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Fundamentos de Fundamentos de HardwareHardware

27 de abril de 2023

Olegário Neto

Hardware x Software Rárduere x Sófituere

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Sistema de Computação(Sistema de Processamento de Dados)

•HARDWARE: parte física do sistema de computação (Sistema Central e Periféricos)

•SOFTWARE: parte lógica do sistema de computação (Software Básico, utilitário e Aplicativo)

•PEOPLEWARE: pessoas que trabalham com o computador (digitadores, programadores, analistas, usuários do computador)

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Hardware

▪ Computador ou equipamento eletrônico de processamento de dados

▪ É uma máquina (conjunto de partes eletrônicas e eletromecânicas) capaz de sistematicamente coletar, manipular e fornecer os resultados da manipulação de informações para um ou mais objetivos. = hardware + software

▪ Hardware

▪ Conjunto formado pelos circuitos eletrônicos e partes eletromecânicas do computador. É a parte física e corresponde a primeira fase do projeto de um computador.

▪ Software

▪ São os programas (conjunto ordenado de instruções), de qualquer tipo e qualquer linguagem, que são introduzidos no computador para fazê-lo trabalhar e produzir resultados.

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Hardware

▪ Hardware de microcomputador:

▪ Sistema Central (gabinete)

▪ Periféricos (dispositivos)

- Hardware localizado fora do microcomputador que viabiliza a comunicação com o mesmo.

- Tipos: Dispositivos de entrada de dados Dispositivos de saída de dados Dispositivos de entrada e saída de dados

Dispositivos de armazenamento

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Hardware

▪ Principais componentes do sistema central

COMPUTADORPROCESSADOR

MEMÓRIA

PLACA MÃE DISCO RÍGIDO

PLACA DE VÍDEO

PLACA DE REDE

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Hardware

▪ Placa mãe (motherboard, system board ou planar):

▪ É uma placa de circuito impresso responsável pela interconexão de todos os componentes (processador, memória, placa de vídeo, hd, etc). Através dela o processador se comunica com os demais componentes e periféricos.

Algumas características importantes:

- Contém a ROM com o programa de controle BIOS (Basic Input Output System) responsável pelo teste inicial do sistema, rotinas de

inicialização, carga do so, armazenamento de configurações de hw, data e hora. - Quantidade de slots de expansão existentes (Agp, Pci) e portas USB. - Velocidade de comunicação com periféricos.

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Hardware

▪ Processador (cpu):

▪ É a parte mais importante do computador (cérebro). É acoplado à placa mãe e se conecta, direta ou indiretamente, a todo componente da mesma.

Algumas funções importantes:

- Interpreta e executa as instruções fornecidas pelos programas. - Cálculos de operações aritméticas e comparações lógicas. - Processamento de todos os tipos de dados. - Controle e gerenciamento dos demais componentes de hardware.

Constituído por milhões de transistores; Velocidade do processador => clock (MHz / GHz)

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Hardware

▪ Disco rígido (HD):

▪ É um disco rígido de superficie magnética instalado no gabinete. Corresponde a um sistema de armazenamento não volátil de alta capacidade onde são gravados programas e dados.

Os dados gravados no HD podem ser recuperados para a memória principal, alterados e gravados novamente, inúmeras vezes.

Importante: velocidade do hd (rpm) e tipo (IDE, SATA). Unidade de capacidade: GB ou TB.

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Hardware

▪ Memória:

▪ É o componente responsável pelo armazenamento temporário de programas (instruções) e dados. Utilizada para auxiliar o processador durante a execução de programas. Conhecido também como memória principal.

Tipos: - RAM (Random Acess Memory)Memória volátil onde são carregados programas e dados, que sãolidos do HD. Permite leitura e gravação.Seu conteúdo precisa ser salvo antes do desligamento.Muito mais veloz do que as memórias secundárias (HD, CD-ROM). - ROM (Read Only Memory)Memória não volátil que armazena as rotinas de inicialização docomputador (Ex: BIOS).Permite apenas leitura e é gravada pelo fabricante.Unidade de capacidade: MB ou GB.

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Hardware

▪ Placa de Vídeo:

▪ É o componente responsável pelo processamento das imagens que serão exibidas no monitor. Determina a resolução e a quantidade de cores da imagem.

Tipos:

- Onboard (integrada na placa mãe) – economia de gastos, porém com pior desempenho.

- Offboard – maior preço e maior performance.

Importante: quantidade de memória de vídeo (resolução e cores).

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Hardware

▪ Placa de Rede:

▪ Sua função é estabelecer a comunicação do seu computador com outros computadores formando uma rede. Também é utilizada para acesso a internet de banda larga (modem ADSL).

Cabo de rede

Rj45

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Hardware

▪ Periféricos (dispositivos)

▪ Dispositivos de entrada de dados: São usados para transmitir informação ao computador. Codificam a informação em dados que possam ser processados pelo computador. Ex: teclado, mouse, joystick, scanner, microfone.

▪ Dispositivos de saída de dados: São usados pelo computador para se comunicar conosco. Decodificam os

dados em informação que pode ser entendida pelo usuário. Ex: monitor, caixa de som, impressora.

▪ Dispositivos de entrada e saída de dados: Funcionam tanto para entrada como para saída de dados.

Ex: drive de disquete, drive CD, drive DVD, modem. ▪ De armazenamento: armazenam informações do computador e para o

mesmo. Ex: pen drive, disco rígido, cartão de memória, etc.

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DISPOSITIVOS APONTADORES

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IMPRESSORA MULTIFUNCIONAL SCANNER

PLOTTER

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PLACA DE REDE

JOYSTICK

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PEN DRIVE

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SoftwareSoftware

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Software

▪ Sistema de Computação = hardware + software

▪ Software

▪ São os programas (conjunto ordenado de instruções), de qualquer tipo e qualquer linguagem, que são introduzidos no computador para fazê-lo trabalhar e produzir resultados.

▪ Tipos de software

▪ Software básico (programas do sistema)

▪ Aplicativos (programas de aplicação)

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Software

▪ Software básico (programas do sistema)

▪ Gerenciam a operação do computador e proporcionam um ambiente de utilização da máquina ao usuário.

▪ Ex: compiladores, linguagens de programação, sistemas operacionais.

▪ Aplicativos (programas de aplicação)

▪ Programas de usuário (abordagem sistêmica). ▪ Ex: editor de texto, planilha eletrônica, navegador para Internet, software comercial (folha de pagamento, controle de estoque).

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Sistemas operacionaisSistemas operacionais

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Sistemas operacionais

▪ Sistema Operacional

▪ Programa formado por vários módulos que trabalham de modo cooperativo para administrar os recursos de hardware da máquina e auxiliar na execução dos programas do usuário, oferecendo a este uma interface mais amigável com o hardware.

▪ Funciona como um intermediário entre o usuário e o hardware, tornando o uso do computador mais conveniente e também possibilita o compartilhamento dos recursos do sistema.

▪ É o principal software básico que controla todos os recursos do computador (cpu, memória, hd, placa de rede e vídeo, etc).

▪ Alguns exemplos: Windows (XP, vista, 7, 8), Unix, Linux (Debian, Ubuntu, Fedora, etc), MAC OS, Android.

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Sistemas operacionais

Usuário

S.O

Hardware

Aplicativo

Sw Básico

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Sistemas operacionais

▪ Estruturado em módulos (módulo => funções específicas)

HARDWARE

Núcleo

Gerenciador de memória

Sistema de E/S

Sistema de arquivos

Escalação e alocação de recursos

Interpretador de comandos

=> drivers

Sistemas Operacionais 25

Coordenar Recursos (maximização do uso e proteção dos usuários)

- Proteção de memória;- Acesso a arquivos.

Controle- Interações usuário - recurso;- Interações usuário - usuário.

Padronização de serviços.

FUNÇÕES DO S.O.

Sistemas Operacionais 26

PRINCIPAIS ATRIBUTOS• Abstração de Hardware Máquina Virtual

(associações lógicas de dispositivos e controle do endereçamento de memória);

• Máquina virtual ou estendida é uma abstração criada pelo S.O. que apresenta ao usuário uma máquina mais simples e com as mesmas funções da máquina real.

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EXEMPLO• Fornecer uma visão dos discos como uma

coleção hierárquica de arquivos, identificados por nomes e manipuláveis por funções de abertura/fechamento e leitura/escrita, escondendo os detalhes de acionamento dos motores das unidades, posicionamento dos cabeçotes, quantidade de trilhas e tamanho dos setores dos discos.

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FUNÇÕES DO S.O.• S.O. visto como um gerente de recursos

Fornecer um esquema de alocação dos recursos (processadores, memórias, I/O, etc) entre os processos concorrentes.

Estabelecer critérios de uso dos recursos e ordem de acesso aos mesmos, impedindo violação de espaço de memória de processos concorrentes e tentativas de acesso simultâneo a um mesmo recurso gerência e proteção dos dispositivos.

Sistema Operacional

• Tipos de S.O.– Monotarefa;

• Uma tarefa por vez• Ex: Celulares mais simples

– Multitarefa;• Escalonamento entre tarefas (simula simultaneidade)• Ex: Computador pessoal (processadores antigos

– Multiprocessado; • Dois ou mais processadores independentes trabalhando em

tarefas separadas.• Ex.: Computadores com processadores com mais de um

núcleo, supercomputadores da NASA.

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Software livreSoftware livre

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Software livreSoftware livre

▪ O que é Software livre ?

▪ Segundo a FSF, corresponde a qualquer software que possua, simultaneamente, as quatro liberdades abaixo:

Primeira: a liberdade de ser executado para qualquer fim. Não importa onde e nem como. O importante é que seu usuário poderá utilizá-lo onde, como e quando desejar.Segunda: a liberdade para qualquer pessoa estudar como o programa funciona, poder adaptá-lo para as suas necessidades. Para que isso seja possível é preciso ter acesso ao código fonte.Terceira: a liberdade de poder distribuir as cópias do software de modo que possa ajudar ao seu próximo. Isso não impede o/a usuário/a de empacotar um software livre de forma personalizada e vendê-lo. Não é uma questão de preço, mas de liberdade para usar, estudar, conhecer, aperfeiçoar, e distribuir/redistribuir como desejar.Quarta: a liberdade de modificar o programa e liberar estas modificações de modo que toda a comunidade se beneficie. Acesso ao código fonte é um pré-requisito para esta liberdade.

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Software livreSoftware livre

▪ Ubuntu (www.ubuntu-br.org)

▪ Significado da palavra: “Sou o que sou pelo que nós somos”.

▪ Surgiu para introduzir o Linux aos usuários através de um sistema amigável

e simples de usar, sendo posteriormente preparado para servidores.

▪ Apenas um CD contém tudo que é necessário para o usuário. Os programas adicionais estão disponíveis em repositórios na internet.

▪ É uma distribuição que tem compromisso com a gratuidade.

▪ Possui uma Comunidade dinâmica (fórum, listas de discussão e planeta).

▪ Uma nova versão é lançada para desktops e servidores a cada seis meses.

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Software livreSoftware livre

▪ Tabelas de softwares equivalentes

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ObrigadoObrigado