INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS COMPUTACIONAIS

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1 Matéria: Sistema Computacional INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS COMPUTACIONAIS Prof. Esp. Patricia Dias da Silva Peixoto

2 O QUE É INFORMÁTICA? Em 1957, o alemão Karl Steinbuch publicou um jornal chamado Informatik: Automatische Informationsverarbeitung ("Informática: processamento de informação"). Em português, a palavra informática é formada pela junção das palavras informação + automática. Pode dizer-se que informática é a ciência que estuda o processamento automático da informação.

3 POR QUE ESTUDAR INFORMÁTICA? Informática tem uma função social e um impacto ímpar na sociedade. Desempenha um papel chave nos maiores avanços de nossa época. São diversas áreas precisando de profissionais capacitados e, no Brasil, uma oferta muito baixa de mão-de-obra. Os profissionais mais qualificados têm uma inserção rápida no mercado (escolhem onde querem trabalhar).

4 O QUE ESPERAR DE UM CURSO TÉCNICO EM INFORMÁTICA? Entendimento dos princípios fundamentais de funcionamento de dispositivos computacionais. Capacidade de analisar problemas e desenvolver soluções computacionais. Criar programas que aproveitem da melhor forma os recursos da máquina. Noções fundamentais de redes e desenvolvimento de sistemas que utilizem rede.

5 O QUE ESPERAR DE UM CURSO TÉCNICO EM INFORMÁTICA? Entendimento dos princípios de funcionamento da internet. Desenvolvimento de sites e aplicações de rede que utilizem tecnologias recentes.

6 O QUE É UM COMPUTADOR? O computador é uma máquina que processa dados. Entre vários benefícios, podemos citar: Grande velocidade no processamento Disponibilização de informações. Próprio para execução de tarefas repetitivas Propicia a redução de custos em várias atividades. É formado e funcional por meio de duas bases: Hardware Software

7 HARDWARE Hardware é a parte física de um computador, é formado pelos componentes eletrônicos, como por exemplo, circuitos de fios e luz, placas e qualquer outro material em estado físico. Todo o conjunto de componentes físicos de um computador incluindo os periféricos ligados a ele. Por exemplo, o teclado, os monitores, as impressoras entre outros.

8 SOFTWARE(PROGRAMAS) É formado por componentes não físicos. É formado por instruções lógicas que fazem o hardware trabalhar de forma a apresentar resultados.

9 O QUE É UM SISTEMA COMPUTACIONAL? Todo Sistema Computacional, no qual o Computadores Digitais e os Microcontroladores estão incluídos, é um Sistema Lógico formado por duas partes fundamentais, denominadas de: Hardware" e Software. Sistema de Computação = hardware + software

10 O QUE É UM DADO? Dado pode ser definido como a matéria-prima originalmente obtida de uma ou mais fontes (etapa de coleta).

11 O QUE É A INFORMAÇÃO A Informação é o resultado do processamento. Isto é, o dado processado ou "acabado.

12 OBTENDO A INFORMAÇÃO Dados Processamento Informação

13 PORQUE DOS COMPUTADORES... Há muito tempo, o homem vem tentando resolver seus problemas de forma cada vez mais rápida e com menos esforços. Procurando fazer com que suas tarefas repetitivas sejam executadas com maior precisão e eficiência. O computador veio ajudar nesse sentido. Na verdade, o computador revolucionou o mundo contemporâneo. Ele está infiltrado nos hospitais, nos escritórios, nas indústrias, nas casas, nos restaurantes etc. É uma ferramenta quase que indispensável para qualquer profissional

14 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM COMPUTADOR O computador não é uma máquina com inteligência. Possui grande capacidade para processamento de informações. Grande volume de dados Grande velocidade nas operações sobre esses dados É uma máquina de cálculos extremamente rápida

15 O DESAFIO Quem é mais rápido, o cérebro humano ou um computador moderno?

16 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO Basicamente, o computador é organizado em três grandes funções ou áreas: Entrada de dados. Processamento de dados. Saída de dados. Você já viu isso antes!?

17 OBTENDO A INFORMAÇÃO Dados Processamento Informação

18 ENTRADA DE DADOS Para o computador processar dados, precisamos ter meios para fornecê-los a ele. Teclado Mouse disquetes e CDs

19 PROCESSAMENTO DE DADOS Os dados fornecidos ao computador podem ser armazenados para processamento imediato ou posterior. O armazenamento de dados é feito na memória do computador, que pode ser volátil (isto é, desaparece quando o computador é desligado), ou pode ser permanente (enquanto não é apagada por alguém).

20 PROCESSAMENTO DE DADOS O processamento dos dados é feito na CPU - Central Process Unit - unidade de processamento central (ou simplesmente processador) onde a informação é tratada.

21 SAÍDA DE DADOS Os dados resultantes do processamento das informações pelo computador podem ser apresentadas de inúmeras formas, e por meio de diversos dispositivos. monitor de vídeo impressoras Cds Pendrives

22 PROCESSAMENTO DE DADOS: O ESQUEMA. Entrada Processamento Saída Dispositivo de Entrada CPU Memória Dispositivo de Saída

23 COMPLICADO?

24 PROCESSAMENTO DE DADOS Exemplo 1 Exibir a média de dois números. Entrada Processamento Saída Dispositivo de Entrada CPU Memória 6, 8 7 (6 + 8) / 2 Dispositivo de Saída

25 ESTÁ DIFÍCIL AINDA?

26 ANALOGIA AO CÉREBRO HUMANO Observe os dados do problema (Entrada) Pense uma solução (Processamento) Escreva o resultado (saída)

27 TENTE VOCÊ... Exemplo 2 Exibir se o aluno está aprovado ou reprovado.

28 Entrada Dispositivo de Entrada Notas da Ana, 5, 3 Processamento UCP Memória Se (5+3)/2>=7 aprovado Senão reprovado Saída Dispositivo de Saída Ana, reprovado

29 CLASSIFICAÇÃO DE SOFTWARE SEGUNDO A FORMA DE DISTRIBUIÇÃO Freeware: São gratuitos e podem ser copiados, instalados e apagados a qualquer tempo sem a necessidade de compra. Pode ou não ser exigido registro para o uso. Shareware: Pode ser utilizado apenas durante um período de tempo estipulado pelo desenvolvedor do software Ao passar deste tempo é necessária a aquisição do software. Geralmente possui recursos limitados.

30 CLASSIFICAÇÃO DE SOFTWARE SEGUNDO A FORMA DE DISTRIBUIÇÃO Demo: Demonstrações dos programas. Não possui todas as funções do software completo Geralmente referem-se à jogos.

31 SISTEMAS COMPUTACIONAIS CLASSIFICAÇÃO QUANTO À CARACTERÍSTICA DE CONSTRUÇÃO Primeira, segunda, terceira, quarta e quinta (????) geração

32 1ª GERAÇÃO (...DÉCADA DE 50): A válvula é o componente básico Grande Esquentava muito Gastava muita energia elétrica Ocupavam muito espaço físico. Tinham, dispositivos de Entrada/Saída primitivos (através da cartões perfurados). Eram aplicados em campos científicos e militares. Linguagem de programação: linguagem de máquina.

33 ENIAC

34 2ª GERAÇÃO (INÍCIO DOS ANOS 60): O transistor é o componente básico Tamanho menor que a válvula Esquentava menos Gastava menos energia elétrica Mais durável e confiável As máquinas diminuíram muito em tamanho e suas aplicações passam além da científica e militar a administrativa e gerencial. Surgem as primeiras linguagens de programação.

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36 3ª GERAÇÃO (MEADOS DOS ANOS 60 ATÉ MEADOS DOS ANOS 70): Marco inicial: surgimento dos C.Is. LSI (Large Scale Integration) Componente básico: chip Pequena pastilha de silício de 1 cm2 Composto de milhares de transistores Os computadores diminuíram de tamanho e aumentaram seu desempenho A memória é feita de semicondutores e discos magnéticos. Operações internas mediam-se em nanossegundos.

37 APPLE I

38 4ª GERAÇÃO (MEADOS DOS ANOS 70 A INÍCIO DOS ANOS 90): Tem como marco inicial o surgimento do microprocessador. O VLSI é o componente básico (menor que o LSI) Houve a miniaturização dos computadores Nesta geração é que surgiram os microcomputadores PC Surgem muitas linguagens de alto-nível e nasce a teleinformática, transmissão de dados entre computadores através de rede.

39 5ª GERAÇÃO (ANOS 90 -????): Devido ao avanço tecnológico o conceito de geração torna-se obsoleto. O ULSI é o componente básico (menor que o VLSI) Processamento Paralelo, Inteligência Artificial,... Altíssima velocidade de processamento, Alto grau de interatividade, etc.

40 SISTEMAS COMPUTACIONAIS CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO PORTE Computadores pessoais (PC- Personal computer) Supercomputadores Mainframes Minicomputadores Estações de trabalho Dispositivos móveis Notebook netbook Palmtop Tablets SmartPhones

41 PERSONAL COMPUTER O conceito de computador pessoal baseia-se em máquinas pequenas e de baixo custo, projetadas para uso pessoal ou corporativo. O termo é usado correntemente para se referir a computadores de mesa, portáteis (laptops) e outros dispositivos do gênero

42 SUPERCOMPUTADORES Computadores com grande poder de processamento Utilizados principalmente no campo científico, nos quais se destacam as simulações. Outros exemplos de aplicação: previsão de tempo e modelagem tridimensional. Seu custo é muito elevado. Possuem um tamanho muito grande e necessitam de condições especiais de funcionamento. Estes computadores são de âmbito específico, realizando um grupo de tarefas reduzido.

43 SUPERCOMPUTADORES Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC), em Cachoeira Paulista (SP), o supercomputador Tupã.

44 MAINFRAMES Projetados para manusear grande volume de dados e executar simultaneamente programas de uma grande quantidade de usuários. Utilizados por grandes empresas que necessitam armazenar grande quantidade de informação e ter um acesso rápido à ela. Ao contrário dos supercomputadores, são de âmbito extenso, utilizadas em grandes organizações como bancos, companhias de seguros e centros de investigação.

45 MAINFRAMES IBM's zenterprise mainframe

46 MINICOMPUTADORES O minicomputador foi resultado de uma redução no tamanho dos grandes computadores. É um sistema computacional intermediário aos grandes mainframes e os microcomputadores. Possuem grande capacidade de processamento. Possui terminais conectados a ele. Os minicomputadores são computadores de médio porte adequados a tarefas como, por exemplo, o controle de processos industriais e a gestão de sistemas multiusuário. Com o aparecimento e posterior desenvolvimento dos microcomputadores, a distinção entre estas duas categorias é cada vez menos clara

47 ESTAÇÕES DE TRABALHO Estação de era o nome genérico dado a computadores situados, em termos de cálculo, entre o computador pessoal e de grande porte. Algumas destas máquinas eram destinadas a aplicações com requisitos gráficos acima da média, podendo então ser referidas como Estação gráfica ou Estação gráfica de trabalho (Graphical workstation). Hoje, devido ao poder de processamento muito maior dos PCs comuns, o termo às vezes é usado como sinônimo de computador pessoal.

48 DISPOSITIVOS MÓVEIS Possuem tamanho e peso reduzido. São extremamente portáveis.

49 LEI DE MOORE A lei de Moore surgiu em 1965 através de um conceito estabelecido por Gordon Earl Moore. Tal lei dizia que o poder de processamento dos computadores (entenda computadores como a informática geral, não os computadores domésticos) dobraria a cada vinte e quatro meses.

50 MEMÓRIA RAM RAM - Random Access Memory (Memória de Acesso Aleatório). É um conjunto de circuitos integrados que acumulam as informações Ao carregar um programa, ele é lido no HD (ou outra mídia de armazenamento) e é transferido para a memória RAM, para só então ser executado pelo processador. A memória RAM oferece tempos de acesso brutalmente mais baixos que o HD e trabalha com taxas de transferência muito mais altas, mas possui a desvantagem de perder os dados armazenados quando o micro é desligado, daí a necessidade de salvar os arquivos periodicamente.

51 MODELOS DE MEMÓRIA RAM Nem todos os tipos de memória RAM providenciam o mesmo nível de performance. Existem diversos modelos com freqüências diferentes e capacidades de transferência de dados cada vez maiores. Confira abaixo uma comparação entre três modelos de RAM:

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53 DISCO RÍGIDO HD(MEMÓRIAS SECUNDARIA ) O Disco Rígido é um sistema de armazenamento de alta capacidade,que é destinado ao armazenamento de arquivos e programas. Todos os programas e arquivos são armazenados no disco rígido, também chamado de Winchester. A capacidade do disco rígido determina a quantidade de arquivos e programas que será possível armazenar. O disco rígido também exerce uma grande influência sobre a performance global do equipamento, já que determina o tempo de carregamento dos programas e de abertura e salvamento de arquivos. O disco rígido é acomodado no gabinete e ligado à placa mãe através de um cabo.

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55 A PLACA MÃE Também conhecida como "motherboard" ou "mainboard", a placa-mãe é, basicamente, a responsável pela interconexão de todas as peças que formam o computador. O HD, a memória, o teclado, o mouse, a placa de vídeo, enfim, praticamente todos os dispositivos, precisam ser conectados à placa-mãe para formar o computador.

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57 BARRAMENTO DA PLACA MÃE Também conhecido como BUS é o nome dado ao conjunto de vias(caminhos) que fazem a informação viajar dentro do computador. O BUS liga o processador aos periféricos e às placas externas que se encaixam na placa mãe.

58 SLOTS DA PLACA MÃE Slots: São "fendas" na placa mãe que permitem o encaixe de outras placas, como as de vídeo, som, rede,etc. Veremos, a seguir, mais detalhadamente os Slots, os barramentos e suas características.

59 PLACA MÃE ONBOARD OFFBOARD Geralmente as placas mãe onboard possuem agregadas outras placas como: placa de vídeo, áudio etc. As placas totalmente offboard não contam com circuitos integrados que fazem função de outras placas.

60 PLACAS DE VÍDEO A função da placa de vídeo é processar as imagens que serão exibidas no monitor. A quantidade de cores e a resolução da imagem, dependem quase que unicamente do trabalho placa de vídeo. Também é função da placa de vídeo auxiliar o processador na exibição de imagens tridimensionais, estas imagens são formadas por inúmeras formas, sobre os quais são aplicadas texturas.

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62 PLACAS DE VÍDEO ONBOARD Já vêm integradas na placa-mãe do computador, estrutura que faz com que parte da memória RAM seja usada como memória de vídeo. A placa onboard não usa uma memória à parte para funcionar, ela integra "tudo em um". O que sacrifica processador e memória ram. Custo reduzido já que a placa onboard vem com todos os dispositivos inclusos; Ideal para quem não tem como principal foco jogos, assistir filmes em alta definição, ou processamento de vídeo. Desvantagens: O desempenho do computador fica comprometido; O processador acaba tendo que executar tarefas dos dispositivos integrados.

63 PLACAS DE VÍDEO OFFBOARD São placas compradas separadamente da placa mãe. Indicado para: Amantes de jogos online e 3D avançados; Profissionais que trabalham com edição de vídeo. Desvantagem: encarecem o preço final dos computadores.

64 PLACAS DE ÁUDIO (SOM) As placas de som são constituídas por dispositivos com um ou mais chips responsáveis pelo processamento e emissão do áudio gerado pelas aplicações. Para que isso seja possível nos computadores, é necessário trabalhar com sinais sonoros digitais. É neste ponto que entra em cena os conversores denominados ADC (Analog-to- Digital Converter - Conversor Analógico-Digital) e DAC (Digital-to-Analog Converter - Conversor Digital- Analógico).

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66 PERIFÉRICOS. Todos os componentes usados para transferir dados para a CPU + Memória são designados como periféricos. Periféricos típicos são: teclado, (rato) Mouse, monitor; discos magnéticos, discos ópticos; dispositivos de ligação a redes; impressoras, scanners, etc. Os periféricos ainda são classificados: Periféricos de entrada Periféricos de saída Periféricos de entra e saída.

67 PERIFÉRICOS DE ENTRADA: Teclado Mouse Webcam Scanner: Periférico de entrada, também conhecido como digitalizador de imagens.

68 PERIFÉRICOS DE SAÍDA Monitor Impressora Caixas de áudio

69 PERIFÉRICOS DE ENTRADA E SAÍDA Pen-drives Cds e dvds regraváveis Monitor touch

70 DRIVES São dispositivos como Leitor e gravador de cds Leitor e gravador de dvds Leitor e gravador de bluerays Leitor e gravador de disquetes Não confunda drives com drivers. Os drivers são componentes do sistema operacional e os drives são componentes de hardware

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