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ESCOLA DE PROGRAMADORES
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Sumário
Histórico
Hardware x Software
Periféricos
Arquiteturas Baixa Plataforma
Arquitetura Mainframe
Conceitos e Terminologia
Formato de Dados
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Capacidade Analítica (Comparações)
Velocidade
Confiabilidade
1. Breve Histórico
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5
Relês Eletro-mecânicos
Válvulas
Transistores
Circuitos Integrados (CHIP)
1. Breve Histórico
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6
Arquitetura de Von Newman
Teoria dos Programas Armazenados
1. Breve Histórico
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7
O resumo, no tempo, dos principais fatos relacionados ao surgimento e evolução dos computadores é o seguinte :
Aproximadamente 2000 AC - Surgimento do ábaco
1617 Bastões de Napier;
1642 Máquina de calcular de Pascal (só soma e subtração)
1672 Máquina de calcular de Leibnitz (com as 4 operações)
1805 Máquina de tear de Jacquard,
1822 Máquina diferencial de Babbage
1833 Máquina analítica de Babbage
1884 Patente da máquina de Hermann Hollerith (censo de 1890)
1944 John von Newman inicia o trabalho no EDVAC, concluído em 1952 por Mauchy e Eckert. 1949 Mark I de Howard Aiken
1. Breve Histórico
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8
1946 ENIAC – Primeiro computador eletrônico, de Mauchy e Eckert
1951 UNIVAC I – primeiro computador lançado comercialmente
1955 Início segunda geração (transistores)
1964 IBM série /360
1965 PDP 8 (Digital) – primeiro minicomputador bem sucedido
1971 Intel 4004 = primeiro microprocessador; 1972 = Intel 8008; 1974 = Intel 8080 e Motorola 6800; 1975 = Motorola 6502 ; 1976 = Zilog Z80 ; 1978 = Intel 8086; 1979 = Intel 8088
1976 Apple 1 – primeiro microcomputador de sucesso (CPU Motorola 6502)
1981 Primeiro micro IBM PC (CPU Intel 8088) ; “batismo” Internet (início em 1969 como ARPANET)
1. Breve Histórico
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9
Hardware são os equipamentos do computador.
Exemplos: CPU, Disco, Fita, Impressora, etc.
Software são os programas
Exemplos: Folha de Pagamento, Cobrança, Excel, Word, etc.
Hardware você chuta.
Software você xinga.
2. Hardware X Software
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INTEL 80X86
Sistemas operacionais
MS-DOS - Microsoft
Windows - Microsoft
OS/2 - IBM
Linux – Debian, Red Hat, Conectiva, etc.
Windows NT Server – Microsoft
NetWare - Novell
4. Arquiteturas de Baixa Plataforma
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12
MOTOROLA 68000
Sistemas operacionais
Mac OS – Apple Computers
4. Arquiteturas de Baixa Plataforma
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13
RISC – Reduced Instruction Set Computer (Workstations)
Intel I80860
Motorola 88000
Sistemas operacionais baseados no UNIX (UNIX Like)
FABRICANTE WORKSTATION S.O.
SUN SPARC Solaris
HP HP xwXX00 HP UX
Digital DECstation/VAXstation Ultrix
IBM RS/6000 AIX
4. Arquiteturas de Baixa Plataforma
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14
ENTRADA SAÍDAPROCESSAMENTO
Unidades de Entrada
Unidade Central de Processamento
Unidades de Saída
5. Arquitetura Mainframe
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15
CPU
A Unidade Central de Processamento (em inglês Central Processing Unit), ou processador.
ULA ou Unidade Lógica Aritmética
5. Arquitetura Mainframe
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16
Memória
Memória Principal
Memória Secundária
5. Arquitetura Mainframe
Meio de armazenamento
(memória secundária)
Unidade de Entrada
Meio de armazenamento
(memória secundária)
Unidade de Saída
Processamento
MemóriaPrincipal
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17
Canal
Controle de um ou mais dispositivo externo
Transferência de dados
Principais Funções
Temporização
Comunicação da CPU com os dispositivos externos
Detecção de erros
5. Arquitetura Mainframe
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18
Método de Acesso
Conjunto de programas Arquivos
Protocolo Redes
5. Arquitetura Mainframe
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19
Principais Sistemas Operacionais
MVS – Multiple Virtual Storage
5. Arquitetura Mainframe
Cada usuário do sistema tem a impressão de possuir o processador exclusivamente para ele. Nesses sistemas, o processador executa a tarefa de um usuário durante um intervalo de tempo (time-slice) e, no instante seguinte, está processando outra tarefa.
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20
Principais Sistemas Operacionais
VM – Virtual Machine
5. Arquitetura Mainframe
É um antigo e influente sistema operacional da IBM para máquinas virtuais. Também desenvolvido na década de 60. O VM tem sido largamente utilizado por permitir que qualquer sistema operacional seja executado em suas máquinas virtuais, possibilitando economia na aquisição de novas máquinas. Para organizações com centenas e milhares de aplicações, essa flexibilidade é essencial.
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Principais Sistemas Operacionais
S/400
5. Arquitetura Mainframe
OS/400 é um sistema operacional de propriedade da IBM Corporation, utilizado pela primeira vez em 1988 nos sistemas AS/400.
Atualmente é transformado I5/Os na versão 5.3.
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Principais Sistemas Operacionais
z/OS
5. Arquitetura Mainframe
OS/400 é um sistema operacional de propriedade da IBM Corporation, atualmente na versão 1.9
z = Linha Z de hardware da IBMOS = Operating System
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6. Conceitos e Terminologias
Arquivos
Os arquivos contem dados que serão utilizados como entradas ou saídas do processamento.
Quando lemos ou gravamos um arquivo, a cada leitura ou gravação acessamos a unidade que chamamos de Registro.
Cada registro pode ser composto por um ou mais campos.
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6. Conceitos e Terminologias
Arquivos
Registros
Quando lemos ou gravamos um arquivo, trabalhamos com um Registro, que é um conjunto completo de dados utilizados nas entradas ou saídas do processamento.
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25
6. Conceitos e Terminologias
Arquivos
Campos
Ao lermos ou gravarmos um registro de um arquivo, estamos ao mesmo tempo utilizando um ou mais campos que possuem os dados utilizados nas entradas ou saídas do processamento.
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6. Conceitos e Terminologias
Banco de Dados
O banco de dados armazena e acessa as informações de uma maneira especial.
É composto por:
Tabelas
Linhas e
Colunas
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27
6. Conceitos e Terminologias
Banco de Dados
Tabelas
Representa o conjunto de informações de um mesmo “assunto”. Equivale-se aos Arquivos.
Linhas
Representa o conjunto de colunas. Equivale se aos Registros.
Colunas
É a unidade de informações da tabela. Equivale-se aos Campos.
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6. Conceitos e Terminologias
Tipos de arquivos X Periféricos
Disco
Também chamado de DASD (Direct Access Sequential Device ou Dispositivo de Acesso Seqüencial Direto), é um periférico onde são armazenados os dados dos arquivos. O acesso, para leitura ou gravação, dos dados dos arquivos pode ser executado de maneira seqüencial ou indexada.
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6. Conceitos e Terminologias
Tipos de arquivos X Periféricos
Disco
Disco Pratos
Eixo
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6. Conceitos e Terminologias
Tipos de arquivos X Periféricos
Trilha
Nos discos os dados são gravados em circunferências concêntricas. Em cada uma das circunferências concêntricas, onde estão gravados os dados, chamamos de trilha.
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Tipos de arquivos X Periféricos
Trilha
Trilhas
6. Conceitos e Terminologias
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Tipos de arquivos X Periféricos
6. Conceitos e Terminologias
Cilindro
A idéia do cilindro é que se os dados de um arquivo estão gravados em trilhas concêntricas, a cabeça de leitura/gravação, não precisa se mover para ler os dados do arquivo.
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33
Tipos de arquivos X Periféricos
Cilindro
6. Conceitos e Terminologias
Cilindros
Trilhas
DISCO
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34
Tipos de arquivos X Periféricos
6. Conceitos e Terminologias
VTOC
Volume Table Of Contents é uma estrutura que lista os data-sets (arquivos) residentes no mesmo volume de disco e que entre outros atributos contém informações sobre a localização e tamanho dos arquivos.
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Tipos de arquivos X Periféricos
6. Conceitos e Terminologias
Cartucho
Invólucro fechado contendo fita com superfície recoberta de uma camada magnética, capaz de registrar dados sob a forma de sinais eletromagnéticos. Pode ser utilizado tanto para leitura (entrada) como para gravação (saída). O acesso às suas informações é feito de maneira seqüencial.
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Tipos de arquivos X Periféricos
6. Conceitos e Terminologias
Impressora
Também chamada de dispositivo de impressão é um periférico que, quando conectado a um computador ou a uma rede de computadores, tem a função de dispositivos de saída, imprimindo textos, gráficos ou qualquer outro resultado de uma aplicação, permitindo a visualizar os dados processados.
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Tipos de arquivos X Periféricos
6. Conceitos e Terminologias
Tela
Também chamado de monitor é um dispositivo de saída de um computador, que serve de interface com o homem, na medida que permite visualização e interação dos dados disponíveis. Os dados solicitados pelo computador são informados através do teclado, que possui aparência semelhante ao da máquina de escrever.
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7. Conversão de dados e formatos
Notações ASCII, Hexadecimal e Binário
C
43
U
55
R
52
S
53
O
4F
20
0100 0011 0101 0101 0101 0010 0101 0011 0100 1111 0010 0000
D
44
E
45
20
I
49
N
4E
T
54
0100 0100 0100 0101 0010 0000 0100 1001 0100 1110 0101 0100
R
52
O
4F
D
44
U
55
Ç
80
Ã
C7
0101 0010 0100 1111 0100 0100 0101 0101 1000 0000 1100 0111
O
4F
20
A
41
O
4F 20
z
7A
0100 1111 0010 0000 0100 0001 0100 1111 0010 0000 0111 1010
O
4F
S
53 20
(
28
O
4F
S
53
0100 1111 0101 0011 0010 0000 0010 1000 01001111 0101 0011
/
2F
3
33
9
39
0
30
)
29
!
21
0010 1111 0011 0011 0011 1001 0011 0000 0010 1001 0010 0001
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7. Conversão de dados e formatos
Notações EBCDIC, Hexadecimal e Binário
C U R S O
D E I N T
R O D U Ç Ã
O
A
O
z
O
S
(
O
S
/
3
9
0
)
!
40
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7. Conversão de dados e formatos
Notações EBCDIC, Hexadecimal e Binário
C
C3
U
E4
R
D9
S
E2
O
D6
40
1100 0011 1110 0100 1101 1001 1110 0010 1101 0110 0100 0000
D
C4
E
C5
40
I
C9
N
D5
T
E3
1100 0100 1100 0101 0100 0000 1100 1001 1101 0101 1110 0011
R
D9
O
D6
D
C4
U
E4
Ç Ã
1101 1001 1101 0110 1100 0100 1110 0100 1000 0000 1100 0111
O
D6
40
A
C1
O
D6 40
z
A9
1101 0110 0100 0000 1100 0001 1101 0110 0100 0000 1010 1001
O
D6
S
E2 40
(
4D
O
D6
S
E2
1101 0110 1110 0010 0100 0000 0100 1101 11010110 1110 0010
/
61
3
F3
9
F9
0
F0
)
5D
!
5A
0010 0001 1111 0011 1111 1001 1111 0000 0101 1101 0101 1010
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Seqüência de Comparações
0 -9
EBCDIC ASCII
Caracteres Especiais
Caracteres Especiais
a – z
a – z
A - Z A - Z
0 -9 MAIOR
menor
EBCDIC ASCII
Silva < SILVA
123-SP < RJ-555
SILVA < Silva
RJ-555 < 123-SP
7. Conversão de dados e formatos
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7. Conversão de dados e formatos
Conversão de Base
Conversão de decimal para binário
Dividir o número decimal (parte inteira) por 2 e "guardar" o resto (0 ou 1), até que o cociente seja zero. O binário correspondente será encontrado “enfileirando-se” os restos, do último para o primeiro, da esquerda para a direita.
Os últimos serão os primeiros.
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7. Conversão de dados e formatos
Conversão de Base
Exemplo: Conversão do decimal 190 para binário
190 / 2 = cociente 95 resto 0
95 / 2 = cociente 47 resto 1
47 / 2 = cociente 23 resto 1
23 / 2 = cociente 11 resto 1
11 / 2 = cociente 5 resto 1
5 / 2 = cociente 2 resto 1
2 / 2 = cociente 1 resto 0
1 / 2 = cociente 1 resto 1
Binário Encontrado: 1011 1110
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7. Conversão de dados e formatos
Exercícios de conversão
Converter de decimal para binário
01) 453 06) 298
02) 4095 07) 1001
03) 2345 08) 3999
04) 795 09) 2730
05) 1038 10) 1365
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7. Conversão de dados e formatos
Exercícios de conversão
Solução da conversão de decimal para binário
01) 453
02) 4095
03) 2345
04) 795
05) 1038
06) 298
07) 1001
08) 3999
09) 2730
10) 1365
0001 1100 0101 1111 1111 1111 1001 0010 1001 0011 0001 1011 0100 0000 1110
0001 0010 1010 0011 1110 1001 1111 1001 1111 1010 1010 1010 0101 0101 0101
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7. Conversão de dados e formatos
Conversão de Base
Conversão de decimal para hexadecimal
Dividir o número decimal (parte inteira) por 15 e "guardar" o resto (de 0 a 15), até que o cociente seja zero. O hexadecimal correspondente será encontrado “enfileirando-se” os restos, do último para o primeiro, da esquerda para a direita. Não esqueça que deve ser usada a Tabela de Equivalência (10 = A; 11 = B; etc).
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7. Conversão de dados e formatos
Conversão de Base
Exemplo: Conversão de 7654321 para hexadecimal
7654321 / 16 = cociente 478395 resto 1
478395 / 16 = cociente 29899 resto 11 B
29899 / 16 = cociente 1868 resto 11 B
1868 / 16 = cociente 116 resto 12 C
116 / 16 = cociente 7 resto 4
7/ 16 = cociente 0 resto 7
Binário Encontrado: 74CBB1
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7. Conversão de dados e formatos
Exercícios de conversão
Converter de decimal para hexadecimal
01) 4739865 06) 1948
02) 51423 07) 93746
03) 73685 08) 15839
04) 5892 09) 625
05) 14352075 10) 2947
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7. Conversão de dados e formatos
Exercícios de conversão
Solução da conversão de decimal para hexadecimal
01) 4739865
02) 51423
03) 73685
04) 5892
05) 14352075
06) 1948
07) 93746
08) 15839
09) 625
10) 2947
485319
C8DF
11FD5
1704
DAFECB
79C
16E32
3DDF
271
B83
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7. Conversão de dados e formatos
Conversão de Base
Conversão de binário para hexadecimal
Basta separar o número binário em grupos de 4 algarismos, da direita para a esquerda (completando com zeros à esquerda, o último grupo à esquerda, se for necessário para completar 4 algarismos), e, em seguida, colocar, para cada grupo de 4 algarismos binários, o algarismo hexadecimal equivalente, conforme a tabela básica de equivalência.
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7. Conversão de dados e formatos
Conversão de Base
Exemplo: Converter para hexadecimal o binário 111100111100101101001010.
1111 0011 1100 1011 0100 1010
Binário Encontrado: F3CB4A
F 3 C B 4 A
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7. Conversão de dados e formatos
Exercícios de conversão
Solução da conversão de binário para hexadecimal
01) 0000 1101 0101 1111 0001 0101
02) 1101 0011 0101 0000 1110 1010
03) 1000 0001 0100 0111 1011 0011
04) 0011 0110 0111 0001 0101 0001
05) 0110 0011 1100 1010 0111 0011
06) 1010 1100 1011 1000 1010 1100
07) 1001 0010 1110 1100 1110 1101
08) 1110 0110 0110 1001 1011 0001
09) 0111 1001 1010 1001 1100 0101
10) 1011 0110 0011 1100 0101 1010
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7. Conversão de dados e formatos
Exercícios de conversão
Solução da conversão de binário para hexadecimal
01) 0000 1101 0101 1111 0001 0101
02) 1101 0011 0101 0000 1110 1010
03) 1000 0001 0100 0111 1011 0011
04) 0011 0110 0111 0001 0101 0001
05) 0110 0011 1100 1010 0111 0011
06) 1010 1100 1011 1000 1010 1100
07) 1001 0010 1110 1100 1110 1101
08) 1110 0110 0110 1001 1011 0001
09) 0111 1001 1010 1001 1100 0101
10) 1011 0110 0011 1100 0101 1010
0D5F15
D350EA
8147B3
367151
63CA73
ACB8AC
92ECED
E669B1
79A9C5
B63C5A
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13.Cargos e funções
Analista de Sistemas
O analista de sistemas é o profissional de computador responsável, na maioria das vezes, pelo projeto computadorizado global dos procedimentos comerciais. É o analista que, junto com o usuário, determina que entrada de dados e informações de saída são necessários, e é quem fornece ao programador os layouts (esquemas) correspondentes e os requisitos de processamento.
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13.Cargos e funções
Programador
O programador codifica o programa, escrevendo o programa fonte e depois o introduz no sistema de computador usando o teclado. Compila e testa o programa, certificando-se que não existe nenhum erro. Finalmente documenta o programa escrevendo os manuais de procedimentos para os usuários e operadores. Em algumas organizações, os programadores podem trabalhar diretamente com os usuários para determinar as especificações de entrada/saída para um programa.
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13.Cargos e funções
Analista de Produção
Desenvolve e implementa rotinas de produção necessárias à operacionalização de novos sistemas. Responde pela definição da rotina de procedimentos, bem como pela manutenção de controle de sistemas de produção e efetua os ajustes na escala de processamento, objetivando a otimização de tempo disponível. Opina sobre a viabilidade de otimização de novos equipamentos ou programas oferecidos pelos fornecedores.
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13.Cargos e funções
Scheduler
Baseado na escala de processamento realizada pelo Analista de produção, desenvolve e implementa os controles de modo os programas sejam processados obedecendo a um esquema metodicamente planejado. Esses processamentos podem obedecer dia, horário, dependência da execução de outro programa, etc..
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13.Cargos e funções
Operador
Opera computador e monitora o desempenho dos sistemas, através de console ou mesa de controle de terminais, visando o processamento dos serviços dentro dos padrões de qualidade e prazos estabelecidos.
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14.Softwares básicos
OS/390 x z/OS
O OS/390 é um sistema operacional para os mainframes da IBM dos Sistemas /370 e /390. É basicamente um relançamento (no final de 1995) do antigo sistema operacional IBM chamado MVS adicionado dos serviços de sistema do UNIX.
Em Dezembro de 2001, a IBM adicionou outras funcionalidades permitindo executar Java, suportar as API’s do UNIX e fácil comunicação com o TCP/IP (protocolo da Internet) e com a Web, além de executar o Linux.
A esse “novo” OS/390 a IBM chamou de z/OS.
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14.Softwares básicos
RACF
Resource Access Control Facility (RACF) é um software que trabalha integrado com o sistema operacional, OS/390, mundialmente utilizado como ferramenta para definição dos perfis de acesso aos recursos disponibilizados pelo sistema.
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14.Softwares básicos
VTAM, NCP e arquitetura SNA
VTAM (Virtual Telecomunication Access Method) é um software que disponibiliza comunicação através dos dispositivos de telecomunicações e seus usuários para ambiente mainframe.
NCP (Network Control Program) disponibiliza elementos distribuídos no controle executados num servidor ARPANET. O NCP providencia conexões e controle de fluxo entre processos executados em diferentes servidores ARPANET.
SNA (System Network Architecture) é uma arquitetura de rede proprietária da IBM. Ë um protocolo completo para computadores interconectados e seus recursos.
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14.Softwares básicos
TSO e ROSCOE
São interpretadores interativos de linhas de comando para os sistemas operacionais IBM MVS/ESA e OS/390 zOS. O TSO (Time Sharing Option) é fornecido pela IBM e o ROSCOE pela CA Computer.
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14.Softwares básicos
CICS
É um programa de controle que gerencia os aplicativos on-line, pois os sistemas operacionais IBM são voltados para execução BATCH.
O CICS gerencia os recursos do sistema por esses aplicativos.
Na prática, quando o aplicativo necessita executar transações on-line, o CICS recebe o controle do programa aplicativo, executa a transação e ao terminar devolve o controle ao programa aplicativo.
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14.Softwares básicos
DB2
O DB2 é um sistema de gerência de banco de dados para o sistema operacional MVS, que significa "IBM Database2" (abreviado para DB2).
O SQL – Structured Query Language - se tornou a linguagem de acesso, por excelência, para trabalhar de forma totalmente integrada e efetiva com o DB2, para atender as tarefas periódicas da empresa.
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15.Utilitários
Utilitários são programas que atuam sobre o sistema operacional para melhorar o desempenho dos mesmos ou lhes incluir novos recursos, ou seja, ampliam os recursos do sistema facilitando o uso e auxiliando a manutenção de programas.
Administram o ambiente oferecendo possibilidades para que o usuário organize discos, verifique a memória, corrija falhas, etc.. Exemplos: Formatadores, Programas de Backups, Compactadores de Disco, Defragmentadores, Antivírus, etc..
Utilitários de Baixa Plataforma: Format, Copy, Defrag, etc.
Utilitários de Mainframe: IEHLIST, IEBGENER, IEBPTPCH, etc.
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16.Software Aplicativo
Também chamados de programa de aplicações. São programas específicos para a solução de problemas do usuário, ou seja, efetuam as mais diversas tarefas, tais como: processador de texto, agenda, jogos, controle de estoques, folha de pagamento, confecção de planilhas, comunicação via modem (fone, fax, e-mail, chat, videoconferência), etc.
Os aplicativos projetados para um sistema operacional podem não ser executados em outro.
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16.Software Aplicativo
Os aplicativos podem ser divididos em:
Uso Geral: são os programas com vários tipos de finalidades. Exemplo: Editores de texto (Word), gráficos e planilhas (Excel), navegadores (Firefox), gerenciador de banco de dados, etc.
Uso Específico: destinam-se exclusivamente a uma única finalidade. Exemplos: Folha de pagamentos, imposto de renda, contas a pagar e receber, etc.
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16.Software Aplicativo
Sistemas
É o conjunto de programas que executam os processos do negócio, utilizando as informações armazenadas.
Se considerarmos que um programa é composto de instruções, poderíamos dizer que uma única instrução é a menor parte de um programa.
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16.Software Aplicativo
Sistemas
Nesse caso, temos um extremo, a instrução, e o outro, o sistema. A um conjunto de instruções denominamos rotina; um conjunto de rotinas compõe um programa; e um conjunto de programas compõe um sistema. Uma representação gráfica do sistema seria :
SISTEMA
PROGRAMA
ROTINA
INSTRUÇÃO
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16.Software Aplicativo
Programa Fonte
São textos escritos em uma linguagem de programação (COBOL, C, Java, etc.) que define a forma e as funções de um aplicativo. Como são escritos em linguagem de alto nível facilita a leitura, o entendimento e a manutenção.
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16.Software Aplicativo
Programa Executável
Quando o programa fonte é processado por um programa especial chamado compilador, os textos escritos em linguagem de alto nível se tornam programas executáveis, passando para uma linguagem de baixo nível, conhecida como linguagem de máquina, que é entendida pelo computador, mas que deixam de ser legíveis para nós.
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17.JCL
O Job Control Language descreve o trabalho a ser realizado pelo sistema, que são:
Que seqüência os programas devem ser executados?
Qual programa deve executar agora?
Que dados são requeridos para executar o programa?