: ADD, SUB, ORG, etc. Escrever um programa desta maneira é ainda um trabalho difícil. O passo significativo foi o desenvolvimento de uma linguagem de comunicação com o computador, mais simples, estruturadas de acordo com a compreensão e a intenção do programador, são as denominadas linguagens de alto nível. Alguns exemplos: FORTRAN (1957), COBOL (1959), BASIC (1964), PASCAL (1968), C (1967), DELPHI (1994), JAVA (1996). A seguir um trecho de um programa JAVA: public class Colecao { private HashMap listaitens; public Colecao() { listaitens = new HashMap(); } public ArrayList listaritens(string letrainicial) // quem lista é a colecao { Iterator it = listaitens.keyset().iterator(); Item i; ArrayList itemaux = new ArrayList();

19 Cursos Superiores de Tecnologia 17 String chave; while(it.hasnext()) { chave = (String) it.next(); i = (Item)listaItens.get(chave); if(i.getnome().startswith(letrainicial)) { itemaux.add(i); System.out.println(i.toString()); } } return itemaux; } } Figura15: Trecho de programa em JAVA Fonte: Arquivo pessoal As etapas para execução Vimos no item anterior uma linguagem de alto nível, mas não podemos nos esquecer que as máquinas continuam entendendo somente em binário, portanto, há sempre a necessidade de conversão ou tradução de um programa, escrito em símbolos, para outro, equivalente, em linguagem numérica binária. A tradução mais simples é a montagem (assembler), que traduz um programa em linguagem de montagem para o seu executável, em linguagem de máquina. A compilação é a conversão do programa em linguagem em alto nível para a linguagem de máquina (binária). O programa que realiza esta tarefa são os compiladores. O fluxo básico parte do programa fonte (linguagem de alto nível) transformando-o no programa resultante da compilação (linguagem de máquina). Estes métodos apresentados não são os únicos para execução de um programa. Existe a interpretação de um programa, que embora tenha o mesmo resultado, o modo de realização bastante diverso. Na compilação, todos os comandos do código fonte são previamente convertidos para o código-objeto. O método da interpretação executa diretamente, comando por comando do programa fonte, somente passando para o comando seguinte após o anterior ser executado. Quem realiza esta tarefa é outro programa denominado interpretador. (MONTEIRO, 2007). 8 Software Softwares básicos Os softwares básicos são destinados a operação dos computadores. É um conjunto de programas que definem o padrão de comportamento de todo equipamento. Desta forma, os hardwares dos computadores tornam-se utilizáveis. Os sistemas operacionais e os compiladores são alguns exemplos.

20 Cursos Superiores de Tecnologia 18 Sistemas operacionais (SO) Não devemos esquecer que quando um computador termina de ser montado, ele não tem nenhuma função, isto porque o hardware precisa do software para funcionar. Os softwares aplicativos (por exemplo, processador de texto e planilhas eletrônicas), são apenas uma parte da história. Este tipo de software não é capaz de se comunicar com o hardware. Os SO s, que são também denominados de softwares ocultos são um conjunto de programas que se encontra entre o software aplicativo e o hardware, ou seja, é o software essencial que controla todo o acesso a recursos de hardware e software. Como o SO é um conjunto de programas, o kernel (núcleo) é a parte mais importante de um SO. Tem a função de gerenciar todos os recursos do computador. É denominado residente, pois permanece na memória e controla todo o SO e somente carrega os outros programas do SO na memória quando são solicitados. Independente do SO, ao ligar o computador o processo denominado inicialização boot do sistema é executado. Para exemplificar, citaremos alguns SO para computadores pessoais: MS-DOS (1980), Windows (do 3.1 ao Vista), Mac OS, Unix, Linux (1991). (CAPRON; JOHNSON, 2004). Sugere-se a leitura mais detalhada sobre os sistemas operacionais, inclusive os para computadores de grande porte. Aplicativos São usados para a solução de problemas dos usuários (serviços). Podem ser de uso geral ou específico. Existem inúmeros aplicativos disponíveis no mercado: processadores de texto, planilhas eletrônicas, suítes gráficos, gerenciadores de informações pessoais, comunicação, programas de escritório, etc.

21 Cursos Superiores de Tecnologia 19 Figura 16: Suíte gráfica Photoshop CS. Fonte: Arquivo pessoal. Utilitários Os utilitários são destinados a dar mais agilidade na execução de certas tarefas do computador. Eles atuam, principalmente, junto ao sistema operacional. Existem utilitários para: desfragmentar os HD s, diagnosticar a situação dos dispositivos do computador, compactar arquivos, realizarem back-up s, procurar arquivos, antivírus, etc. Gerenciamento de Banco de dados (BD) Esta categoria de software faz o gerenciamento de um conjunto de fatos relacionados, possibilitando a manipulação dos dados de diversas maneiras. Pode armazenar dados, manipular, recuperar, visualizar e imprimir de diversas formas. São extremamente úteis quando se deseja controlar um grande número de fatos relacionados. Na FIG. 16 temos uma tela de uma ferramenta de administração de BD IBExpert, manipulando uma tabela de um BD Firebird.

22 Cursos Superiores de Tecnologia 20 Figura17: Ferramenta de administração de BD. Fonte: Arquivo pessoal. Dado e informação e conhecimento Dado é um padrão, a menor unidade que pode existir. Exemplo: uma letra, número ou dígitos, que isoladamente não tem nenhum significado claro. Não consegue nos informar nada. A análise de um dado não nos leva a nenhuma conclusão. Já a informação é o conjunto de dados com significado, trabalhado, tratado, inserido num contexto. E o conhecimento é a capacidade de interpretar a informação, tendo sentido para uns, e para outros não. Com exemplo tem-se a temperatura é de 35º C (dado). Se dissermos 35º C no sul do Brasil em Abril de 2008, chegamos a algum significado (informação). Porém, se complementarmos dizendo que esta temperatura é a mais alta dos últimos 20 anos, está fazendo uma interpretação (conhecimento). Sistemas de informações organizacionais Sistema é um conjunto de partes que estão constantemente interagindo. Nenhum sistema sozinho pode fornecer todas as informações que uma empresa necessita. Os sistemas formam um todo unificado. Eles recebem insumos, e como trabalham em um propósito comum, seus componentes inter-relacionados produzirão resultados através de um processo organizado de transformação. Laudon e Laudon (2007) explicam que os sistemas podem contribuir para a solução de vários problemas organizacionais, independente do seu tipo ou do seu uso. É bastante difícil ter sistemas que não gere algum tipo de informação. Para cada um dos níveis organizacionais temos tipos de sistemas de informação correspondentes. Os sistemas de cada nível atendem as principais áreas funcionais. Os