Introdução a informatica

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Introdução à Informática

Comunicação Social1º ano / grupos 1 e 2

2º semestre

Ana Loureiro | ‘06TIC | ESEV

[email protected]

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introdução

«As tecnologias de informação e comunicação oferecem

potencialidades imprescindíveis à educação e formação,

permitindo um enriquecimento contínuo dos saberes, o que

leva a que o sistema educativo e a formação ao longo da vida

sejam reequacionados à luz do desenvolvimento destas

tecnologias (...) tendo em conta a quantidade enorme de

informações que circulam nas redes digitais, ser capaz de

nelas se orientar tornou-se um pré-requisito do próprio saber,

a necessitar daquilo que alguns chamam "nova alfabetização".

Esta info-alfabetização é cada vez mais necessária para se

chegar a uma verdadeira compreensão do real.»

In: livro verde para sociedade de informação em Portugal (pág. 34).


o que é a Informática...

INFORmação autoMÁTICA

INFORMÁTICA

tratamento de informaçãopor meios automáticos

dispositivos electrónicos

computadoressistemas informáticos


o que é a Informática...

>É uma técnica: um conjunto de procedimentos e acções que, com o auxílio de vários instrumentos (sendo o computador o mais utilizado), têm como objectivo auxiliar o homem no desempenho de inúmeras tarefas.

>É uma ciência: uma vez que possui um objecto e métodos específicos para o atingir.

Assim, a informática é a ciência de tratamento lógico de conjuntos de dados, que utiliza um conjunto de técnicas e equipamentos que possibilitam a sua transformação em informações (processamento) e consequente armazenamento e transmissão.


conceitos fundamentais...

> Dados: conjuntos de “informação em bruto” que, através de determinados processos, se transformam em informação.

> Processamento: conjunto de operações lógicas e aritméticas que são aplicadas, de forma automática, sobre os conjuntos de dados, com o auxílio de equipamentos informáticos.

> Informações: conjunto de resultados que são obtidos após um processamento.

Para o tratamento dos dados e consequente utilização das informações, existem a nível das tecnologias de informação inúmeros componentes e equipamentos, dos quais o mais comum e conhecido é o Computador.


o que é um computador...

Um conjunto de vários equipamentos e componentes que, funcionando em conjunto, permitem a obtenção, de forma automática, de um determinado resultado.

Esse conjunto de equipamentos e

componentes funciona com base em

ordens, escritas e codificadas em

linguagens que permitem a

comunicação entre a pessoa e o

computador. A esses conjuntos de

ordens chamamos programas, que

são construídos com base em

linguagens de programação.


o que são as tecnologias da informação...

> As Tecnologias da Informação dizem respeito a processos de tratamento, controlo e comunicação de informação, baseados em em meios electrónicos (computadores ou sistemas informáticos).

> Também se utiliza a designação Tecnologias da Informação e Comunicação, uma vez que o tratamento da informação cada vez mais se articula com os processos de transmissão ou comunicação dessa informação de uns locais para outros, a pequenas ou a grandes distâncias.

> As TI incluem, para além da informática propriamente dita, outras áreas:

– Telemática - combinação das telecomunicações com a informática;

– Controlo e Automação - processos de produção industrial controlados por meios informáticos.


evolução...

> O Ábaco é o calculador binário conhecido com maior longevidade. É o mais antigo instrumento para realizar cálculos aritméticos simples, cuja origem remonta a cerca de 3.000 a.C.

> 1617: o matemático John Napier inventou uma máquina construída com cilindros de osso, que permitia a realização de multiplicações, divisões e raízes simples “Tábua de Napier”.


evolução...

> 1622 – Régua de Cálculo

É o calculador analógico conhecido com maior longevidade.

> 1642: Blaise Pascal inventa a primeira máquina automática para a realização de cálculos de adição, subtracção e multiplicação.

> 1694: Leibnitz inventa uma máquina multiplicadora.


evolução...

> 1833: Charles Babbage concebe a máquina analítica -

Analytical Engine: uma máquina para aplicação generalizada, efectuaria as quatro operações base - multiplicação, divisão, adição e subtracção - e a sua finalidade seria calcular o valor de qualquer expressão matemática para a qual pudesse ser determinado um

algoritmo. > 1ª máquina automática com memória e capacidade de

programação mas funcionava por processos mecânicos. Foi ajudado por Ada Lovelace.

> 1854: George Boole define uma álgebra lógica (lógica de booleana), que mais tarde vem possibilitar a criação do sistema binário e a electrónica digital.


evolução...

> 1880: Herman Hollerith inventou uma máquina (“Tabuladora”) para realizar as operações de recenseamento da população. A máquina "lia" cartões "de papel" perfurados em código BCD (Binary Coded Decimal) e efectuava contagens da informação referente à perfuração respectiva. O sistema foi patenteado em 1884.


evolução...

> 1905: Fleming inventa o 1º diodo. No diodo é possível consubstanciar um sistema binário 0 e 1 através da detecção da passagem ou não de corrente eléctrica. Por este facto foi o primeiro dispositivo electrónico utilizado na construção dos computadores. Com vários diodos foi possível construir a memória binária.

> 1937: Alan Turing delineou o projecto teórico de um computador, conhecido por máquina de Turing.

> 1938: Konrad Zuse construíu o 1º computador a usar o sistema binário – o Z1.

1945: Presper Eckert e John Mauchly constroem o ENIAC – 1º computador a usar válvulas electrónicas.


evolução...

> 1945: o transístor foi inventado, por Bardeen, Brettain e Shockley.

> 1960: foram produzidos os 1ºs chips de silício.

> 1964: o rato (Mouse) é desenvolvido por Douglas Engelbert.

> 1975: foi vendido o 1º computador de uso caseiro, o Altair. É fundada a Miscrosoft por Bill Gates e Paul Allen.

> 1976: foi fundada a Apple Computer por Steve Jobs e Steve Wozniak.

> 1980: foi lançado o Sarp PC 1211, o 1º portátil.

> 1981: a IBM lançou o IBM PC.

> 1982: a Intel produziu o chip 286.

> 1983: a MS lançou o sistema Operativo MS Windows.

> 1984: a Apple lançou o Apple Macintosh (Mac).

> 1985: a Intel lançou o chip 386.

> 1989: aparece o chip 486 da Intel.

> 1993: a Intel lançou o chip Pentium processor.

> 1995: a MS lança o Windows 95.



> 2002: a MS lança o Windows XP.


sistemas informáticos – constituição básica

> Os Sistemas Informáticos são constituídos por dois tipos de componentes fundamentais: hardware e software

> Hardware refere-se aos dispositivos físicos (electrónicos, mecânicos e electromecânicos) que constituem um sistema informático. É costume estabelecer-se uma distinção entre:– o computador propriamente dito - o que inclui

principalmente a Unidade Central de Processamento (CPU);

– os periféricos ou dispositivos de I/O (input/output) - dispositivos que podem ligar-se a um computador para entrada e/ou saída de dados.



> Software tem a ver com os programas de computador, ou seja, instruções que são capazes de fazer funcionar o hardware, sob intervenção mais ou menos interactiva dos utilizadores.

> Ao nível do Software é costume distinguir-se entre:

– software de sistema – fundamentalmente o sistema operativo, que consiste numa primeira camada de software ou conjunto de instruções que transformam o hardware num sistema com o qual o utilizador pode interactuar e fazer funcionar os seus programas;

– software de aplicação – que engloba todo o restante tipo de programas de computador com que o utilizador pode realizar determinadas tarefas.



Software

Hardware

de aplicação

de sistema Sistema Operativo

Processadores de texto, Bases de dados, CAD, etc.

Disp. de Input

CPU

Memória

Disp. de Ouput


s. i. - classificação genérica

> Os sistemas informáticos podem classificar-se

segundo vários critérios, sendo os principais:

– as sucessivas gerações de computadores;

– o tamanho ou a capacidade do computador;

– o número de utilizadores e de tarefas com que o

sistema pode trabalhar em simultâneo.


classificação dos computadores segundo gerações

Gerações de computadores

Período Componentes

1ª 1945-1955 Válvulas

2ª 1955-1965 Transístores

3ª 1965-1975Circuitos Integrados /

Chips

4ª 1975-? Microprocessadores

5ª A decorrer… …



> Computadores da 1ª geração:

– surgiram +/- entre 1945/55. A sua principal característica distintiva residia no facto de os seus circuitos electrónicos serem constituídos por válvulas - o que fazia com que estas máquinas assumissem dimensões gigantescas (ocupavam uma sala). Apesar dessas dimensões os computadores tinham reduzidas capacidades de processamento e de armazenamento de informação. Nesta fase, os computadores só existiam em alguns, poucos, locais de investigação científica.




– surgiram +/- entre 1955/65. A sua principal característica distintiva residiu no facto de passarem a funcionar fundamentalmente com base em transístores (acabados de inventar), que vieram substituir as válvulas nos circuitos eléctricos destas máquinas. Assim, pôde-se começar a reduzir o tamanho dos computadores e a aumentar as suas capacidades.

– Começaram a surgir os primeiros sistemas operativos e linguagens de programação de alto nível para o desenvolvimento de aplicações. Com isto, os computadores também começaram a ser comercializados, embora só as grandes empresas os pudessem adquirir; no entanto, eram ainda muito difíceis de operar e manter.




– desenvolveram-se +/- entre 1965/75. O seu aparecimento ficou a dever-se à criação de chips, ou seja, pequenas pastilhas de circuitos integrados, constituídos por transístores e outros microcomponentes electrónicos.

– Com a evolução da tecnologia de fabrico dos chips com escalas de integração cada vez maiores, as dimensões dos computadores puderam reduzir-se drasticamente, enquanto as suas capacidades aumentavam bastante.

– A comercialização deste tipo de computadores aumentou, principalmente nos sectores empresariais mais fortes e também em universidades.




– Começaram a surgir na década de 1970, coincidindo com o aparecimento dos primeiros microprocessadores.

– Isto foi possível devido à evolução dos circuitos integrados, através da integração de componentes em muito grande escala (chips com VLSI).

– Esta geração de computadores tem-se caracterizado por dimensões cada vez mais reduzidas, capacidades cada vez maiores e preços cada vez mais baixos.

– Desta forma, os computadores pessoais (PC - Personal Computers) conheceram uma difusão massiva.




– As características fundamentais desta geração de computadores ainda não se encontram muito bem definidas.

– Nos últimos anos, tem-se falado numa nova geração de computadores que se baseia nas seguintes características:

• multiprocessamento ou processamento paralelo (vários processadores ou CPU a funcionarem em simultâneo);

• capacidade para funcionarem com sistemas avançados de inteligência artificial, nomeadamente comunicação verbal e outras capacidades mais específicas.


classificação dos computadores quanto ao tamanho e capacidade

de grande porte

Supercomputadores Mainframes

Computadores

de médio porte

Minicomputadores Workstations

de pequeno porte

Microcomputadores Ultramicrocomputadores



> Computadores de grande porte:

– Supercomputadores - são os computadores de maiores dimensões e capacidades que a tecnologia consegue fabricar; existem quase só em grandes instituições de investigação científica.

– Mainframes - são computadores de grandes dimensões que algumas grandes empresas ou outro tipo de instituições adquirem para operações de processamento muito exigentes.



> Computadores de médio porte:

– Minicomputadores - constituem uma categoria de que quase se deixou de falar, podendo ainda existir em algumas empresas; o seu lugar tem vindo a ser preenchido cada vez mais por microcomputadores e por workstations.

– Workstation (estações de trabalho) - está actualmente bastante divulgada em muitas empresas, universidades, etc.Trata-se de computadores um pouco maiores do que os microcomputadores, normalmente bastante mais caros e também com capacidades significativamente mais desenvolvidas.



> Computadores de pequeno porte:

– Englobam os microcomputadores ou computadores pessoais, sejam estes de secretária (desktop) ou portáteis (notebooks), bem como os ultramicrocomputadores, também designados por subnotebooks ou computadores de bolso.

• Dentro da categoria dos microcomputadores ou computadores pessoais, o grupo maioritário é constituído pelos chamados PC. Esta designação deriva do IBM Personal Computer - modelo de microcomputador lançado pela IBM em 1981.

• Para além da família ou linha IBM PC compatível, surgiram outros tipos de microcomputadores pessoais, tais como o Apple Macintosh.


MonopostoMonoposto - monotarefa

Monoposto - multitarefa

Sistemas Informátic

os

Multi-utilizadorSistema multiposto

Redes de computadores

classificação dos computadores quanto ao número de utilizadores e de tarefas que permitem em simultâneo



> Sistemas monoposto ou mono-utilizador:

– Consiste apenas num posto de trabalho, não permite mais do que um utilizador ao mesmo tempo. É o caso da maioria dos computadores pessoais.

• Quando permite trabalhar apenas com um programa de cada vez ou realizar apenas uma tarefa em cada momento, diz-se que é monoprograma ou monotarefa.

• Quando um sistema tem capacidade para trabalhar com vários programas ou realizar várias tarefas ao mesmo tempo, diz-se multiprograma ou multitarefa.

– O que faz com que um computador (monoposto) seja do tipo monotarefa ou multitarefa é o seu sistema operativo.



> Sistemas multi-utilizador:

– Um sistema multiposto caracteriza-se por se basear num computador central, ao qual se liga um conjunto variável de terminais.

• A característica mais típica de um sistema multiposto é que o processamento de todo o sistema está centralizado na CPU de um único computador.

– Uma rede de computadores é um sistema informático em que vários computadores (e outros dispositivos) se interligam. Formando um conjunto para troca de informação e partilha de recursos.


como é organizada a informação

> Os sistemas informáticos processam a informação de

muitos tipos graças ao s/w com que operam. No entanto ao

nível do h/w trabalham com base no sistema numérico

binário - um sistema de numeração que utiliza apenas dois

dígitos: 0 e 1.

> Os processadores são concebidos para funcionarem com dois tipos de sinais eléctricos: um sinal representa o zero e o outro o um. Todas as memórias informáticas e suportes de armazenamento usados nos sistemas informáticos estão concebidos para registarem informação codificada em alguma forma de dígitos binários.


como é organizada a informação

> A unidade mínima que pode conter apenas um sinal digital (0 ou 1) é

designada de bit. Bit resulta da contracção das palavras inglesas binary

(binário) e digit (dígito).

> Cada bit não pode conter mais do que um de dois estados possíveis (um 0 ou um 1). Porém, se juntarmos bits em agrupamentos de 8, 16, 32, 64, ou outros, então poderemos codificar números, caracteres e outros tipos de dados.

• 2 bits – 4 combinações possíveis: 00; 01; 10; 11

• 3 bits – 8 combinações possíveis: de 000 a 111

• 8 bits – 256 (28) combinações possíveis.

BINARY DIGIT

BITBIT


unidades de informação

Unidades de Informação mais utilizadas

Unidade Equivalência

Bit

É a mais pequena unidade de informação; corresponde ao dígito 0 ou 1 do código binário.

Assim: 0 (ou 1) = 1 bit 1001 = 4 bits

Byte

Conjunto de 8 bits, ou seja, de qualquer combinação de oito ‘zeros’ e ‘uns’.

Cada byte é o equivalente a um caracter.Assim: A = 1 byte Ana = 3 bytes

KilobyteTambém representado por Kb1 Kb = 1024 bytes


unidades de informação

Unidades de Informação mais utilizadas

Unidade Equivalência

MegabyteTambém representado por Mb1 Mb = 1024 Kilobytes

GigabyteTambém representado por Gb1 Gb = 1024 Megabytes

TerabyteTambém representado por Tb1 Tb = 1024 Gigabytes

PetabyteTambém representado por Pb1 Pb = 1024 Terabytes

ExabyteTambém representado por Eb1 Eb = 1024 Petabytes


estrutura genérica

> Basicamente, um computador é uma máquina, ou conjunto de dispositivos mecânicos, electrónicos e electromecânicos, capaz de processar informação.

> A estrutura geral de um SI pode ser vista como consistindo em:– um processador ou unidade central de

processamento (CPU - Central Processing Unit );– dispositivos de entrada (input) e dispositivos

de saída (output) - estes dispositivos também costumam ser designados por periféricos.

> Os dados ou informação são introduzidos através de um ou mais dispositivos de entrada ou input, de onde são canalizados para a unidade central de processamento e, daí, os resultados poderão ser enviados para dispositivos de saída ou output.


> Na estrutura do hardware de um sistema informático, não

podemos deixar de referir o papel especial das memórias e

dispositivos de armazenamento:

– As memórias principais (ou memórias primárias) do sistema

actuam directamente em ligação com a CPU.

– Os dispositivos de armazenamento (memórias secundárias)

podem ser considerados periféricos ou dispositivos de I/O:

• dispositivos só de entrada/input

• dispositivos só de saída/output

• dispositivos de entrada e saída i/o

estrutura genérica - hardware


Unidade Central de

Processamento (CPU)

Memórias ou dispositivos de armazenamento

Dispositivos de saída (output)

Dispositivos de entrada

(input)

> Estrutura básica de um sistema informático considerando apenas o hardware




> Principais componentes de um sistema informático: unidade central de processamento (CPU), dispositivos de armazenamento e alguns dos principais dispositivos de input e output.


estrutura genérica - software

> Um SI não é constituído apenas por dispositivos físicos ou de

hardware; para que esses dispositivos possam realizar algo de útil

torna-se necessária a intervenção de uma outra componente, esta

já não física, mas de natureza lógica - o software.

> O software pode considerar-se dividido em duas camadas

principais:

– software de sistema - desempenha a função fundamental de

servir de intermediário (ou interface) entre o h/w e o utilizador e

os seus programas de aplicação. Divide-se em dois grupos: os

sistemas operativos e as linguagens de programação.

– software de aplicação - engloba todos os programas de

computador que permitem efectuar tarefas com interesse,

práticas e úteis para o dia-a-dia do utilizador. Estes programas

são normalmente designados por aplicações ou packages.


software de sistema - sistemas operativos

> É o conjunto de programas responsáveis pelo controlo e gestão do hardware. Funciona tb como elemento de ligação entre o utilizador e o próprio computador, facilitando a comunicação entre ambos.

> Funções principais:– gerir as trocas de dados e informações entre o microprocessador,

os vários componentes e os periféricos;– permite optimizar a instalação e configuração de periféricos;– realizar a gestão da memória do computador;– definir as regras de funcionamento do S/w de aplicação;– disponibilizar ao utilizador um conjunto de programas que

facilitam a gestão do sistema e da informação (copiar disquetes, listar o conteúdo de um disco, fazer cópias de segurança...);

– enviar mensagens informativas e de erro para o exterior (cópia terminada, ficheiro em impressão, disquete protegida...).

> Exemplos– Microsoft Windows– Microsoft DOS (Disk Operating System)– MAC/OS– Linux


software de sistema - linguagens de programação

> Permitem a elaboração de programas através da associação de conjuntos de instruções (ordens a executar pela CPU).

> Subdividem-se em:– Linguagens de baixo nível;– Linguagens de alto nível.

> Exemplos– Visual Basic;– Visual C++;– Java.


software de aplicação

> Engloba todos os programas de computador com que o utilizador pode realizar determinadas tarefas

> Exemplos– Processadores de texto– Folha de cálculo– Sistemas de gestão de bases de dados– Apresentações gráficas– Gestão de projectos– Gestão de informação pessoal– Jogos


Hardware - a placa principal ou motherboard

> Motherboard ou placa mãe define-se como sendo uma placa de circuitos impressos que permitem a integração e o controlo de todos os componentes e dispositivos vitais ao funcionamento de um sistema informático.

> É à placa mãe que se ligam todos os componentes de um PC e é por ela que passa toda a informação gerada. É então esta placa que se encarrega de fornecer os meios para que o processador possa comunicar com a memória, com as unidades de disco rígido e em geral com qualquer dispositivo que se queira utilizar num computador.

> As secções principais da motherboard são as seguintes:– CPU ou processador - o componente fundamental de um s.i.,

uma vez que é ele que efectua as principais operações de processamento;

– Memória RAM - (Random Access Memory) constituída por chips que armazenam temporariamente as instruções do s/w com que o computador funciona, bem como os dados que o utilizador introduz ou manipula;

(continua)



– Memória ROM - (Read Only Memory) constituída por chips que contêm instruções fixas para o desempenho de funções básicas do sistema, como, por ex., a ROM BIOS (basic Input Output System), que é responsável pelo arranque do computador e pela sua interacção básica com os dispositivos de I/O;

– Chips de controlo - destinados a controlar a circulação dos dados entre os diversos componentes da motherboard;

– Slots de expansão - conjunto de encaixes de formato rectangular e relativamente alongado, onde se inserem placas que controlam a ligação dos periféricos ao processador, como por ex., placas gráficas, de som, de rede;

– Bus ou barramento - sistema de canais ou fios condutores por onde circula, os dados entre CPU, memória RAM, placas de expansão dos periféricos, etc.;

– Conectores - diversos conectores para cabos internos e alguns dispositivos de I/O, como por ex., o teclado.


BAT

Controlador Teclado

ROM BIOS

SLOTS DE EXPANSÃO

Memória RAM

Memória Cache

CPUBUS

BUSCHIPS Control

o

Hardware - as principais secções de uma motherboard


Motherboard - o processador ou unidade central de processamento (CPU)

> Nos computadores pessoais, a CPU é equivalente ao microprocessador.

> Trata-se de um circuito integrado que contém muitos milhares de componentes electrónicos elementares, organizados de modo a poderem efectuar as operações típicas de processamento de informação.



> Secções e componentes fundamentais:

– Secção de aquisição e descodificação de instruções• onde são recebidas as instruções provindas de outros

componentes (memórias ou dispositivos de input), para, em seguida, serem descodificadas de modo a que a CPU possa determinar quais as operações a realizar.

– Secção de Execução• onde são processadas as instruções e dados recebidos; por sua

vez, esta é constituída pelas seguintes componentes:• Unidade de Controlo - que, de certo modo, controla ou determina

as operações a efectuar em cada instante, enviando sinais apropriados aos outros componentes;

• Unidade Lógico-Aritmética - (ALU) que é a secção do processsador que efctua as operações aritméticas e lógicas;

• Registos ou registers - que são componentes capazes de armazenar temporariamente dados com que a ALU efectua as operações que lhe são indicadas.


Aquisição

Descodificação

ALU(Cálculos)

Registos Controlo

Memória Principal

BUS

BUS

CPU ou Processador

Periféricos


Estrutura básica de um microprocessador ou CPU, em ligação, através do bus, à memória principal e aos dispositivos de I/O. Entre as secções principais de uma CPU podem destacar-se as seguintes secções: unidade de cálculos, secções de controlo, etc.


Motherboard - bus ou barramento de um s. i.

> Em termos de aspecto físico, um barramento é um conjunto de pistas por onde passam os sinais que representam informação. No caso dos computadores pessoais poder-se-á especificar que normalmente as pistas são impressas numa PCB (Printed Circuit Board) ou existem sob a forma de condutores num cabo.

> O barramento do sistema engloba 3 tipos de canais ou pistas, que se diferenciam entre si pelos diferentes tipos de sinais que circulam através deles:– pistas de dados – por onde são transmitidos os dados

(instruções de programas e os dados com que essas instruções operam) entre o processador e a memória principal e os dispositivos de I/O;

– pistas de endereços – para identificação do local de onde provêm ou para onde devem ser enviados os dados;

– pistas de controlo – sinais de relógio, sinais de detecção e verificação de erros;

– outras pistas – alimentação de energia eléctrica, pistas com ligação à terra (massa) para escoar correntes eléctricas parasitas.


Motherboard - bus ou barramento de um s. i.

A interligação das diferentes componentes internas da motherboard de um computador é feita por intermédio de um sistema de fios condutores – o bus ou o barramento

Uma Parte do bus interliga a CPU e a RAM; uma outra parte faz a ligação aos periféricos. Em qualquer dos casos há três secções: bus de dados; bus de endereços e bus de controlo.


Motherboard - ligações de periféricos ou dispositivos de I/O

> A parte central de s.i. (processador e memória primária) necessita de comunicar com o exterior, para receber e enviar informação - aí surgem os periféricos ou dispositivos de I/O.

> Estes dispositivos têm de ligar-se, de alguma forma. Ao bus ou barramento da motherboard, por forma a poderem comunicar com a CPU.

– A uma porta série é costume ligar-se, por ex., um modem. Podem apresentar-se como conectores macho de 9 ou 25 pinos.

– A uma porta paralela é costume ligarem-se as impressoras, alguns tipos de scanners, drives externas de disquetes. Podem apresentar-se como conectores fêmea para 25 pinos.

– Porta USB (Universal Serial Bus) trata-se de uma extensão ao bus da motherboard com vista a permitir uma fácil ligação de periféricos.


Motherboard - ligações de periféricos ou dispositivos de I/O

Porta paralela

Portas série

Portas USB

Conectores do teclado / rato


Motherboard - memórias

Quando falamos de memórias consideramos duas categorias:

> Memórias primárias, principais ou centrais– São absolutamente indispensáveis ao funcionamento do s.i.,

pois são elas que fornecem ao processador as instruções e os dados com que este vais operar em cada momento; normalmente consistem em chips que se integram ou encaixam directamente na motherboard e podem ser de dois tipos: ROM e RAM.

> Memórias secundárias, de massa ou meios de armazenamento secundário– Trata-se, neste caso, de suportes de armazenamento de

informação (programas, trabalhos ou outros tipos de dados) que interessa guardar antes e/ou depois das actividades de processamento; estas memórias ou suportes de armazenamento podem ser de tipos diversificados: disquetes, discos magnéticos, discos ópticos (CDs), bandas magnéticas...


Classificação dos diferentes tipos de memórias de um sistema informático

ROM

ROM PROM EPROM EEPROM

Memórias Primárias

RAM

SRAM DRAM

Memórias Informáticas

Suportes de Armazenamento

Secundário

Discos Disquetes Bandas magnéticas CDs DVDs




Memórias Primárias

> Ambas as memórias primárias são complementares e de características opostas.

> A principal característica que distingue as memórias do tipo RAM das ROM é o facto de as primeiras permitirem operações de leitura e de escrita, enquanto que as segundas apenas permitem operações de leitura.

– RAM – leitura e escrita

– ROM – só leitura


memória ROM

> Read-Only Memory

– memória só de leitura que contêm instruções fixas para o funcionamento do sistema;

– em termos teóricos, não é possível escrever neste tipo de memória;

– memórias cujo conteúdo é estático, não pode ser alterado pelo computador, servindo unicamente para leitura;

– esta classe de memória é não volátil isto é, porquanto não perde os dados sem alimentação eléctrica, o que permite manter o seu conteúdo mesmo após desligado o computador;

– utilizadas principalmente para incluir instruções de rotina para o funcionamento básico de um computador (por exemplo operações de arranque do sistema ou de interacção com dispositivos de I/O;

– a informação contida numa memória ROM é incluída no momento do seu fabrico.


memória RAM

> Random Access Memory

– memória onde o acesso a determinado dado é feito de forma aleatória.

– é uma memória que permite não só a leitura dos dados armazenados, como também a alteração do seu conteúdo.

– apresenta também a característica de perder os dados quando não alimentada electricamente, como acontece quando se desliga o computador. Daí que adquira a qualificação de memória volátil.

– o computador executa os programas e armazena a informação, através desta memória. Os programas e os dados são introduzidos e guardados nesta memória, temporariamente.

– é uma memória de acesso aleatório, onde o acesso aos dados é feito sem ter que respeitar nenhuma ordem fixa.

– quando falamos em capacidade de memória de um computador, referimo-nos ao total de memória RAM.

> A principal característica que distingue as memórias do tipo RAM das ROM é o facto de as 1ªs permitirem operações de leitura e de escrita, enquanto que as 2ªs apenas permitem operações de leitura;


Características da Memória

> Em termos de fabrico, cada unidade de memória é um circuito integrado, caracterizado pela sua capacidade (em bytes) e pelo seu tempo de acesso (rapidez da leitura/escrita). Quanto menor for o tempo de acesso mais rápidas serão as operações de leitura e escrita na memória.

> As memórias são colocadas no computador em placas rectangulares, designadas por SIMM ou DIMM, com capacidades da ordem dos 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 ou 512 MB.

Configurações mais usuais

64 Mb64 Mb (pouco)

128 Mb128 Mb (solução equilibrada)

256 Mb256 Mb (melhor solução)

memória RAM


memória RAM

> Capacidade ou quantidade de memória RAM

– a quantidade de RAM de um s.i., não só condiciona o tamanho dos programas que o sistema pode correr, como também pode condicionar a velocidade de funcionamento do sistema (implicando um maior número de operações);

– a capacidade de memória primária de um computador avalia-se pelo número de bytes que constituem a sua RAM e mede-se em múltiplos de bytes:

» 1byte = 8 bits

» 1 KB (quilobyte) = 1024 bytes

» 1 MB (megabyte) = 1024 KB ...• A razão por que estes múltiplos utilizam 1024 em vez de 1000

(como no sistema métrico normal) tem a ver com o facto de os s.i. se basearem fundamentalmente no sistema numérico binário e, por isso mesmo, utilizarem potências de 2; 1024 é igual a 2 elevado a 10 e é o valor de uma potência de 2 mais próximo de 1000.


Memórias secundárias ou meios de armazenamento secundário

> Este tipo de memórias surgiu precisamente para que os programas e os dados com que trabalhamos num sistema informático possam ser guardados e recuperados sempre que se quiser.

> Quando falamos de meios de armazenamento secundário devemos ter em conta 2 tipos distintos de meios:

– Suportes de armazenamento: discos, disquetes, bandas magnéticas...

– Dispositivos que fazem circular a informação entre os suportes de armazenamento e a parte central do sistema; estes dispositivos também costumam ser designados por drives. A maioria destes dispositivos são simultaneamente de I/O, pois permitem a transferência de dados nos 2 sentidos, do exterior para a CPU e desta para o exterior. Existem algumas excepções, como o caso das drives dos CD-ROM ou DVD-ROM, que são apenas de entrada.



> Quanto às tecnologias utilizadas para a gravação e leitura da informação nestes dispositivos e suportes de armazenamento, podemos considerar os seguintes grupos:– Suportes magnéticos - discos, disquetes, bandas

magnéticas - que se caracterizam por terem superfícies revestidas de substâncias que podem sofrer alterações de orientação nos seus campos magnéticos, permitindo dessa maneira a codificação e o armazenamento da informação.

– Suportes ópticos - CD, DVD - que se caracterizam por utilizarem a tecnologia laser para a gravação e leitura da informação.

– Suportes magnético-ópticos - como a designação indica, utilizam uma combinação das 2 tecnologias (discos de Bernoulli, DVD-RAM ou DVD-RW).

> Uma outra distinção que se costuma fazer é entre:– Suportes internos ou integrados - fixos, como os discos

rígidos, no interior do computador;– Suportes amovíveis - que podem ser facilmente removidos

e reinseridos, como é o caso das disquetes, cassetes, CDs.



a)

d)c)

b)Suportes de Armazenamento e respectivas unidades ou drives:

a) Unidade de disquetes

b) Unidade de disco rígido

c) Unidade de CD-Rom

d) Unidade de fita magnética (DAT)


Suportes Magnéticos

Discos rígidos (hard disks)

Disquetes

Bandas magnéticas

HD (31/4 - 1.44 MB)

Zip - 100 MB

Cassetes

Bobinas

Cartridges

Suportes Ópticos

CD(compact disks)

CR-ROM

CD-R (gravável)

CD-RW (regravável)

DVD(digitalversatile disks)

DVD-ROM

DVD-R

DVD-RAM (RW)

Suportes Magnético-Ópticos

Discos de Bernoulli

DVD-RAM (RW)

Classificação dos meios de armazenamento secundário, tendo em conta o tipo de tecnologia utilizada em relação à gravação e leitura da informação.



unidades de discos rígidos

> As unidades ou drives de discos rígidos são dispositivos de I/O que lêem e escrevem informação em suportes magnéticos com a forma de pequenos discos feitos de um material rígido (hard disks).

> Têm, actualmente, capacidades de armazenamento da ordem dos vários gigabytes e as velocidades de acesso mais rápidas de todos os dispositivos de armazenamento secundário.

> É o meio de armazenamento mais indispensável num computador, sendo normalmente aí que se instalam o sistema operativo e os principais programas de aplicação com que se pretende trabalhar.

> Trata-se também de um óptimo meio para guardar os dados ou documentos com que os utilizadores trabalham.


unidades de disquetes

> As unidades ou drives de disquetes são dispositivos de I/O que lêem e escrevem informação em suportes magnéticos com a forma de pequenos discos flexíveis (floppy disks).

> Podem ter um formato com 31/2 polegadas,

com uma capacidade de 1.44 MB.

> Podem também ter uma capacidade superior (100, 250 ou 750 Mb), sendo necessária uma drive de leitura diferente, como as zip drives


unidades de discos ópticos

> As unidades ou drives de discos ópticos são dispositivos que lêem e, em alguns casos, também escrevem informação em suportes ópticos.

> Actualmente, podemos considerar duas gerações principais de discos ópticos, cada uma das quais com tipos próprios:– CDs (compact disks, discos compactos – 650 ou 700 Mb);– DVDs (digital versatile disks, discos digitais versáteis – 4 a 6

Gb).

> A principal diferença entre estes dois tipos de suportes ópticos reside sobretudo na maior capacidade ou densidade de informação dos DVDs.

Vantagens:permitem armazenar grandes quantidades de informação;podem ser facilmente transportados para outros computadores;a informação gravada tem uma duração e fiabilidade superior à dos suportes magnéticos.


> Unidades de discos ópticos – CD e DVD

– Os CDs utilizados em computadores podem ser:• CD-ROM (Compact Disk – Read Only Memory) – apenas

input• CD-R (Compact Disk – Recordable) – I/O; só pode ser

gravado uma vez e exige uma unidade própria para o fazer (gravador de CD-R)

• CD-RW (Compact Disk – Rewriteable) – I/O; permite gravação, apagamento e regravação de informação

– DVDs:• DVD-ROM• DVD-R• DVD-RW OU DVD-RAM



> Dispositivos de Memória Flash– Dispositivos de armazenamento de dados que recorrem

a tecnologia de memória flash;– Permitem a leitura e escrita de dados;– Diversos tipos:

• USB flash drive, também conhecida por pen drive – concebidos com o intuito de substituir outros dispositivos como disquetes; assumem hoje em dia a liderança dos dispositivos portáteis de armazenamento; capacidades de armazenamento entre 16 MB e 4 GB;

• Discos rígidos de memória flash;• Dispositivos afectos à electrónica de consumo, designados

tipicamente por cartões de memória flash (utilizados por exemplo nas máquinas fotográficas digitais).



>Os dispositivos classificados de entrada e/ou saída permitem a entrada (introdução) e a saída de dados provenientes de um computador.

– Um dispositivo de entrada de dados transforma dados em bits e bytes que um computador possa entender e processar;

– Por sua vez, depois de processar esses bits e bytes (informação) transformados pelos dispositivos de entrada, o computador pode querer fazer sair o resultado desse processamento;

– Para isso necessita de dispositivos de saída que lhe permitam realizar o processo inverso.

> Três tipos de dispositivos:

– Dispositivos de entrada

– Dispositivos de saída

– Dispositivos mistos (entrada e saída)

dispositivos ou periféricos de entrada e/ou saída (I/O)


principais dispositivos de input

> Teclado

> Rato

> Trackball, touch pad

> Touchscreen (ecrã sensível ao toque)

> Canetas ópticas ou light pen

> Digitalizadores de imagens ou Scanners

– de mesa

– folha a folha

– de mão

> Câmara digital ( fotográfica e de vídeo)

> Joystick


principais dispositivos de output

> Subsistema gráfico ou de vídeo (que inclui o

monitores e respectivas placas gráficas ou de

vídeo)

> Projectores de vídeo ou de imagens de

computador

> Impressoras

– matriciais ou de agulhas

– de jactos de tinta

– laser

> Plotters ou traçadores gráficos


principais dispositivos de input/output (mistos)

> Unidades de armazenamento secundário

– discos, disquetes, zips, CDs, DVDs,

– memórias flash...

> Subsistema de som

– placa de som, colunas, microfone...

> Placa de rede

> Modem

> Placas de sintonização de TV

> Placas de digitalização e de reprodução de

vídeo


software

Software de Sistema – Sistemas Operativos

> A função do Sistema Operativo é a de servir de interlocutor entre o hardware e o utilizador e software de aplicação.

> Este pode ser visto como hierarquicamente superior ao Hardware, cuja função é dialogar com o utilizador e responder às suas solicitações (ex. procurar e “correr” programas).

> Além disso, é responsável pela gestão dos recursos do computador (memória, periféricos, etc.) de forma a que as aplicações sejam independentes do hardware instalado em cada computador.

– Tipos de interface com o utilizador:

• Comandos linha: Ex. MsDOS, UNIX

• Gráfica: Ex. Windows, Mac Os


software


> MS-DOS

– O MS-DOS (Microsoft Disk Operating System) é um sistema operativo desenhado para computadores baseados nos processadores da família INTEL 8086, 80286, 80386 e 80486. Trata-se dum sistema operativo single-user e single-task ou seja, foi projectado para dialogar com um único utilizador em cada sessão e executar uma só tarefa de cada vez. Por outro lado, a interface com o utilizador baseia-se em comandos de linha, o que implica a sua prévia aprendizagem.


software


> Microsoft Windows– O MS-Windows foi lançado em 1985. Embora o sistema operativo MS-

DOS tenha permanecido como sistema base da Microsoft, aquele é caracterizado por uma interface totalmente gráfica, onde o teclado foi substituído, em grande parte, pelo rato.

• A ideia base do MS-Windows foi a de ocultar a organização do MS-DOS, apresentando uma interface com o utilizador, de uma forma pictórica onde este tivesse de escrever o mínimo possível. Sendo a interface gráfica, a execução de um programa é iniciada pela activação de um ícone, que representa o objecto programa.

• O MS-Windows permite ter activos vários programas em simultâneo, sendo atribuído a cada um destes uma janela independente. Aliás, o conceito de janela veio substituir, o conceito tradicional de ecrã, pois em vez de o atribuirmos a uma só aplicação, o MS-Windows atribui cada aplicação a uma janela. As janelas podem coexistir, sobrepostas como se fossem vários ecrãs.


software


> Mac-OS

– O sistema operativo Mac-OS foi lançado pela Apple, no início dos anos 80, associado ao primeiro Macintosh, e foi posteriormente “imitado” pela Microsoft, através do MS-Windows. Este sistema operativo tem conhecido alguns problemas subjacentes à crise que a Apple ultrapassou. Ultimamente, com o sucesso que os novos modelos iMac têm conhecido, este sistema operativo aparece com energia renovada.


software


> Modelo de organização de informação:

– Ficheiro (file) - é o elemento base da organização da informação num computador. Toda a informação armazenada num computador, ou mais especificamente nos seus dispositivos de armazenamento, é organizada em ficheiros. Cada ficheiro tem um identificador, ou seja o nome pelo qual é conhecido.

– Directoria/Pasta (directory/folder) - não é mais que um “dossier”, onde se podem guardar diversos ficheiros. Cada pasta pode conter outras pastas, organizando-se hierarquicamente numa estrutura do tipo árvore invertida, começando sempre pela raiz do dispositivo de armazenamento.

Introdução a informatica

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