Conceitos Básicos de Informática Antônio Maurício Medeiros Alves
Objetivo do Material Esse material tem como objetivo apresentar alguns conceitos básicos de informática, para que os alunos possam se familiarizar com as diferentes partes/elementos que compõem um computador.
Para iniciar a discussão sobre computadores é necessário se estabelecer dois conceitos iniciais: HARDWARE são os componentes físicos do computador, ou seja, a máquina propriamente dita. É composto também pelos periféricos (dispositivos de entrada e saída) como teclado, mouse, monitor, etc. SOFTWARE é a parte lógica do computador, representado pelos programas que nos permitem utilizar a máquina (hardware). Sua principal função é realizar a interface entre um computador e o usuário.
Principais elementos do Hardware Podemos agrupar os elementos do hardware em diferentes categorias. Apresentamos a seguir um exemplo de categorização: dispositivos de entrada de dados; dispositivos de saída; CPU; Placa-mãe; HD; memória.
Os dispositivos de entrada e saída de dados nos permitem interagir com o computador: Os dispositivos de entrada nos permitem alimentar os programas que serão utilizados fornecendo dados que serão processados e nos são devolvidos pelos dispositivos de saída. Os dispositivos de saída nos apresentam os resultados do processamento das informações enviadas ao computador. Há dispositivos multifunções, como o CD e o DVD, que podem ser de entrada, de saída sendo, ainda, de armazenamento de dados.
Dispositivos de entrada Os mais comuns: teclado, mouse, web cam, etc. Outros dispositivos de entrada: disquete, CD, DVD e também podemos incluir nessa categoria o scanner (também leitores de códigos de barras).
Dispositivos de saída: O principal dispositivo de saída é o monitor (tubo, lcd, plasma, etc.). Entretanto outros dispositivos são muito utilizados: impressoras, caixas de som, projetores multimídia, etc.
O gabinete O gabinete do computador é a caixa, onde ficam seus elementos, como a placa mãe, a fonte, as unidades de discos, a CPU, as memórias, o HD, etc. Ele pode ser horizontal ou vertical e nesse último caso, é chamado de torre. É muito comum se confundir o gabinete da máquina com a CPU, cujo conceito será apresentado a seguir.
No gabinete são distribuídos diferentes encaixes para as placas e uma unidade de fonte elétrica (1), conhecida como fonte. Essa fonte alimenta todos os componentes do computador, como o cooler (2) responsável pelo resfriamento dos componentes da máquina e a placa-mãe (3). (1) (2) (3)
Unidade Central de Processamento (CPU) A Unidade Central de Processamento CPU, tem sua sigla decorrente da expressão em inglês: Central Processing Unit. A CPU é responsável pelo processamento das informações, sendo entretanto muitas vezes confundida com o gabinete da máquina. Porém ela é o próprio processador ou chip, onde são processados os dados. A CPU se divide em Unidade de controle (UC) e Unidade Aritmética e Lógica (ULA): UC: é um circuito lógico responsável pelo funcionamento da máquina. ULA: unidade central do processador, responsável pelas funções de processamento, ou seja, execução das instruções.
O processador tem 3 funções básicas: (1) Realizar cálculos de operações aritméticas e comparações lógicas, (2) manter o funcionamento de todos os equipamentos e programas, pois a unidade de controle interpreta e gerencia a execução de cada instrução do programa e (3) administrar na memória central (principal) além do programa submetido, os dados transferidos de um elemento ao outro da máquina, visando o seu processamento. As marcas mais comuns no mercado são Intel e AMD.
Placa-mãe O processador se comunica com outros circuitos e placas que são encaixadas nas fendas, os "slots" ou conectores da placa-mãe. É a placa principal, formada por um conjunto de circuitos integrados ("chip set") que reconhece e gerencia o funcionamento dos demais componentes do computador. Se o processador pode ser considerado o cérebro do computador, a placa-mãe (do inglês motherboard) representa a espinha dorsal, interligando os demais periféricos ao processador. Antigamente, a placa-mãe funcionava apenas como um ponto central, contendo os ocupados pelos demais componentes, comprados separadamente: processador, pentes de memória, placa de vídeo, modem, placa de som e rede, entre outros.
Cada um desses componentes era uma placa a parte, interligados pela placa-mãe. Atualmente as placas onboard" já apresentam muitos desses componentes, porém para se aumentar o desempenho ou recursos, é possível instalar placas adicionais ampliando os componentes originais. Toda placa mãe possui o programa de controle BIOS ("Basic Input Output System"), armazenado na memória, que é o responsável pelo teste inicial do sistema e que guarda as configurações do hardware e as informações referentes à data e hora. Esse programa realiza o "boot", que consiste em carregar o programa do sistema operacional, que está arquivado no disco rígido para a memória principal. Com o sistema operacional carregado, o computador está pronto para executar os comandos e executar outros programas.
Para manter as configurações da BIOS, ou seja, os dados gravados no chip de memória, responsável pelas informações sobre a configuração da máquina, incluindo a memória RAM disponível, é usada uma bateria de níquelcádmio ou lítio, normalmente de 3 volts. Portanto, mesmo com o computador desligado, o relógio e as configurações de hardware são mantidos ativos. Assim, ao ligar o computador o BIOS executa o auto teste inicial do sistema. O relógio ajuda a perceber quando a bateria está ficando fraca. Se, toda vez que se ligar o pc, aparecer a hora e a data com informação errada, em muitos minutos ou horas e até dias, é o momento para trocar a bateria.
Na placa mãe fica a controladora IDE ("Integrated Device Eletronics") que controla os periféricos acopladas ao microcomputador e gerencia os dispositivos de entrada e saída: porta serial (mouse e fax-modem), porta paralela (impressora), porta SCSI ( permite a conexão de até sete acessórios ) e a interface USB ("Universal Serial Bus"), que suporta a conexão de muitos acessórios. Atualmente, na maioria dos computadores, o BIOS possui um sistema denominado plug-and-play (PnP), que detecta automaticamente qualquer novo periférico, facilitando a sua instalação. Informações sobre placa-mãe adaptadas de http://www.cultura.ufpa.br/dicas/mic/mic-pmae.htm
Disco Rígido (HD) O disco rígido, do inglês hard disk, também conhecido como HD serve como unidade de armazenamento permanente, guardando dados e programas. Ele armazena os dados em discos magnéticos que mantêm a gravação por vários anos. Esses discos giram a uma alta velocidade e tem seus dados gravados ou acessados por um braço móvel composto por um conjunto de cabeças de leitura capazes de gravar ou acessar os dados em qualquer posição nos discos.
Memórias Basicamente há dois tipos de memória em um computador: ROM e RAM Memória ROM (Read-Only Memory) também conhecida como memória secundária ou ainda auxiliar do computador, é responsável pelo armazenamento permanente de informações como dados ou programas, que não estão não estão sendo usadas ativamente por outros dispositivos. Exemplos de memória ROM são os CDs, DVDs e o próprio HD. Memória RAM (Random Access Memory) também conhecida como memória principal do computador é responsável pelas informações que estão sendo processadas/utilizadas. É uma memória de acesso aleatório com conteúdo volátil, que é perdido pelo desligamento do computador ou com a falta de energia elétrica.
Devido a sua característica volátil é que existe a necessidade de salvar ou guardar as alterações nos arquivos trabalhados, ou o resultado do processamento, no disco rígido, antes de desligá-lo. A memória RAM é responsável pelo armazenamento de dados e instruções que o processador utiliza para executar suas tarefas sendo para ela transferidos os programas (ou parte deles) e os dados que estão sendo trabalhados. Nela é executada a maioria das operações da CPU. É um tipo de memória que permite a leitura, a gravação e a regravação de dados. Todos os dados que entram e que saem do computador passam pela memória principal (RAM).
Por ser responsável pelo armazenamento dos arquivos e programas que estão sendo utilizados, a memória RAM tem efeito direto no desempenho do computador, que sem memória RAM suficiente passa a operar de forma muito mais lenta. Certamente que o fato de aumentar a memória RAM não garante uma maior velocidade do computador pois essa também depende do processador, porém o torna mais eficiente. Assim ao adquirir um computador esta especificação é quase tão importante quanto a capacidade do processador, podendo também ser ampliada pela adição de novos pentes de memória, deixando o computador mais rápido, sem que haja a necessidade de substituição por um modelo mais moderno.
A memória RAM se apresenta normalmente em chips, vendidos na forma de pentes de memória, com diferentes capacidades, sendo conectados na placa mãe, podendo ser ampliadas com a conexão de novos pentes. Os tamanhos de memória RAM foram aumentando gradativamente: 16, 32, 64, 128, 256, 512 MB, 1GB e assim por diante.
SOFTWARE Software é o conjunto de programas que permite o funcionamento e utilização da máquina (hardware). O primeiro software necessário para o funcionamento de um computador é o Sistema Operacional, que é, na verdade, invisível Sua principal função é reconhecer e utilizar o hardware da máquina e permitir a utilização dos diferentes programas que serão utilizados. Na verdade o usuário não usa o sistema operacional, mas sim os programas instalados. Para acessar os diferentes elementos do computador, incluindo seus periféricos, o sistema operacional necessita de um driver, pequeno programa que faz com que o sistema converse com o dispositivo.
Sistema Operacional Entre os principais sistemas operacionais pode-se destacar o Windows (Microsoft), em suas diferentes versões, o Macintosh (Apple) e o Linux (software livre criado por Linus Torvalds), que apresenta entre suas versões o Ubuntu, o Linux Educacional, entre outras.
Software livre (free software) A definição de software livre não implica necessariamente em sua gratuidade. Assim, "Software Livre não significa "não-comercial". Um programa livre deve estar disponível para uso comercial, desenvolvimento comercial, e distribuição comercial. O desenvolvimento comercial de software livre não é incomum; tais softwares livres comerciais são muito importantes. Quando falando sobre o software livre, é melhor evitar o uso de termos como "dado" ou "de graça", porque estes termos implicam que a questão é de preço, não de liberdade. Acessado em http://softwarelivre.org/portal/o-que-e
"Software livre" se refere à liberdade dos usuários executarem, copiarem, distribuírem, estudarem, modificarem e aperfeiçoarem o software. Mais precisamente, ele se refere a quatro liberdades, para os usuários do software: A liberdade de executar o programa, para qualquer propósito (liberdade no. 0); A liberdade de estudar como o programa funciona, e adaptá-lo para as suas necessidades (liberdade no. 1). Aceso ao código-fonte é um pré-requisito para esta liberdade; A liberdade de redistribuir cópias de modo que você possa ajudar ao seu próximo (liberdade no. 2); A liberdade de aperfeiçoar o programa, e liberar os seus aperfeiçoamentos, de modo que toda a comunidade se beneficie (liberdade no. 3). Acesso ao código-fonte é um pré-requisito para esta liberdade. Acessado em http://softwarelivre.org/portal/o-que-e
Software Gratuito (freeware) É fundamental não confundirmos o uso do prefixo "free" em "freeware" e em "free software", pois no primeiro uso o significado é de gratuito, e no segundo de livre. Assim, um software gratuito, também conhecido como freeware é todo programa de computador cuja utilização não exige o pagamento de licenças de uso ou royalties. Portanto um software pode ser gratuito sem ser livre, ou seja, não ter seu código aberto.
Se um software é gratuito ou freeware ele possui suas funcionalidades completas por tempo ilimitado sem custo monetário. Diferentemente de versões demo para demonstração, que são distribuídas gratuitamente com funções e tempo de uso limitados. Um software gratuito pode ser acompanhado de uma licença que restringe o tipo de uso como, por exemplo, uso para fins não lucrativos, não comerciais, uso acadêmico, entre outros.