23/05/2013. Partes do Sistema Computacional. Hardware. Ciclo do Processamento de Dados HARDWARE: CONCEITOS BÁSICOS. Hardware Software Dados Usuários

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1 2 Partes do Sistema Computacional HARDWARE: CONCEITOS BÁSICOS Software Dados Usuários Introdução à Microinformática Prof. João Paulo Lima Universidade Federal Rural de Pernambuco Departamento de Estatística e Informática * Baseado nos slides de Introduction to Computers, Peter Norton, 6ª edição, McGraw-Hill McGraw-Hill Technology Education Copyright 2006 by The McGraw-Hill Companies, Inc. All rights reserved. Partes do Sistema Computacional Dispositivos no computador Tudo que pode ser tocado Software Diz ao computador o que fazer Também chamado de programa 3 Partes do Sistema Computacional Dados Pedaços de informação Computador organiza e apresenta dados Usuários Pessoas operando o computador Parte mais importante Diz ao computador o que fazer 4 Ciclo do Processamento de Dados Entrada Processamento Saída Armazenamento 5 Computadores usam o mesmo hardware básico categorizado em quatro tipos 6 1

2 7 8 Dispositivos de processamento Cérebros do computador Executam instruções do programa Manipulam dados Maioria dos computadores possuem vários processadores Central Processing Unit (CPU) Processadores feitos de silício e cobre Dispositivos de memória Armazena dados ou programas Memória de Acesso Aleatório (Random Access Memory - RAM) Volátil Armazena dados e programas atuais Mais RAM resulta em um sistema mais rápido Memória Somente-Leitura (Read Only Memory - ROM) Não-volátil Nenhuma ou pouca modificação Armazenamento permanente de programas Guarda informações para inicialização do computador 9 10 Dispositivos de entrada e saída Permitem aos usuários interagir Dispositivos de entrada recebem dados Teclado, mouse Dispositivos de saída entregam dados Monitor, impressora, caixa de som Alguns dispositivos são de entrada/saída Telas sensíveis a toque Dispositivos de armazenamento Guardam dados e programas permanentemente Diferente da memória RAM Armazenamento magnético Discos rígidos Usa um ímã para acessar dados Armazenamento óptico Drives de CD/DVD/blu-ray Usa laser para acessar dados Memória flash Pen drives, cartões de memória, solid state drives Software Diz ao computador o que fazer Razão pela qual as pessoas compram computadores Dois tipos: Softwares de sistema Softwares aplicativos Software Softwares de sistema Softwares mais importantes Sistemas operacionais Microsoft Windows Linux Apple MacOS Apple ios Android Drivers de dispositivo Firmwares Utilitários Antivírus 2

3 13 14 Software Softwares aplicativos Realizam uma tarefa específica Tipo mais comum de software Editores de texto Planilhas eletrônicas Softwares de apresentação Cobrem os usos mais comuns dos computadores Dados Fato sem significado próprio Armazenado usando o sistema de numeração binário Dados podem ser organizados em arquivos Usuários Papel depende da habilidade Instalar o sistema Instalar softwares Gerenciar arquivos Manter o sistema Computadores sem usuário Rodam sem entrada do usuário Sistemas automatizados Comunicação Placa-mãe Conecta diferentes componentes do computador Barramento Transfere dados entre componentes do computador Barramento interno Conecta componentes internos à placa-mãe (processador, memória,...) Barramento externo Conecta componentes externos ao computador (impressoras,...) Portas Padrão Portas Padrão Portas de teclado e mouse Serial Universal Serial Bus (USB) Paralela Rede Áudio Vídeo 3

4 19 20 Portas Padrão Comunicação Paralela Portas paralelas Transmitem dados simultaneamente Feitas de 8 32 fios Barramentos internos podem ser paralelos Barramentos externos paralelos foram superados pelo USB Portas seriais Transmitem um dado de cada vez Fluxo de dados menor que porta paralela Comunicação Serial USB Barramento externo mais popular Suporta até 127 dispositivos Permite hot swapping FireWire IEEE 1384 Câmeras e equipamentos de vídeo Permite hot swapping Mais cara Slots e Placas de Expansão Permite aos usuários configurar a máquina Slots permitem a adição de novos dispositivos Dispositivos são armazenados em placas Computador precisa ser desligado antes de inserir 4

5 25 26 Plug and Play Novo hardware detectado automaticamente Pede para instalar drivers do dispositivo Usuários não-técnicos podem instalar dispositivos Um Olhar Dentro do Processador Arquitetura Determina: Localização das partes da CPU Tamanho da palavra em bits Número de registradores Pipelines Principal diferença entre CPUs Processadores de Microcomputadores Intel Fabricante de processadores líder Intel 4004 foi o primeiro microprocessador da história IBM PC possuía o processador Intel 8086 Processadores atuais: Core: mid-range e high end I7, i5, i3, 2 Quad, 2 Duo, etc. Pentium: mid-range Celeron: low end Atom: low end (dispositivos pequenos) Xeon, Itanium: servidores Processadores de Microcomputadores Advanced Micro Devices (AMD) Principal competidor da Intel Processadores atuais FX: high-end A-series: CPU + gráficos Geode: embarcados Opteron: servidores Comparando Processadores Velocidade do processador Tamanho da memória cache Número de registradores Tamanho da palavra em bits Velocidade do barramento frontal (Front Side Bus FSB) Arquiteturas de Processadores Complex Instruction Set Computing (CISC) Instruções mais complexas Programas mais simples Exemplos de arquiteturas CISC: x86, x64: propósito geral Intel Core, Pentium, Celeron, Atom, Xeon AMD FX, A-series, Geode, Opteron z/architecture: mainframes IBM zenterprise System 5

6 31 32 Arquiteturas de Processadores Reduced Instruction Set Computing (RISC) Instruções mais simples Programas mais complexos Exemplos de arquiteturas RISC: ARM: dispositivos móveis, consoles de jogos, sistemas embarcados Sistemas Android, Apple iphone e ipad, RIM Blackberry Nintendo 3DS MIPS: consoles de jogos, sistemas embarcados Sony PlayStation 2 e PlayStation Portable Power Architecture: consoles de jogos, servidores, supercomputadores Sony PlayStation 3, Microsoft Xbox 360, Nintendo Wii U IBM Sequoia Processamento Paralelo Vários processadores em um sistema Multiprocessamento simétrico Número de processadores é potência de 2 Processamento massivamente paralelo Centenas de processadores Mainframes e supercomputadores 6

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