Tecnologia da Informação Apostila - 1

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1 Parte 1 - A empresa vista como um sistema 1. Conceitos de Sistemas O termo sistema envolve amplo espectro de idéias. Pode-se pensar em sistema solar, sistema respiratório, sistema de transporte, sistema econômico e etc. Podemos definir sistemas como: Sistema é um conjunto de elementos, ou de componentes, que mantêm relações entre si. Sistema é um conjunto de elementos independentes em interação, com vistas a atingir um objetivo. É necessário distinguir sistemas fechados, como as máquinas, o relógio e etc, dos sistemas abertos, como os sistemas biológicos e sociais: o homem, a organização, a sociedade. Segundo L. Von Bertalanffy 1, do ponto de vista físico, o estado característico de um organismo vivo é o de um sistema aberto. Um sistema é fechado se nenhum material entra ou deixa-o, é aberto se há importação ou exportação e, conseqüentemente, mudança dos componentes. Sistemas vivos são sistemas abertos, que se mantêm trocando materiais com o ambiente.... O sistema aberto é um conjunto de partes em constante interação (interdependência das partes), constituindo um todo orientado para determinados fins e em permanente relação de interdependência com o ambiente externo (influenciado e sendo influenciado pelo ambiente que o cerca). Sob o aspecto da administração moderna a empresa é vista como um sistema aberto, pois tal visão ressalta que o ambiente em que vive a empresa é essencialmente dinâmico, fazendo com que um sistema organizacional, para sobreviver, tenha de responder eficazmente às pressões exercidas pelas mudanças contínuas e rápidas do ambiente. 2. Sistemas e Subsistemas Um sistema pode compor-se, sucessivamente, de subsistemas que se relacionam entre si, compondo o sistema maior. Pode-se dizer, por exemplo, que um sistema de informação é um subsistema do sistema empresa. 3. A empresa como um sistema aberto Ver a empresa como um sistema envolve a idéia de que determinados inputs (entradas) são introduzidos no sistema e, processados, geram certos outputs (saídas). Modificações nas Leis e Regulamentos Alterações nas Reservas de Recursos Naturais Condições de Competição ENTRADAS - Materiais - Equipamentos - Energia - Etc. PROCESSAMENTO SAÍDAS - Produtos - Bens - Serviços Problemas Econômicos - Inflação - Renda - Crescimento SISTEMA - EMPRESA Inovações Tecnológicas Mudanças das condições sócio-políticos 1 BERTALANFFY, L. Von. Teoria geral dos sistemas. Petrópolis, Vozes, Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 1/1 Unibero

2 4. Eficiência e Eficácia Enfocar a empresa como um sistema facilita a melhor compreensão das noções de eficácia e eficiência. Eficácia diz respeito aos resultados, a produtos decorrentes de uma atividade qualquer (solução certa para determinado problema ou necessidade). Eficiência diz respeito aos métodos, ao modo certo de fazer as coisas. Portanto, uma empresa eficaz coloca no mercado o volume pretendido do produto certo para determinada necessidade e uma empresa eficiente é aquela que consegue o seu volume de produção com o menor dispêndio possível de recursos (menor custo por unidade produzida). Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 2/2 Unibero

3 Parte 2 Conceitos de Sistemas de Informação 1. Uma introdução aos Sistemas de Informação Um Sistema de Informação (SI) é um conjunto de componentes inter-relacionados que coletam, manipulam e disseminam dados e informação, proporcionando um mecanismo de feedback para atender a um objetivo. Diariamente interagimos com sistemas de informação. Isso é feito quando usamos os caixas automáticos dos bancos, os scanners de leitura de códigos de barras em supermercados e etc. Cada vez mais os computadores e os sistemas de informação estão constantemente interferindo no modo de as organizações conduzirem seus negócios. Vivemos uma economia de informação, pois ela tem muito valor. Observa-se, cada vez mais, o comércio envolvido com a troca de informações em vez de abranger apenas mercadorias tangíveis. Os sistemas informatizados vêm sendo utilizados como meio para criar, armazenar e transferir informações. Hoje em dia já é normal o mercado financeiro e investidores realizarem transações milionárias que tem como base decisória informações do mercado. Vivemos no momento atual a Era da Informação e a sociedade vem passando por um profundo impacto (quebra de paradigmas) causado pela Tecnologia da Informação (TI). 2. Dados versus Informação Dados consistem em fatos não trabalhados, ou seja, algo que isoladamente não em nenhum significado. Informação é uma coleção de fatos organizados de modo que adquirem um valor adicional, ou seja, é o resultado da transformação dos dados em algo útil. A transformação de dados em informações é um processo, ou seja, um conjunto de tarefas logicamente relacionados e executados para atingir a um resultado definido. O processo de definição de relacionamentos entre dados exige conhecimento que, por sua vez, representa a percepção e a compreensão de um conjunto de informações e de como esta informações podem ser úteis para uma tarefa específica. Em alguns casos, os dados são organizados ou processados mentalmente ou manualmente e, em outros, utiliza-se o computador. O mais importante não é tanto de onde os dados vêm ou de como eles são processados, mas sim se os resultados são úteis e valiosos. A seguir, podemos verificar como é o processo de transformação de dados em informação. DADOS PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO (aplicando conhecimento pela seleção, organização e manipulação dos dados) INFORMAÇÃO Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 3/3 Unibero

4 3 As características da Informação valiosa Para uma informação ser valiosa para uma organização, tem que ser muito útil aos tomadores de decisão. Têm que ser precisa ou completa para que decisões ruins não sejam tomadas e, conseqüentemente, custos elevados sejam gastos desnecessariamente. A informação deve ter as seguintes características: - Precisa A informação precisa não contém erro. - Complexa É aquela que contém todos os fatos importantes. - Econômica Deve ser econômica para ser viabilizada. - Flexível Pode ser usada para uma variedade de propósitos. - Confiável A informação confiável pode ser dependente de algum outro fator. - Relevante É essencial para o tomador de decisão. - Simples Deve ser simples e não excessivamente complexa. - Pontual É aquela obtida quando necessário. - Verificável Deve ser verificável (confrontado com outras informações). - Acessível Deve ser facilmente acessível aos usuários autorizados. - Segura Tem que ser segura para possibilitar seu acesso apenas pelos usuários autorizados. O valor da informação está diretamente ligado ao modo com que esta auxilia os tomadores de decisão a alcançar as metas da organização. 4 Conceitos de Sistema Sistema é um conjunto de elementos ou componentes que interagem para cumprir metas. Os elementos por si próprios e os relacionamentos entre eles determinam como um sistema funciona. Os sistemas têm entradas, mecanismos de processamento, saídas e feedback. - Tipos de Sistemas Os sistemas podem ser classificados a partir de várias abordagens, podendo ser: Simples Aberto Estável Adaptável Permanente Complexo Fechado Denâmico Não-adaptável Temporário 5 Modelando um Sistema Modelo é uma abstração ou uma aproximação usada para representar a realidade, que nos habilita a explorar e melhor entender as situações do mundo real. Os tomadores de decisão recorrem aos modelos para melhor entender os acontecimentos de suas organizações e, conseqüentemente, tomar melhores decisões. Os principais modelos conhecidos são os narrativos, os físicos, os esquemáticos e os matemáticos. Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 4/4 Unibero

5 6 O que é um Sistema de Informação? Conforme já vimos, um sistema de informação (SI) é um conjunto de elementos ou componentes inter-relacionados que coletam (entrada), manipula (processamento) e disseminam (saída) os dados e a informação e fornecem um mecanismo de feedback para atender a um objetivo. A ilustração abaixo mostra os componentes de um sistema de informação: Feedback Entrada Processamento Saída Portanto: 1) Entrada é a atividade de reunião e coleta de dados brutos. 2) Processamento é a conversão e a transformação de dados em saídas úteis. 3) Saída é a produção de informação útil, geralmente em forma de documentos e/ou relatórios. Em alguns casos, a saída de um sistema corresponde à entrada para outro sistema. Por exemplo, a saída de um sistema que processa pedidos de vendas pode ser usada como entrada para um sistema de faturamento para clientes. 4) Feedback é a saída utilizada para promover as mudanças na entrada ou nas atividades de processamento. O feedback sempre deve ser crítico para o sucesso de um sistema. Por exemplo, os erros ou problemas podem tornar necessário corrigir dados de entrada ou mesmo modificar um processo. O processo de feedback é muito importante para a gerência e para os tomadores de decisão a fim de promover uma melhoria contínua no sistema/processo. 7 Sistemas de Informação Computadorizados Um sistema de informação computadorizado (SIC) é composto de hardware, software, banco de dados, telecomunicações, pessoas e procedimentos que são configurados para coletar, manipular, armazenar e processar dados em informações. Hardware consiste no equipamento de computador usado para executar as atividades de entrada, de processamento e de saída. Software - é o programa para computador que possibilita a operação do equipamento. Pode ser de dois tipos: Software de sistema e software de operação. Banco de Dados é uma coleção organizada de fatos e de informações. Telecomunicação são os meios de transmissão eletrônica de sinais (redes, internet e intranet) para a comunicação que proporcionam a ligação dos sistemas de computadores a redes eficazes. Pessoas representam o elemento mais importante na maioria dos sistemas de informação computadorizados, incluindo aquelas que gerenciam, executam, programam e mantêm o sistema. Procedimentos abrangem as estratégias, as políticas, os métodos e as regras para se usar um SIC. 8 Sistemas de Informações Empresarias É cada vez maior o número de empresas no mercado que estão utilizando sistemas de informação para melhorar sua própria eficácia. Os tipos mais comuns de sistemas de informação são: de processamento de transação e comércio eletrônico (Ecommerce), informações gerenciais, de suporte à decisão e de inteligência artificial. Juntos esses sistemas apóiam os Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 5/5 Unibero

6 empregados das organizações na realização de tarefas rotineiras e especiais desde o registro de vendas até o processamento de folhas de pagamento, assim como nas decisões a serem tomadas pelas diversas áreas da organização. Tornou-se tão comum a uso do comércio eletrônico para executar qualquer transação empresarial eletronicamente entre partes como: - empresas entre si (business-to-business); - empresas e clientes (business-to-cosumer); - empresas e setor público; - consumidores e setor público. O comércio eletrônico não está restrito aos consumidores que visitam sites da Web para efetuarem compras on-line, que representa pequeno volume de transações, mas sim para a realização de transações business-to-business, onde concentra o maior volume, o que tornam as compras pela rede mais fácil para as grandes corporações. O comércio eletrônico também abre grandes oportunidades de negócio para as pequenas e médias empresas, as quais podem comercializar e vender seus produtos e serviços a um custo menor por todo o mundo. Com o passar do tempo, o comércio eletrônico vem crescendo cada vez mais, principalmente devido a internet, que proporciona facilidade de efetuar transações comerciais pela rede sem ter que sair de casa. 9 Sistemas de Informações Gerenciais Um Sistema de Informações Gerencias (SIG) abrange uma coleção organizada de pessoas, procedimentos, software, banco de dados e dispositivos que fornecem informações rotineiras aos gerentes e tomadores de decisão. O foco principal de um sistema de informações gerenciais é a eficiência operacional. Todos as áreas de uma empresa recebem suporte dos SIG e estão ligados através de um banco de dados comum. Os SIG basicamente fornecem relatórios padronizados com base nas operações e transações informadas diariamente ao sistema, ou seja, mostra a realidade da empresa. 10 Estágios do SIG Desde o momento em que se realiza a observação de um fato, ou a busca de elementos a seu respeito (levantamento, pesquisa ou coleta de dados), até a utilização gerencial da informação, o sistema irá passar por três estágios: 1. Coleta de dados (nível operacional) 2. Tratamento da informação (nível operacional) 3. Uso gerencial da informação (nível gerencial) No uso a nível gerencial basicamente as informações são usadas para a elaboração de todo o planejamento estratégico e o planejamento tático. Planejamento Estratégico criação de planos referentes aos fins a serem atingidos pela empresa, na forma de objetivos, metas e diretrizes. Planejamento Tático são criados os planos referentes aos meios de atingir os fins almejados. Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 6/6 Unibero

7 Parte 3 Sistemas de Informação nas Organizações Os Papéis Fundamentais das Operações de SI na Empresa Os principais papéis das aplicações de Sistemas de Informação são basicamente três, dentro de uma empresa: - Fornecer suporte de seus processos e operações; - Fornecer suporte na tomada de decisões de seus funcionários e gerentes; e - Fornecer suporte em suas estratégias em busca de vantagem competitiva. Sistemas de Informação Apoio às Estratégias para Vantagem Competitiva Apoio à Tomada de Decisão Empresarial Apoio às Operações e Processos Tendências em Sistemas de Informação As aplicações dos Sistemas de Informações nas empresas têm sido significativamente ampliadas ao longo dos anos, conforme abaixo: Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 7/7 Unibero

8 A Empresa de e-business O crescimento explosivo da Internet e das tecnologias e aplicações a ela relacionadas está revolucionando o modo de operação das empresas, o modo como as pessoas trabalham e a forma como a tecnologia da informação apóia as operações das empresas e as atividades de trabalho dos usuários finais. As empresas estão se tornando empreendimentos de e-business. A Internet e as redes similares a ela tem se tornado a principal infra-estrutura de tecnologia da informação no apoio às operações de muitas organizações. Essas infra-estruturas são utilizadas para reestruturar e revitalizar processos de negócios internos, implementar sistemas de e-commerces entre as empresas e seus clientes e fornecedores, e promover a colaboração entre equipes e grupos de trabalho na empresa. Como podemos verificar acima, uma empresa de e-business depende de Internet, Intranets, Extranets e de outras tecnologias de informação para implementar e controlar operações de e-business e o e-commerce. e-business: é o uso de Tecnologias de Internet para interconectar e possibilitar processos de negócios, e-commerce, comunicação e colaboração dentro de uma empresa e com seus clientes, fornecedores e com outros stakeholders do negócio. e-commerce: é como a compra e venda, o marketing e a assistência a produtos, serviços e informações realizados em uma multiplicidade de redes de computadores. Tipos de Sistemas de Informações Podemos classificar os sistemas de informações como operacionais e gerenciais. Esse conceito enfatiza o propósito principal dos sistemas de informação que apóiam as operações e a tomada de decisão gerencial nas empresas. Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 8/8 Unibero

9 Sistemas de Apoio as Operações Os sistemas de informação sempre foram necessários para processar dados gerados por oper Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 9/9 Unibero

10 Parte 4 Busca da Vantagem Competitiva com Sistemas de Informações O papel estratégico dos sistemas de informação envolve a utilização de tecnologia da informação para desenvolver produtos, serviços e capacidades que confiram a uma empresa vantagens estratégicas sobre as forças competitivas que ela enfrenta no mercado mundial. Esse papel gera sistemas de informação estratégica, que apóiam ou moldam a posição e estratégias competitivas de uma empresa. Por isso, um sistema pode ser qualquer tipo de sistema de informação (SIG, SAD, etc) que ajude uma organização a obter uma vantagem competitiva, reduzir uma desvantagem competitiva ou alcançar outros objetivos estratégicos. Para uma empresa sobreviver e ter sucesso no longo prazo ela deve desenvolver eficazmente estratégias para enfrentar cinco forças competitivas que definem a estrutura da competição em seu ramo de atividades. Estas forças são as seguintes: 1- Rivalidade de concorrentes 2- Ameaça de novos concorrentes 3- Ameaça de substitutos 4- Poder de barganha dos clientes 5- Poder de barganha dos fornecedores Entretanto, as empresas podem desenvolver estratégias competitivas para contra-atacar as ações das forças competitivas que enfrentam no mercado (figura abaixo). Estas estratégias competitivas são: Forças Competitivas Poder de Barganha dos Clientes Poder de Barganha dos Fornecedores Rivalidade dos Concorrentes A Ameaça de Novos Concorrentes Ameaça de Substitutos Diferenciação Estratégias Competitivas Liderança de Custo Inovação Crescimento Aliança Outras Estratégias 1. Diferenciação:- Desenvolver maneiras para distinguir produtos e serviços da empresa de seus concorrentes ou reduzir as vantagens de diferenciação dos concorrentes. 2. Liderança em custo:- Tornar-se um produtor de bens e serviços de baixo custo no seu ramo de atividade. 3. Inovação:- Encontrar novas maneiras de fazer negócios. Isso pode envolver o desenvolvimento de produtos e serviços exclusivos, ou o ingresso em mercados ou nichos exclusivos. Pode envolver também mudanças radicais nos processos empresariais de produção ou distribuição de produtos e serviços, alterando, assim, a estrutura fundamental do ramo de atividades. 4. Crescimento:- Expandir significativamente a capacidade da empresa para produção de bens e serviços, expansão para mercados mundiais, diversificação em novos produtos e serviços ou integração em produtos e serviços afins. 5. Aliança:- Estabelecer novos vínculos e alianças comerciais com clientes, fornecedores, concorrentes, consultores e outras empresas. 6. Outras estratégias competitivas: existem outras estratégias competitivas que uma empresa poderá utilizar, como: - Retenção de clientes ou fornecedores - Aumento dos custos de troca - Elevação das barreiras de entrada - Aceleração dos investimentos em TI Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 10/10 Unibero

11 O desenvolvimento de Intranets e Extranets por muitas empresas vem permitindo-as aproveitar seus investimentos anteriores em navegadores de Internet, PCs, servidores e redes cliente/servidor. Abaixo, destacamos as formas suplementares de usos da Tecnologia da Informação para implementar estratégias competitivas: - Desenvolver sistemas de informação interempresariais cuja conveniência e eficiência criam custos de troca que isolam clientes ou fornecedores. - Fazer importantes investimentos em aplicações avançadas de TI que erguem barreiras à entrada de concorrentes internos ou externos ao setor. - Incluir componentes de TI em produtos e serviços para dificultar a substituição de produtos ou serviços concorrentes. - Alavancar investimentos em pessoal, hardware, software e bancos de dados e redes de SI de utilização operacional em aplicações estratégicas. A Cadeia de Valor e os Sistemas de Informações O conceito de cadeia de valor, desenvolvido por Michael Porter, pode ajudar a identificar oportunidades para sistemas de informações estratégicos. Este conceito toma uma empresa como uma série ou cadeia de atividades básicas que adicionam valor a seus produtos e serviços e, conseqüentemente, adiciona uma margem de valor para a empresa. Na estrutura conceitual da cadeia de valor, algumas atividades de negócios são processos primários e outras são processos de apoio. Os tomadores de decisões nas empresas devem tentar desenvolver vários sistemas de informações estratégicas para os processos básicos que adicionam o maior valor para os produtos e serviços de sua empresa. A figura abaixo mostra a cadeia de valor de uma empresa, na qual podemos observar exemplos da multiplicidade de sistemas de informação estratégicos (SIE) que podem ser aplicados aos processos empresariais básicos para obter vantagem competitiva. Cadeias de Valor baseadas na Internet A cadeia de valor pode ser usada para delinear várias formas de conexões de Internet de uma empresa com seus clientes que podem propiciar benefícios e oportunidades de vantagens competitivas. Exemplos que podemos citar são os grupos de notícias controlados pela companhia na Internet, sala de chat e websites de e-commerce, que são ferramentas poderosas para pesquisa de mercado e desenvolvimento de produto, vendas diretas, recepção de feedback do cliente e oferecimento de suporte a ele. Com seus fornecedores, as empresas podem usar suas conexões (visando obter vantagens competitivas) através de leilões on-line, as compras em websites de e-commerce de fornecedores, informações on-line sobre a situação da programação e do embarque num portal de e-commerce, que provém acesso imediato aos seus funcionários a informações atualizadas de diversos fornecedores. Isso pode reduzir substancialmente os custos e os prazos básicos, melhorando a qualidade de produtos e serviços. Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 11/11 Unibero

12 Dessa forma, o conceito de cadeia pode ajudar os gerentes a decidirem onde e como aplicar as potencialidades estratégicas da TI, visando obter vantagens competitivas no mercado. O exemplo a seguir mostra o valor comercial estratégico de aplicações de uma cadeia de valor da internet, que se concentram nas relações da empresa com seus clientes. Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 12/12 Unibero

13 Parte 5 - INFRA-ESTRUTURA DO HARDWARE Um sistema de informação computadorizado (SIC) nada mais é do que a combinação de hardware, software, banco de dados, telecomunicações, pessoas e procedimentos, todos organizados para prover a entrada de dados, processar e obter como saída as informações. O uso apropriado da tecnologia pode garantir grandes benefícios nos negócios, além de aumentar a capacidade de processamento o qual pode elevar a produtividade dos empregados, expandir oportunidades de negócios e permitir mais flexibilidade. Concentraremos nossas análises nos componentes de hardware de um SIC, visando avaliar como ele pode dar suporte aos objetivos do sistema de informação e às metas da organização. 1. INFRA-ESTRUTURA DO HARDWARE: INTEGRANDO O PODER DA TECNOLOGIA A infra-estrutura de hardware consiste no subsistema especial de um sistema de informação de uma organização. Ela é um conjunto integrado de dispositivos centralizado em, no mínimo, um mecanismo de processamento utilizando eletrônica digital -, que são usados para entrada nos dados, processar, armazenar e gerar a saída das informações. Montar uma infra-estrutura de hardware envolve mais do que somente conectar dispositivos de computador. Num conjunto eficaz e eficiente, os componentes são escolhidos e organizados considerando-se o hiato entre a performance geral do sistema e seu custo, controle e complexidade. A infra-estrutura de hardware deve ser montada de forma a ser eficaz, eficiente e bem ajustada às tarefas a serem executadas. A montagem de uma infra-estrutura de hardware demanda um entendimento de seu relacionamento com o sistema de informação e com a organização. Embora, em geral, a infra-estrutura de hardware seja encarada simplesmente como equipamentos de informática, é relevante lembrar que seus objetivos são subordinados aos sistemas de informação e à organização, apesar de dar apoio. Quando da escolha dos dispositivos de uma infra-estrutura de hardware, é fundamental considerar os usos atuais e futuros para os quais esses sistemas serão instalados. A escolha de um computador em particular deve sempre permitir aprimoramentos posteriores no sistema de informações como um todo. O planejamento estruturado característica imprescindível para lidar com sistemas organizados e com a infra-estrutura de hardware e software, constitui a marca de um verdadeiro profissional de sistemas. 2. Componentes de Hardware Os componentes de hardware incluem dispositivos que executam as funções de entrada, de processamento, de armazenamento dos dados e de saída (veja figura a seguir). Dispositivos de comunicação Dispositivo de processamento Dispositivos de entrada Unidade de Unidade Controle lógica/aritmética Área de registro de armazenamento Dispositivos de saída Memória Armazenamento secundário Componentes de Hardware do Computador. Estes componentes incluem dispositivos de entrada, dispositivos de saída, dispositivos de comunicação, dispositivos de armazenamento primário e secundário e a unidade de processamento central (CPU). A unidade de controle, a unidade lógica/aritmética (ULA) e as áreas de registro de armazenamento constituem a CPU. Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 13/13 Unibero

14 A capacidade de processar (organizar e manipular) dados é um aspecto fundamental em uma infra-estrutura de hardware. Nela o processamento é acompanhado por uma influência mútua entre uma ou mais unidades de processamento central e o armazenamento primário. Cada unidade de processamento central (CPU) consiste em três elementos associados, quais sejam: a unidade lógica/aritmética, a unidade de controle e as áreas de registros. - A unidade lógica/aritmética (ULA) executa cálculos matemáticos e comparações lógicas. - A unidade de controle acessa seqüencialmente instruções de programas, decodifica-se e coordena o fluxo de dados dentro e fora da ULA, os registros, o armazenamento primário e o armazenamento secundário, entre vários outros dispositivos. - Os registros são áreas de armazenamento de altíssima velocidade usada para reter temporariamente pequenas unidades de instruções de programas e de dados imediatamente antes, durante e após a execução pela CPU. O armazenamento primário, também chamado de memória principal ou somente memória, está intimamente associada à CPU. Ela retém informações de programas e dados imediatamente antes ou após os registros. Para entender a função do processamento e a influência mútua entre a CPU e a memória, segue uma descrição do modo como um típico computador executa uma instrução de programa. Dispositivo de processamento Unidade de Controle (2) Decodifica ULA (3) Executa Tempo - I Tempo - E (3) Busca Registros (4) Armazena Memória Execução de uma Instrução. Na fase de instrução, as unidades de controle do computador buscam na memória a instrução a ser executada (1). Em seguida, a instrução é decodificada, de modo que o processador possa entender o que deve ser executado (2). Na fase de execução, a ULA executa o que lhe foi instruido, realizando tanto uma operação aritmética quanto uma comparação lógica (3). Os resultados, então, são armazenados nos registros ou na memória (4). As fases de instrução e de execução, em conjunto, constituem um ciclo de máquina. Componentes do Hardware em Ação A execução de qualquer instrução de máquina envolve duas fases: a fase de instrução e a fase de execução. Durante a fase de instrução, ocorre o seguinte: Passo 1: Instrução de busca. A unidade de controle acessa da memória a instrução a ser executada. Passo 2: Instrução de decodificação. A instrução é decodificada de forma que o processador central entenda o que está sendo feito; os dados relevantes são transferidos da memória para a área de armazenamento de registros e o local da próxima instrução é identificado. Os passos 1 e 2 são chamados de fase de instrução e o tempo para executar esta fase denomina-se tempo de instrução (tempo-i). A segunda etapa é a fase de execução, onde são executados os seguintes passos: Passo 3: Execução da instrução. A ULA executa o que lhe foi instruído, realizando um cálculo aritmético ou uma comparação lógica. Passo 4: Armazenamento dos resultados. Os resultados são armazenados nos registros ou na memória. Os passos 3 e 4 são chamados de fase de execução. O tempo para completar esta fase é chamado de tempo de execução (tempo-e). Após ambas as fases terem sido completadas para a primeira instrução, elas são executadas novamente para a segunda instrução e assim por diante. A fase de instrução seguida da fase de execução constitui um processo chamado de ciclo da máquina (figura). Algumas unidades de processamento central podem acelerar o processamento usando o pipelining, por meio do qual podem executar múltiplas instruções num único ciclo da máquina. O processador Pentium, por exemplo, usa dois pipelines na fase de execução. Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 14/14 Unibero

15 3. Dispositivos de Processamento e de memória: potência, velocidade e capacidade. Conforme já mencionado anteriormente, alcançar os objetivos do sistema de informação e as metas organizacionais deve ser a principal consideração quando da escolha dos dispositivos de processamento e de memória. A seguir, estão melhor descritas as características desses importantes dispositivos. Características e Funções do Processamento As organizações adotam uma variedade de medidas para avaliar a velocidade de processamento, a fim de tornar um processamento eficiente. Entre elas, podemos citar o tempo de ciclo de máquina e a velocidade de relógio. O tempo de ciclo de máquina é medido em frações de segundos; desde microssegundos (um milionésimo de segundo) para computadores mais lentos até nanossegundos (um bilionésimo de segundo) e picossegundos (um trilionésimo de segundo) para os mais rápidos. O tempo de ciclo de máquina também pode ser medido em termos de quantas instruções são executadas num segundo. Esta medida, chamada MIPS, representa milhões de instruções por segundo. A MIPS é outra medida de velocidade para computadores de todos os portes. Velocidade de relógio. Cada CPU produz uma séria de pulsos eletrônicos numa taxa predeterminada, chamada velocidade de relógio, que afeta o tempo de ciclo de máquina. A unidade de controle, parte integrante da CPU, acompanha os vários estágios do ciclo de máquina, seguindo instruções internas predeterminadas conhecidas como microcódigos. Você pode entender os microcódigos como circuitos elementares e operações lógicas predefinidas que o processador executa ao processar uma instrução. A unidade de controle executa o microcódigo de acordo com o ciclo eletrônico, ou pulsos do relógio da CPU. Cada instrução de microcódigo leva, no mínimo, a mesma quantidade de tempo que o intervalo de tempo entre os pulsos. Quanto menor o intervalo entre os pulsos, mais rápido cada instrução de microcódigo pode ser executada (figura). 4. Características e Funções da Memória Tipos de Memórias As memórias dos computadores são divididas em duas partes, a saber: TIPOS DE MEMÓRIA Volátil Não-volátil RAM ROM SDRAM DRAM EDO PROM EPROM Memória RAM (Random Access Memory memória de acesso aleatório) Na memória RAM são armazenadas as instruções ou dados temporariamente. Trata-se de uma memória volátil, pois permanece funcionando enquanto o computador estiver ligado. A memória RAM apresenta-se de diversas formas: - EDO (Extented Data Out) é mais rápida do que os outros tipos de RAM. - SDRAM (RAM sincrônica dinâmica) supera a EDO em performance. Também tem a vantagem de efetuar mais rapidamente a transferência entre o microprocessador e a memória. - DRAM (RAM dinâmica) necessitam de aplicação de altas e baixas voltagens em intervalos regulares para que não perca a informação. Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 15/15 Unibero

16 Memória ROM (Read Only Memory Memória somente de leitura) Seu conteúdo não se perde quando do desligamento da máquina. Ela é responsável pelo armazenamento permanente de dados ou instruções que não mudam. Ex.: programas e dados do fabricante do computador. Apresenta-se de duas formas: - PROM (Programmable read-only memory) é uma memória somente de leitura programável. Dados e instruções são programados. Um uso comum dos chips PROM consiste no armazenamento das instruções de vídeo games como o Nintendo e Sega. As instruções e os dados são programados necessariamente apenas uma vez nos chips PROM pelo fabricante do jogo. - EPROM (Memória somente de leitura programável e apagável) é semelhante à PROM e pode ser apagado e reprogramado. As Eproms são usadas onde os dados e as instruções da CPU mudam, mas com pouca freqüência. Memória CACHE É o tipo de memória de alta velocidade que um processador consegue acessar mais rapidamente do que a memória principal. Os dados usados freqüentemente são armazenados na memória cache, de fácil acesso, em vez de alocados na memória RAM, mais lenta. Como existem menos dados na memória cache, a CPU pode acessar os dados e as instruções mais rapidamente do que se estivesse selecionando a partir de um conjunto maior localizado na memória principal. Figura 3.6 Está localizada perto da CPU e funciona em conjunto com a memória principal. Um controlador de cachê determina com que freqüência os dados são usados e os transfere para a memória cache. A capacidade de memória pode ser importante nas operações efetivas de um SIC (Sistema de Informação Computadorizado). As aplicações específicas de um SIC determinam a quantidade de memória exigida de um computador. Armazenamento Secundário A memória é um importante fator na determinação da potência do computador como um todo. No entanto, a memória fornece somente uma pequena área de armazenamento para os dados e instruções exigidos pela CPU para o processamento. Os computadores também necessitam armazenar grandes quantidades de dados, instruções e informações de forma mais permanente que a permitida pela memória principal. O armazenamento secundário, também chamado de armazenamento permanente, serve a este propósito. Comparando com a memória, o armazenamento secundário oferece as vantagens de não-volatilidade, maior capacidade e maior economia. Além disso, são consideravelmente mais baratas do que a memória apesar de ser mais lento. A escolha do meio e dos dispositivos de armazenamento secundário exige um entendimento de suas principais características, quais sejam: método de acesso, capacidade e portabilidade. - Métodos de Acesso podem ser direto ou seqüencial. O acesso seqüencial significa que os dados serão acessados na ordem na qual foram armazenados. O acesso direto significa que os dados podem ser recuperados diretamente sem passar por outros dados na seqüência. Geralmente, o acesso direto é mais rápido do que o acesso seqüencial. Dispositivos As formas mais comuns de armazenamento secundário incluem fitas magnéticas (permite somente acesso seqüencial), discos magnéticos e discos óticos (que permitem o acesso direto e seqüencial). Os mais comuns são: - Fitas magnéticas - Discos Magnéticos (discos rígidos ou disquetes) - Discos óticos (CD ROM) - Disco de Vídeo Digital (DVD) - Cartões de memória (PCMCIA) - Memórias Flash - Armazenamento removível (Zip disk e Superdisk) Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 16/16 Unibero

17 5 - Dispositivos de Entrada e Saída: A porta de Comunicação É através dos dispositivos de entrada e de saída que as pessoas fornecem dados e instruções para o computador e recebem resultados deles. Esses dispositivos fazem parte da interface geral com o usuário, que inclui os dispositivos de hardware e de software que permitem aos humanos interagir com um sistema de computador. A seleção dos dispositivos de entrada e de saída depende das metas organizacionais e objetivos dos sistemas de informação. Características e Funcionalidade A rapidez na coleta de dados por um computador e a produção da saída no momento certo são muito importantes para as organizações. A forma de saída desejada, a natureza dos dados exigidos e a velocidade e precisão esperadas determinam os dispositivos de entrada e saída apropriados. Algumas organizações possuem necessidades muito particulares, exigindo dispositivos que executem funções específicas. A velocidade e as funções executadas pelos dispositivos de entrada e de saída devem ser equilibradas com o seu custo, controle e complexidade. Dispositivos muito especializados poderiam facilitar a entrada de dados ou a saída das informações, mas são, em geral, mais caros, menos flexível e mais suscetíveis ao mau funcionamento. Dispositivos de Entrada Centenas de interfaces podem ser usadas para a entrada e a inserção dos dados, desde dispositivos de propósito especiais (usados para capturar tipos particulares de dados) até aqueles de propósito gerais. Entre os mais comuns estão: - O mouse e o teclado (inserir caracteres, textos e comandos básicos) - Dispositivos de reconhecimento de voz - Microfone e software especial para registrar e converter o som da voz humana em sinais digitais. - Câmeras Digitais - Terminais - Scanners - Leitores óticos de dados OMR (reconhecimento de marcas) e OCR (reconhecimento de caracteres) - Dispositivos de reconhecimento de caracteres por tinta magnética (Ex. Cheque e bloquetos bancários) - Dispositivos de ponto de vendas (POS) - Dispositivos de caixa automático (ATM) - Dispositivos de entrada por caneta - Canetas de luz - Telas sensíveis ao toque (touchscreen) - Scanner de código de barra Dispositivos de Saída Os computadores fornecem saída para os tomadores de decisão em todos os níveis de uma organização, desde a resolução de um problema empresarial até a capitalização de uma oportunidade competitiva. Além disso, a saída de um sistema de informação pode ser usada como entrada para outro sistema no mesmo ou em um outro computador. A forma desejada da saída pode ser visual, em áudio e até mesmo digital. Qualquer que seja seu conteúdo ou forma, a função dos dispositivos de saída compreende o fornecimento da informação certa, para a pessoa certa, no formato certo, na horta certa. Os mais comuns são: - Monitores - CRT (raios catódicos) ou LCDs (telas de cristal líquido) - Impressoras - Plotters - Dispositivos de saída em microfilme - Dispositivos multifuncionais 6 Tipos, padrões, seleção e atualização de computadores Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 17/17 Unibero

18 Os tipos de computadores são: - PCs - Notebooks - Laptop - PDA s (Personal Digital Assistent) - Minicomputadores - Mainfraim - Supercomputadores Prof. Carlos Racioppi Vieira Pág. 18/18 Unibero