Introdução à Informática CaPíTulo I Introdução à Informática SUMÁRIO: 1. Conceitos Básicos 2. Hardware 3. Software 4. Peopleware 5. Os Profissionais de Informática 6. Linguagem de Computador (Linguagem de Máquina), Bits e Bytes 7. Arquitetura dos Computadores 8. Tipos de Computadores 1. ConCEItoS BáSICoS Um computador nada mais é que uma máquina capaz de processar dados, ou seja, um conjunto de partes eletrônicas e eletromecânicas capaz de receber, processar e fornecer os resultados deste processamento para um ou mais objetivos. o computador também e chamado, eventualmente, de equipamento de processamento eletrônico de dados.o processamento de dados envolve três fases básicas: Entrada de Dados, Processamento e Saída da Informação: A função de um computador é processar os dados de sua entrada. Para tanto, é necessário que estes dados cheguem à unidade de central de processamento (CPU), armazenem-se os resultados intermediários do processamento, bem como os resultados finais, em zonas de memória de forma que possam ser encontrados, e controlar estas funções de transporte, processamento e armazenamento. Portanto, as atividades de um computador se resumem a processar, armazenar, mover dados e controlar estas atividades. De resto, por mais que pareçam complexas, as atividades executadas por um computador nada mais são que combinações destas quatro funções básicas. 13 INFORMATICA 29jun.indd 13 22/07/2014 15:18:02
Tales ferreira da costa Um computador possui basicamente três componentes, como observando a figura anterior: 1. Unidade Central de Processamento (UCP ou CPU); 2. Memória Principal; 3. Entrada e Saída. A CPU tem a função buscar os dados na memória, processar e entregar estes dados na unidade de saída. A memória principal, ou memória RAM, é quem armazena os dados a serem processados pela UCP. Importante destacar que a Unidade de Armazenamento também utiliza as memórias cache do processador, bem como o próprio disco rígido (quando a memória principal não é suficiente), além é claro, da memória principal. o Sistema de Entrada e Saída (I/O, do inglês Input/Output system) têm como função conectar o computador ao meio externo, a fim de torná-lo verdadeiramente útil ao ser humano. Este sistema é composto por um meio físico de conexão chamado barramento (bus) e um conjunto de dispositivos de entrada e saída, chamados periféricos. os periféricos geralmente são sistemas mistos, do tipo eletromecânico, que permitem ao ser humano entrar com os dados, obter ou visualizar os resultados. Para que um sistema de processamento de dados funcione ao contento, em nosso caso um computador, é necessário que três elementos atuem em sincronismo, hardware, software e pepoware: 14 INFORMATICA 29jun.indd 14 22/07/2014 15:18:03
Introdução à Informática 2. Hardware E a parte física do computador, a parte que pode ser tocada. O gabinete, a placa mãe (motherboard), o teclado, o mouse, todos os circuitos eletrônicos internos, o disco rígido (HD), o monitor são exemplos de hardware que compõe um computador. 3. Software Software é conjunto de instruções programadas, passo a passo, necessárias para transformar dados em informações. Pode ser definido como a parte lógica do computador, ou seja, os programas. Um programa pode ser definido como um conjunto de instruções que, uma vez executadas, realizam algo com um objetivo. O Windows é um bom exemplo de um programa, assim como o MS Word. 15 INFORMATICA 29jun.indd 15 22/07/2014 15:18:03
Tales ferreira da costa 4. Peopleware Esta é a parte humana do sistema, portanto, são os usuários, que em informática são aqueles que usam a informática como um meio para a sua atividade fim. Destarte, programadores e analistas de sistemas são aqueles que usam a informática como uma atividade fim. É, sem dúvidas, a parte mais complexa de um sistema de processamento de dados, pois, por mais evoluídos que sejam o hardware dos computadores, e por mais desenvolvido que se seja o software, de nada adiantará se as pessoas (peopleware) não estiverem devidamente treinadas a utilizar os recursos da tecnologia da informação. 5. Os Profissionais De Informática: 99 Operadores de Computador: Responsáveis pelo monitoramento dos sistemas de informação 99 Fitotecários: Responsáveis por catalogar discos e fitas processados e mantê-los seguros; 99Analistas de Sistemas: Planejam e projetam sistemas de computação completos; 99 Administrador de Rede: Implementa e mantém a (s) rede (s) da organização; 99Diretor de Informática: Deve possuir conhecimento de tecnologia, metas e estratégias empresariais. 16 INFORMATICA 29jun.indd 16 22/07/2014 15:18:03
Introdução à Informática 6. Linguagem De Computador (Linguagem De Máquina), Bits E Bytes Toda informação introduzida em um computador, seja pelo teclado, por um scanner, ou por qualquer outro tipo de entrada, precisa ser entendida pela máquina, para que ela possa processá-la corretamente. Para que os computadores pudessem representar e interpretar todos os caracteres da linguagem humana, após muitos estudos, por diversos cientistas, adotou-se como sendo a melhor opção o modelo desenvolvido por John von Neumann. Ele e sua equipe chegaram a conclusão que seria muito mais simples e confiável projetar circuitos para manipular o menor número possível para valores distintos, 0 ou 1, capaz de entender dos valores distintos. Quem nunca assistiu ao filme hollywoodiano Matrix, nele é possível perceber em várias cenas imagens recheadas de zero e uns (01010001), pois bem, os computadores utilizam em seu processamento a notação numérica binária, base 2. A menor quantidade de informação em um computador é 1 bit, que nada mais é que 0 ou 1. Esse sistema de dois estados, ligado/desligado (1 ou 0), que podem ser representados pela eletricidade ligada ou desligada, denomina-se sistema binário, ou seja, base 2 (estamos acostumados com o sistema decimal, base 10), fazendo com que o computador possa criar formas sofisticadas de representações de dados, partindo dos dois estados possíveis, energizado ou desligado.o sistema binário de base 2 contém somente dois dígitos, 0 e 1, os quais correspondem aos dois estados: desligado ou ligado. Eletronicamente, ou eletricamente, um bit setado (definido) em 1 estaria no estado energizado, enquanto definido em 0 estaria sem energia. Para exemplificar, imagine uma lâmpada, ela energizada (acesa) teríamos o bit interpretado como 1, já esta lâmpada apagada teríamos 0. 17 INFORMATICA 29jun.indd 17 22/07/2014 15:18:04
Tales ferreira da costa \\ Atenção Existem outras maneiras de um bit ser gravado, além da elétrica e, assim, outras possíveis interpretações pelos elementos de um computador. Temos, dentre outras, os CD s, onde os bits são gravados mecanicamente e interpretados por um laser (equipamento óptico) que verifica a profundidade que a camada da mídia foi queimada, daí a expressão queimar um CD. Outra forma comum é a magnética, onde os bits são gravados magneticamente e que, grosseiramente falando, podemos dizer que são pequenos ímãs, que quando organizados são interpretados como 1 e desorganizados com 0. Um byte é a informação contida num conjunto de 8 bits (ou 1 caractere), cada byte geralmente armazena um caractere de dado: uma letra, um dígito ou caractere especial. Um bit por sua vez é a menor unidade de informação computacional. Um caractere é o menor grupo ordenado de bits representando uma informação útil e inteligível para o ser humano. Uma palavra (Word) de computador é definida como o número de bits que a CPU processa como uma unidade. Quanto maior a palavra, mas potente é o computador. Unidade Abreviação Valor Byte Base 2 Bytes bir b 0 ou 1 1/8 Byte B 8 bits 2 0 1 Quilobyte Kbyte ou KB 1024 bytes 2 10 1.024 megabyte Mbyte ou MB 1024 Kbytes 2 20 1.048.576 Gigabyte Kbyte ou KB 1024 Mbytes 2 30 1.073.741.824 Terabyte Tbyte ou TB 1024 Gbytes 2 40 1.099.511.627.776 Pentabyte Pbyte ou PB 1024 Tbytes 2 50 1.152.921.504.606.850.000 Zettabyte Zbyte ou ZB 1024 Pbytes 2 60 1.152.921.504.606.850.000 Exabyte Ebyte ou EB 1024 Zbytes 2 70 118.059.162.071.741.000.000.000.000.000.000.000 \\ Atenção A primeira letra logo após os números: K, M, G, T são, na verdade, apenas multiplicadores. A letra K quer dizer quilo (o K vem do grego kilo), ou seja, 1.000 ou 10 3 (10 elevado a terceira potência), M (Mega)=10 6, G (Giga) = 10 9, T (Tera)=1012. Usa-se estes multiplicadores para facilitar a escrita das medidas, de maneira a diminuir o tamanho escrito do número. 18 INFORMATICA 29jun.indd 18 22/07/2014 15:18:04
Introdução à Informática Termo Símbolo Número aproximado de bytes Quilobyte K (ou KB) Um mil Megabyte MB Um milhão Gigabyte GB Um bilhão Terabyte TB Um trilhão Petabyte PB Um quatrilhão Como exemplo, podemos dizer que uma unidade de disco (HD) que possui 1TB significa dizer que possui 1024 GigaBytes. 7. Arquitetura dos Computadores Arquitetura é a maneira com que algo é construído e organizado, de forma similar, podemos definir como a arquitetura de um computador a maneira como este equipamento é construído. Com a grande popularização dos computadores em meados da década de 1980, percebeu-se a necessidade de interação entro os diversos tipos de computadores, surgindo, portanto a necessidade de se criar um padrão. Nesta época, apenas duas arquiteturas resistiram e se popularizaram: o PC (Personal Computer ou em português Computador Pessoal), desenvolvido pela empresa IBM (IBM-PC) e Macintosh (Mac) desenvolvido pela empresa Apple. Por questões comerciais, principalmente por adotar um menor custo, o IBM-PC se tornou a arquitetura dominante, e virou padrão para os computadores que conhecemos hoje. Por estes motivos, os concursos até hoje exigem, em sua esmagadora maioria, questões sobre arquitetura IBM-PC e, desta forma, manteremos o foco de nossos estudos nesta. 8. Tipos de Computadores Existem vários termos para descrever computadores. A maioria envolve tamanho, tipo de uso ou capacidade do computador. O termo computador pode ser aplicado a qualquer dispositivo que possua internamente um microprocessador, provavelmente a maioria dos carros possui, de certa forma, um computador embarcado. 19 INFORMATICA 29jun.indd 19 22/07/2014 15:18:04
Tales ferreira da costa O termo PC, ou computador pessoal define um computador de uso geral construído para o uso de uma pessoa. Embora um Mac seja, de certa forma um PC, muitas pessoas relacionam o termo com sistemas que utilizam o sistema operacional Windows. Vejamos alguns tipos de computadores: Computador de mesa/desktop O PC não foi projetado para ser portátil, mas por conta do tamanho dos componentes, os sistemas de computadores de mesa ofereciam mais potência, espaço de armazenamento e versatilidade que os portáteis e por um custo menor. AII-In-One São equipamentos que reúnem em um só corpo tanto o gabinete como o monitor. Laptop ou notebooks (isso mesmo, é a mesma coisa), são computadores portáteis que integram monitor, teclado, mouse ou trackball, processador, memória e disco rígido em um mesmo bloco, operado por bateria. Ultrabook Ultra portáteis, com grande capacidade de processamento e baixo peso. Oiskless Também chamados de thin-clien, são computadores sem disco rígidos, que dependem de conexão com um servidor. Palmtop mais conhecido como Assistentes Pessoais Digitais (PDAs Personal Digital Assistents), os palmtops são computadores integrados e compactos que freqüentemente usam memória flash em vez de unidade rígida de armazenamento. Esses computadores geralmente não possuem teclados, mas sim uma tela sensível ao toque, tecnologia usada para a entrada de dados. Palmtops são geralmente menores do que um livro de bolso, e muito leves, com uma bateria de duração razoável. Uma versão ligeiramente maior e mais pesada do palmtop é o computador de mão (handheld). Tablets Computadores sem teclado, ultra portáteis. Estação de trabalho ou workstation Não necessariamente um tipo de computador. Mais exatamente um conceito, sendo um computador de mesa que tenha um poderoso processador, memória e capacidade ampliada para executar um grupo especial de tarefas, como gráficos 3D ou desenvolvimento de games. 20 INFORMATICA 29jun.indd 20 22/07/2014 15:18:04
Introdução à Informática Servidor um computador aperfeiçoado para prover serviços a outros computadores em uma rede. Servidores geralmente possuem proces sadores poderosos, grandes quantidade de memória e discos rígidos com enorme capacidade. Mainframe quando surgiram, os mainframes eram grandes computadores que podiam encher uma sala ou até mesmo um andar inteiro. O tamanho dos computadores diminuiu, sua capacidade aumentou e o termo mainframe foi abandonado em favor da expressão servidor corporativo (enterprise server). É possível ouvir esse termo, particularmente em grandes empresas, para descrever grandes equipamentos processando milhões de transações por dia. Minicomputadores outro termo raramente utilizado hoje, os minicomputadores ficam entre PCs e mainframes (servidores corporativos). Minicomputadores são conhecidos como mid-range servers. Supercomputadores esse tipo de computador pode custar centenas de milhares ou até milhões de dólares. Apesar de muitos supercomputadores serem formados por sistemas únicos, a maior parte é composta de múltiplos computadores de alto desempenho trabalhando paralelamente como um sistema único. Os mais conhecidos supercomputadores são construídos pela Cray Supercomputers (em inglês). Wearable e ou o auxílio-reclusão respectivamente, salvo na situação excepcional prevista são os computadores que se podem vestir ( computadores usáveis ). São essencialmente aplicações de computadores comuns (e-mail, banco de dados, multimídia, calendário/ agenda) integradas em relógios, celulares, viseiras e até mesmo em roupas! Tópico-síntese: Introdução à Informática Hardware Software Peopleware É parte física do computador, que pode ser tocada. Ex: gabinete, placa mãe, teclado, mouse etc. É a parte lógica do computador, ou seja, os programas. Ex: Windows São aqueles que suam a informática como meio para sua atividade fim. Ex: programadores, analistas de sistema etc. 21 INFORMATICA 29jun.indd 21 22/07/2014 15:18:04
Tales ferreira da costa Tópico-síntese: Introdução à Informática Linguagem de Computador Arquitetura dos Computadores Tipos de Computadores Por meio da linguagem binária (0 ou 1) o computador cria formas sofisticadas de representação de dados, partindo dos dois estados possíveis, energizado ou desligado. Chama-se bit a menor unidade de informação computacional. - PC (personal computer), desenvolvido pela IBM; Macintosh (Mac), desenvolvido pela Aple. - Computadores de mesa/desktop; All-in-one; Laptop ou notebook; Ultrabook; Oiskless; Palmtop; Tablets; Estação de trabalho ou workstation; Servidor; Mainframe; Microcomputadores; Supercomputadores; Wearable; 22 INFORMATICA 29jun.indd 22 22/07/2014 15:18:04