Unidade I TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO NA GESTÃO Prof.Matheus Foureaux 1. História dos Computadores 2. Hardware 2.1. Periféricos 3. Software 1. História dos Computadores Informática: ciência do tratamento automático das informações A crescente evolução na área de Informática possibilitou um avanço das atividades relacionadas a esta área na quase totalidade das atividades humanas, iniciando pelas Engenharias e atingindo os mais diversos setores Por isso, é primordial que os profissionais desenvolvam um conhecimento da tecnologia de informática que seja útil na solução dos problemas relacionados com o seu eixo profissional Computador: máquina composta de um conjunto de partes eletrônicas e eletromecânicas capaz de receber, armazenar, tratar e produzir informações de forma automática, com grande rapidez e precisão; É um instrumento para agilizar o tratamento da informação, e não como seu objetivo final; Qual foi o primeiro computador do Mundo? Em que ano surgiu? Quem foi o seu criador? 3 4 1
Histórico e Evolução Histórico e Evolução A tecnologia de computadores fez um progresso incrível nos aproximadamente 57 anos desde que foi criado o primeiro computador; Preços caíram, a velocidade de processamento aumentou e armazenar grande massas de dados a baixo custo já é realidade; Durante a década de 70, o desempenho dos computadores melhorou cerca de 25% a 30% ao ano. A tecnologia e os estilos usados na construção de computadores apresentam pontos comuns e permitem uma classificação dos computadores em gerações. 6 Precursores Pré-história: a primeira ferramenta utilizada pelo homem para realizar contagem foram os dedos da mão, dando início ao sistema decimal. Ábaco na medida em que os cálculos foram se complicando e aumentando de tamanho, sentiu-se a necessidade de um instrumento que viesse em auxílio, surgindo assim há cerca de 2.500 anos o ÁBACO Primeiro instrumento a mecanizar a tarefa da contagem 7 Precursores Bastões de Napier Os bastões de Napier foram criados (1610-1614) como auxílio à multiplicação e divisão, pelo nobre escocês matemático John Napier Logaritmo e Régua de cálculo Napier descobriu os logaritmos e desenvolveu as tabelas de logaritmos etrigonométricas, simplificando os cálcuos de multiplicação, divisão, raízes quadradas e ângulos Os logaritmos foram combinados com um dispositivo manual para acelerar os cálculos: as réguas de cálculo (1621), consideradas nossas atuais calculadora e primeiros dispositivos analógicos da computação 8 2
Geração zero (século XVII) Geração zero (século XVII) Elementos puramente mecânicos e dedicados. Dentre as principais máquinas dessa geração, citamos: Calculadora de Pascal O filósofo, físico e matemático francês Blaise Pascal criou uma máquina (a Pascaline) para ajudá-lo nos negócios do pai A pascaline foi a primeira máquina de calcular mecânica, com base em rodas e engrenagens para realizar somas e subtrações. Calculadora de Leibnitz o filósofo e matemático alemão von Leibnitz introduziu o conceito de realizar multiplicações e divisões através de adições e subtrações sucessivas. Sua máquina era, pois, capaz de realizar as 4 operações básicas, mas era muito sucetível a erros. 9 10 Geração zero (século XVII) Geração zero (século XVII) Placa Perfuradora: Joseph Marie Jacquard introduziu o conceito de armazenamento de informações em placas perfuradas, para controlar uma máquina de tecelagem. Causou bastante desemprego na época Arithmometer: a primeira calculadora realmente comercializada com sucesso. Ela fazia multiplicações com o mesmo princípio da calculadora de Leibnitz e com a assistência do usuário efetuava as divisões. Máquina Diferencial de Babbage: O matemático Babbage construiu um modelo para calcular tabelas de funções (logaritmos, funções trigonométricas, etc.) sem a intervenção de um operador humano, que chamou de Máquina das diferenças; Sua única operação era a adição, mas realizava um largo número de funções úteis pela técnica de diferenças finitas. O Pai do Computador 12 3
Geração zero (século XVII) Geração zero (século XVII) Máquina Analítica: Com o auxílio de Ada Lovelace, a Babbage também criou a chamada Máquina Analítica, muito mais geral que a de Diferenças, constituída de unidade de controle de memória, aritmética, de entrada e de saída. Sua operação era comandada por um conjunto de cartões perfurados; Seu principal mérito foi definir e dar forma aos conceitos básicos de um computador: módulos de armazenamento (memória), unidade operadora (com 4 operações), entrada e saída de dados (cartões perfurados), seqüência de instruções (programa). 13 Máquina de Hollerith: Herman Hellerith, funcionário do Departamento de Recenseamento dos E.U.A, cria sua máquina de perfurar cartões e máquina de tabular e ordenar, que revoluciona o processamento de dados. Aumentou a velocidade de processamento dos dados do censo (tempo: 10 anos -> 3 anos), baixou custos, aumentou qualidade e quantidade da informação A tecnologia de cartões perfurados teve vasta difusão. Ele criou uma empresa que deu origem a atual IBM 14 1ª Geração (1930-1958) 1ª Geração (1930-1958) Um grande número de projetos foram implementados, baseados na utilização de relés e válvulas eletrônicas Em relação às máquinas mecânicas, apresentavam maior velociadade e capacidade de processamento contínuo, com poucos erros de cálculo e pequeno tempo de manutenção No entanto, quebravam após não muitas horas de uso, tinham o custo elevado, pouca confiabilidade e usavam quilômetros de fios 15 Além disso, consumiam uma elevada quantidade de energia e precisam de um grande sistema de ar condicionado para dissipar o calor produzido pelas válvulas MARK I: Criado durante a II Guerra Mundial, era considerado uma calculadora eletromecânica muito grande e o primeiro projeto de computador 16 4
1ª Geração (1930-1958) 1ª Geração (1930-1958) ENIAC: Criado inicialmente para o cálculo da tabelas balísticas para o exército americano. Era uma máquina enorme, que pesava cerca de 30 toneladas e utilizava 18.000 válvulas. É considerado o primeiro computador eletrônico. John Von Neuman introduziu o conceito programa armazenado e uma arquitetura que influencia os computadores até hoje fez com que programas fossem introduzidos através de cartões perfurados como se fazia com os dados desenvolveu a lógica dos circuitos, os conceitos de programa e operações com números binários Ainda na 1ª geração, surgiram os periféricos e o UNIVAC 1105 chegou ao Brasil (para o IBGE) 17 18 2ª Geração (1955-1965) 3ª Geração (1965-1980) Projetos foram implementados, baseados na utilização de transistores Uso de nova tecnologia: os circuitos integrados (CIs), sendo a miniaturização de válvulas e trasistores em um única pastilha de silício: o chip Computadores menores, mais baratos, consumiam menos energia, possuíam maior confiabilidade, eram mais rápidos (a velocidade passou para milionésimos de segundos) e eliminavam quase que por completo o problema do desprendimento de calor, característico da 2ª geração A tecnologia de pequena escala de integração (SSI -Small Scale of Integration) O uso de CIs permitiu o surgimento de computadores de menores dimensões, mais rápidos e menos caros, com baixíssimo consumo de energia e mais confiáveis Histórico e Evolução 19 Histórico e Evolução 20 5
3ª Geração (1930-1958) A velocidade passou a ser medida em bilionésimo de segundos e a memória passou a ter uma capacidade de 128k IBM 360: introduziu o conceito de família de computadores compatíveis Multiprogramação: diversos programas poderiam estar residentes na memória da máquina 4ª Geração (1980 -?) O número de transistores podendo ser integrados numa pastilha de silício atingiu a faixa dos milhares e, logo em seguida, dos milhões Microprocessadores CI- VLSI (Very Large Scale of Integration) surgiram os novos computadores, ainda menores, mais velozes (pasando a atigir trilionésimos de segundos) e mais poderosos A memória alcançou, inicialmente 1M e não parou de aumentar Surgiu o microcomputador e a era da informática pessoal 21 Histórico e Evolução 22 4ª Geração (1980 -?) Nasceu a empresa INTEL que começou a desenvolver o primeiro microprocessador, o Intel 4004 (equivalente ao ENIAC) Nasceu também a Apple, com a criação do Apple I 23 6
4ª Geração (1980 -?) 4ª Geração (1980 -?) A IBM introduziu no mercado o PC, microcomputadores que se tornaram padrão: PC, PC-XT, PC-AT, PX-XT, PC 386, PC 486, etc. Surgem os supercompuatores: usados em laboratórios e centros de pesquisa aeroespaciais, empresas de altíssima tecnologia, previsão do tempo e a produção de efeitos e imagens computadorizadas de alta qualidade. Cray-I, Cyber 205, Fujitsu Facon-APU 5ª Geração?? Fala-se em biochips computadores capazes de entender a linguagem natural do homem, e a inteligência Artificial será a fonte de diversos avanços. Linguagem Natural Ontologia Unidade 2 Capítulo 4 Redes Sociais e Web Semântica 25 26 2.Hardware - Histórico e Evolução Unidade I 1. História dos Computadores 2. Hardware 2.1. Periféricos 3. Software Nos últimos tempos, as transformações na indústria de computadores têm sido extremamente rápidas. Custos decrescentes de hardware aumentam a faixa de aplicações economicamente viáveis. Capacidades de processamento crescentes em conjunto com softwares cada vez de melhor nível aumentam a facilidade de uso e o potencial do computador Histórico e Evolução 28 7
Componentes Básicos do Computador Qualquer PC é composto pelos mesmos componentes básicos, sendo alguns dos principais: Processador Memória HD Placa-mãe Processador Processador é o cérebro do computador; Responsável pela execução das instruções em um sistema; Mede-se a capacidade do processador através de sua frequencia, medida em Hertz, e a memória cache integrada a ele. Pode possuir 1, 2, 3 ou 4 núcleos. Quanto mais núcleos, maior capacidade de processamento. Principais Fabricantes: INTEL, AMD, VIA e IBM 8
Memória Cache (L2) Fica localizada no mesmo circuito do processador. É como se fosse uma memória mais rápida para o processador acessar, ficando entre o processador e a memória RAM. Quanto mais memória, melhor o desempenho. É medida em Megabytes. Memória Ram São chips instalados na placa-mãe para contenção de informações; Quando solicitamos um comando no teclado, este comando é carregado para a memória, depois o processador os processa e mostra no monitor. É onde ficam carregados o sistema operacional e os programas. Memória Ram A maioria das vezes, quando um computador não consegue abrir um programa por ser muito pesado boa parte da culpa á da falta de memória Ram. Este tipo de memória encarrega-se de manter as informações necessárias para a operação do computador, enquanto ele estiver ligado. 9
Memória Ram Hoje em dia sua capacidade é medida em Megabytes e Gigabytes e sua frequencia é medida em Hertz (MegaHertz) Os computadores mais comuns possuem entre 256 Mb e 1 Gb. Os mais eficientes, de 1Gb a 4 Gb. O tipo de memória RAM usada hoje em dia é a DDR- 2. Ela é volátil: os dados se perdem ao reiniciar o micro Por isso, ao ligar é necessário sempre refazer todo o processo de carregamento Ou seja, o sistema operacional e aplicativos usados são transferidos do HD para a memória ram, onde podem ser executados pelo processador São caracterizadas/vendidas de acordo com a capacidade de armazenamento 512 MB; 1 GB; 2 GB... HD (Hard Disk) Disco rígido: Ele serve como unidade de armazenamento permanente, guardando dados e programa O HD armazena os dados em discos magnéticos que mantêm a gravação por vários anos Os discos giram a uma grande velocidade e um conjunto de cabeças de leitura, instaladas em um braço móvel faz o trabalho de gravar ou acessar os dados em qualquer posição nos discos Junto com o CD-ROM, o HD é um dos poucos componentes mecânicos ainda usados nos micros atuais e, justamente por isso, é o que normalmente dura menos tempo (em média de três a cinco anos de uso contínuo) e que inspira mais cuidados 10
Disco Rígido ou HD RPM Block GB, TB Memória Flash SATA IDE Trata-se do principal componente de armazenamento de dados do computador. É onde ficam o sistema operacional, os programas, os arquivos (música, texto, vídeo). Sua capacidade de armazenamento, hoje em dia, vai de 80 Gigabytes a 1 Terabyte. Ele pode ser do tipo IDE ou Sata. O mais usado hoje em dia é o Sata. HD (Hard Disk) Disco rígido: Tradicionalmente, o sistema operacional era sempre instalado no HD antes de poder ser usado Isso porque, enquanto está trabalhando, o sistema precisa freqüentemente modificar arquivos e configurações, o que seria impossível num CD-ROM, já que os dados gravados nele não podem ser alterados Placa-mãe É onde todos os componentes se conectam. É responsável pela coordenação de operações entre os diversos componentes do computador. Também recebe energia da fonte e espalha a energia para os outros componentes. 11
Possui slots (encaixes) de expansão onde são encaixadas placas de controle de dispositivos, tipo placa de vídeo, de som, modem, etc. Existem também placas-mãe com característica onboard, isto é, na própria placa-mãe já estão controladores de dispositivos tipo placa de som, modem, etc. Sua capacidade é sempre menor do que as placas off-board (que precisam ser instaladas em slots, ou conectores da placa-mãe). 46 CPU (Central Processing Unit) ou Unidade de Processamento Central Responsável pelo processamento. Pode ser imaginada como o cérebro do computador. A CPU é o centro nervoso de qualquer computador. Ela controla, dirige e processa todos os dados introduzidos e produz a saída, na forma desejada, com auxílio do programa introduzido 47 12
Sistemas de E/S Periféricos (ou Unidades de Entrada e Saída) dispositivos conectados a um computador que possibilitam a comunicação do computador com o mundo externo Unidades de entrada Permitem que informações sejam introduzidas na memória do computador Exemplos mouse Forma armazenável internamente (bits) Unidades de saída Transformam a codificação interna dos dados em uma forma legível pelo usuário Exemplos Impressora Organização funcional SISTEMA CENTRAL UCP CLOCK UNIDADE ARITMÉTICA E LOGICA Barramento MEMORIA PRINCIPAL UNIDADE DE CONTROLE MICROPROCESSADOR Barramento INTERFACE INTERFACE...... PERIFERICO PERIFERICO Unidades de Entrada e Saída (E/S) 49 o Questão (1) Marque V ou F o São exemplos de componentes básicos do computador (CPU): o ( V ) Processador e memória o ( V ) Memória e HD o ( V ) HD e placa-mãe o ( F ) Placa-mãe e mouse o ( F ) Mouse e teclado o ( F ) Placa de Vídeo e Memória o ( F ) Caixas de Som e Placa de Áudio o Questão (2) Marque V ou F o ( F ) Os componentes básicos de um computador é a mesma de um celular ou palmtop o ( V ) Nos aparelhos menores são utilizadas memórias flash no lugar de HD s o ( V ) Não existem computadores maiores que utilizam memórias flash o ( F ) As placas-mãe tudo on-board não são mais utilizadas atualmente o ( F ) As placas-mãe tudo on-board não permitem acrescentar outras placas para melhorar desempenho 13
o Questão (3) Marque V ou F o ( F ) A memória RAM é utilizada para guardar arquivos e dados permantes o (V) O aumento da memória RAM possibilita um aumento de performance no computador o (V ) Ao abrir um programa o S.O. carrega os arquivos do programa para memória RAM (Do HD para Mem.RAM) o ( F ) A memória RAM é igual a um HD, mas tem capacidade de armazenamento menor o ( F ) A capacidade de armazenamento da memória RAM é medida em hertz o Questão (4) Marque V ou F o ( V ) O HD serve como unidade de armazenamento permanente o ( F ) Só é possível ter um HD em cada computador o ( F ) Um S.O. só pode ser armazenado em HD o ( F ) O HD permite a leitura de informações mais rápido que na memória RAM o ( V ) Em comparação com HD, a memória RAM é mais barata o Questão (5) Marque V ou F o São exemplos de elementos da placa-mãe: o ( V ) Slots de expansão o ( F ) Plug de alimentação o ( F ) HD o ( V ) Chip que armazena a BIOS o ( V ) Memória RAM o ( F ) CD/DVD o ( F ) Pen-Drive o ( F ) Memória Flash 14