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Introduo aCincia da
Computao
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SUMRIO
1. ORIGEM EVOLUO HISTRICA DA COMPUTAO ........ 4
1.1. As geraes de computadores .......................................... 5
1.1.1. Histria dos computadores as geraes ................... 6
1.2. Evoluo dos computadores .............................................. 9
1.3. Classificao dos computadores ..................................... 10
1.3.1. Quanto caracterstica de operao ......................... 11
1.3.2. Quanto ao porte (tamanho) ........................................ 11
1.3.3. Quanto caracterstica de construo ....................... 12
2. HARDWARE E SOFTWARE ................................................. 142.1. O que hardware? .......................................................... 14
2.1.1. Funes do processamento das informaes ............ 14
2.1.1.1. Memria ............................................................... 15
2.1.1.2. Dispositivos de entrada e sada............................ 20
2.2. O que software? ........................................................... 21
2.2.1. Software Bsico ......................................................... 212.2.2. Software Utilitrio ....................................................... 22
2.2.3. Software do usurio ................................................... 24
3. SISTEMAS DE REPRESENTAO ...................................... 25
3.1. Sistema Binrio de Numerao ....................................... 25
3.1.1. Converso do Sistema Binrio para o Decimal .......... 26
3.1.2. Converso de Sistema Decimal em sistema Binrio .. 26
3.2. Sistema Octal de Numerao .......................................... 27
3.2.1. Converso do Sistema Octal para Decimal ................ 27
3.2.2. Converso do Sistema Octal para Binrio.................. 27
3.2.3. Converso do Sistema Binrio para Octal .................. 27
3.2.4. Converso do Sistema Decimal para o Octal ............. 28
3.3. Sistema Hexadecimal de Numerao .............................. 28
3.3.1. Converso do Sistema Hexadecimal para o Decimal . 283.3.2. Converso do Sistema Hexadecimal para Binrio ..... 29
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3.3.3. Converso de sistema Binrio em Hexadecimal ........ 29
3.3.4. Converso de Decimal para Hexadecimal ................. 29
4. FUNDAMENTOS DA LGICA DE FUNCIONAMENTO ........ 30
5. REDE DE COMPUTADORES ................................................ 345.1. Histria ............................................................................ 34
5.2. Camadas OSI .................................................................. 35
5.2.1. Descrio das camadas ............................................. 35
5.3. Topologia ......................................................................... 39
5.3.1. Barramento ................................................................ 40
5.3.2. Anel ou ring ................................................................ 40
5.3.3. Estrela ou star ............................................................ 40
5.3.4. rvore ........................................................................ 41
5.4. Tipos de Redes ............................................................... 41
5.4.1. PANs (Personal Area Network) .................................. 41
5.4.2. LANs (Local Area Network) ........................................ 42
5.4.3. CANs (Campus Area Network) .................................. 42
5.4.4. MANs (Metropolitan Area Network) ............................ 42
5.4.5. WANs (Wide Area Network) ....................................... 43
6. SISTEMAS OPERACIONAIS ................................................. 43
6.1. Mono e multiusurio / mono e multitarefa ........................ 43
6.2. MS-DOS .......................................................................... 44
6.3. MAC OS .......................................................................... 46
6.4. LINUX .............................................................................. 476.5. WINDOWS ...................................................................... 49
7. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ...................................... 49
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cidades. Surgindo a produo para o consumo, e com isto a propaganda. O
homem com sua famlia vivia em funo das fbricas, passando a maior parte
de seu tempo fora do lar, sendo assim medida que evoluam as indstrias,
involua a valorizao do eu em prol de projetos de maior produo, maiores
vendas, maior consumo. Vindo ento a poluio, desde os valores humanos
at o meio ambiente. O homem estava destruindo seu prprio universo.
Quase desapercebida entre tudo isso, ia crescendo a terceira onda: a era da
Informao e a cincia que fornecia os mtodos de seu tratamento: a
INFORMTICA.
Atravs dos computadores o homem j poderia deixar todo trabalho exaustivo
de classificar, organizar, contabilizar, cadastrar, pesquisar, rastrear,supervisionar, enfim, tarefas que exigem ateno e muito tempo para sua
concretizao. Pois o computador devido a sua rapidez e exatido, se incube
destes servios, liberando o homem para voltar s origens participando mais da
vida do lar e dos seus, criar e produzir meios para levar uma vida mais
interessante. Ou seja o homem no vive mais em funo da mquina, mais
pensa, cria e a mquina produz.
1.1. As geraes de computadores
inegvel que o homem vive cercados de mquinas. Existem mquinas para
transportar, para escrever, para grampear, para comunicar, para manter a
temperatura, para fazer mquinas e para uma infinidade de atividades. Todas
criadas, idealizadas e dominadas pelo homem, auxiliando-o em seu cotidiano.
O computador tambm uma criao do homem, como todas as mquinas, o
computador um sistema, ou seja: um conjunto de elementos interligados
com a finalidade de atingir um objetivo determinado.
A matria prima com que o computador trabalha a informao. Fornecemos-
lhe informaes que possumos para que processe e gere uma nova, com a
qual poderemos tomar decises, tirar concluses, solucionar problemas, unir
outras informaes e obter atravs dele ainda mais dados.
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A cincia que trata da informao chama-se Informtica (INFORmao
autoMTICA). Ela engloba o computador (tanto a parte fsica quanto a lgica)
e os vocbulos prprios, e sua principal caracterstica sua dinmica evolutiva.
1.1.1. Histria dos computadores as geraes
Primeira gerao Os computadores de primeira gerao so todos os
baseados em tecnologias de vlvulas eletrnicas. Esta gerao vai at 1959,
mas seu incio classificado em 1942 e 1951. Os computadores da primeira
gerao normalmente quebravam aps no muitas horas de uso. Tinham
dispositivos de Entrada/Sada primitivos, calculavam com uma velocidade s
de milsimos de segundo e eram programados em linguagem de mquina.
Considerando que s em 1951 surgiram os primeiros computadores produzidos
em escala comercial, pode-se iniciar a primeira gerao com o UNIVAC I
destacando o EDVAC, o Whirlwind e o IBM 650 como computadores tpicos
dessa gerao. No difcil de imaginar a confiabilidade, a quantidade de
energia consumida e o calor produzido por 20.000 vlvulas de um computador
da primeira gerao.
Principal exemplo desse perodo o UNIVAC I, produzido em escala comercial
(15 unidades foram vendidas) tinha pouco mais que 20m2. A seguir tem-se as
principais caractersticas dessa gerao.
circuitos eletrnicos a vlvulas;
operaes internas em milissegundos;
esquentavam muito;
grande consumo de energia;
centenas de operaes por segundo;
quebravam com muita freqncia;
programao em linguagem de mquina;
dispositivos de entrada/sada primitivos.
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Segunda Gerao Nos equipamentos de segunda gerao, a vlvula foi
substituda pelo transistor, tecnologia usada entre 1959 e 1965. O transistor foi
desenvolvido em 1947 no Bell Laboratories e por William Shockley, J.Brattain.
Seu tamanho era 100 vezes menor que o da vlvula, no precisava de tempo
para aquecimento, consumia menos energia, era mais rpido e mais confivel.
Os computadores da segunda gerao calculavam em microssegundos ,
eram mais confiveis e o seu representante clssico foi o IBM 1401 e seu
sucessor o IBM 7094, j totalmente transistorizado. Entre os modelos 1401 e
7094, a IBM vendeu mais de 10.000 computadores.
Computadores com transistores. Um transistor era 100 vezes menor que uma
vlvula o que permitiu a reduo do tamanho dos computadores.Caractersticas dessa gerao:
circuitos eletrnicos transistorizados;
Operaes internas em microssegundos;
Consumiam pouca energia que os anteriores;
Eram menores;
Eram mais rpidos;
Milhares de operaes por segundo;
Linguagens simblicas (ASSEMBLY).
Terceira gerao A terceira gerao comea com a substituio dos
transistores pela tecnologia de circuitos integrados - transistores e outros
componentes eletrnicos miniaturizados e montados num nico chip -, que j
calculava em nanosegundos (bilionsimos). O evento considerado precursor da
terceira gerao o anncio em 7 de abril de 1964 da famlia criada por Gene
Amdahl, chamada System/360, o IBM 360, com seis modelos bsicos e vrias
opes de expanso que realizava mais de 2 milhes de adies por segundo
e cerca de 500 mil multiplicaes. Esse fato tornou seus antecessores
totalmente obsoletos e possibilitou IBM comercializar bem mais 30.000
sistemas.
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A principal caracterstica dessa gerao a utilizao de circuitos integrados
(miniaturizao dos transistores e outros componentes eletrnicos).
muito mais confiveis (no h peas mveis);
muito menores;
baixssimo consumo de energia;
custo menor;
escala de integrao crescente (cada vez mais componentes num
mesmo chip, atravs de processos mais precisos de miniaturizao de
componentes).
Quantos circuitos eletrnicos podem-se colocar num nico chip:
SSI (Small Scale of Integration) - Dezenas de CIs: Aproximadamente 10
circuitos - Incio da dcada de 60
MSI (Medium Scale of Integration) - Centenas de CIs: Aproximadamente
100 circuitos - Final da dcada de 60
LSI (Large Scale of Integration) - Milhares de CIs: Aproximadamente 1.000
circuitos - Dcada de 70
VLSI (Very Large Scale of Integration) - Centenas de milhares de CIs:
Aproximadamente 10.000 circuitos - Dcada de 80
ULSI (Ultra Large Scale of Integration) - Milhes de CIs: Aproximadamente
100.000 circuitos a 1.000.000 de circuitos - Dcada de 90 operaes
internas em nanosegundos. Alguns autores consideram que a terceira
gerao vai at os dias de hoje. Outros consideram que a partir da
tecnologia LSI e at mesmo VLSI so o marco para o incio da quarta
gerao de computadores.
Quarta gerao A quarta gerao localizada a partir do ano de 1970 ou 1971
at 1984 - considerando a importncia de uma maior escala de integrao
alcanada pelos CI's de LSI. Finalmente, a outra corrente usa o mesmoargumento da anterior, mas considerando que a miniaturizao de fato com os
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VLSI's, definindo a quarta gerao de 1975, com o advento dos
microprocessadores e dos microcomputadores.
LSI (Large Scale of Integration) e VLSI (Very Large Scale of Integration):
Microprocessador (levou a criao dos microcomputadores). Este o principalmarco dessa gerao o que permitiu que a informtica realmente realizasse o
seu processo de difuso, pois a partir desse ponto comeou a tornar-se
acessvel a qualquer pessoa a compra de um computador de uso pessoal.
Quinta gerao A quinta gerao localizada a partir do ano de1984 at hoje;
Passou a utilizar de novas tecnologias como os raios laser e outras tcnicas
em feixes eletromagnticos. OS Computadores esto voltados para a rea da
inteligncia artificial, sistemas especialistas e linguagem natural. H autoresque consideram uma quinta gerao de computadores que surge a partir do
desenvolvimento de mquinas de processamento paralelo, arquitetura Risc,
computadores com inteligncia artificial (sistemas especialistas) e
desenvolvimento de linguagens naturais.
1.2. Evoluo dos computadores
Mquina capaz de realizar vrias operaes matemticas em curto espao de
tempo, de acordo com programas preestabelecidos que atendem a finalidades
especficas. Desde o surgimento do primeiro computador mecnico, em 1880,
o objetivo foi desenvolver mquinas cada vez menores e com maior
capacidade. As partes mecnicas iam sendo substitudas por componentes
eltricos e, posteriormente, os rels, as vlvulas e os transistores dando lugar
aos chips, que permitiram o avano dos microprocessadores, base dos
microcomputadores. Em 1880, o americano Hermann Hollerith (1860-1929)
desenvolve o primeiro computador mecnico e funda a empresa que se
tornaria, em 1924, a International Business Machines (IBM). A partir de 1930
so feitas experincias para substituir as partes mecnicas por eltricas. A
primeira mquina capaz de efetuar clculos complexos sem a intermediao
humana o Mark I, que surge em 1944 e tem 15 m por 2,5. Dois anos depois,
nos EUA, um grupo conclui o ENIAC (Eletronic Numerical Integrator andComputer), mil vezes mais rpido que o Mark I. Na mesma poca
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estabelecida a arquitetura bsica de um computador, empregada at hoje:
memria, unidade central de processamento e dispositivos de entrada e sada
de dados. A inveno do transistor, em 1947, substitui a vlvula e propicia a
criao dos primeiros modelos de tamanho reduzido e preo mais acessvel.
No final da dcada de 50, a Texas Instruments anuncia os resultados de uma
pesquisa com circuito integrado, um conjunto de transistores, resistores e
capacitores construdos sobre uma base de silcio (material semicondutor),
chamado chip. Com ele, avana a miniaturizao dos equipamentos
eletrnicos. A IBM a primeira a lanar modelos com a nova tecnologia. No
final dos anos 60, a Intel projeta o microprocessador, dispositivo que rene
num mesmo circuito integrado todas as funes do processador central.
Primeiro PC - Em 1974, o programador americano Bill Gates (1955) adapta a
linguagem Basic dos computadores de grande porte para o Altair, o primeiro
modelo de microcomputador. Gates se antecipa a uma demanda do mercado
por softwares e, em 1975, funda a Microsoft. O primeiro computador pessoal, o
Apple I, criado em uma garagem, em 1976, pelos americanos Steven Jobs
(1955) e Stephan Wozniak. Cinco anos depois, a IBM lana o seu PC (Personal
Computer) e contrata a Microsoft para desenvolver o sistema operacional, o
MS-DOS. Bill Gates convence outras companhias, alm da IBM, a utilizarem oseu sistema, o que permite que um mesmo programa funcione em micros de
diversos fabricantes. Em 1983, a IBM lana o PC-XT. A arquitetura copiada
em todo o mundo e os micros tipo PC passam a ser conhecidos pelos modelos
do microprocessador, cada vez mais potentes: 286, 386SX, 386DX, 486SX,
486DX, Pentium e Pentium Pr (lanado em 1955). O nico micro a fazer frente
aos PC's o Macintosh, que lanado em 1984 e revoluciona o mercado
promovendo o uso de cones e do mouse. O cone um smbolo grfico queindica um comando e o mouse substitui muitas das funes do teclado. No ano
seguinte, a Microsoft lana o Windows, sistema operacional que utiliza tambm
o cone e o mouse em PC. O Windows s alcana a partir de 1990, com a
verso 3.0. Em 1995 uma nova verso vende 7 milhes de cpias em menos
de dois meses aps o lanamento.
1.3. Classificao dos computadores
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Existem muitas formas de se classificar os computadores, dependendo de suas
caractersticas eles podem ser divididos em vrios grupos:
Quanto caracterstica de operao
Quanto ao porte (tamanho)
Quanto caracterstica de construo
Outras classificaes
1.3.1. Quanto caracterstica de operao
Analgicos - representam variveis por meio de analogias fsicas. Trata-se de
uma classe de computadores que resolve problemas referentes a condies
fsicas, por meio de quantidades mecnicas ou eltricas, utilizando circuitos
equivalentes como analogia ao fenmeno fsico. Os computadores analgicos
tem emprego principalmente em laboratrios e para aplicaes cientficas e
tecnolgicas, enquanto os computadores digitais tm emprego mais
generalizado. O computador analgico "mede".
Digitais - processa a informao representando-a por combinao de dados
discretos ou descontnuos. Transforma qualquer informao, internamente, em
nmeros (trabalha com dgitos). O computador digital "conta".
1.3.2. Quanto ao porte (tamanho)
Os computadores podem ser classificados quanto ao seu porte em:Mainframes (ou computadores de grande porte): Manipulam grande
quantidade de informaes atendendo vrios usurios ao mesmo tempo.
Especialmente voltados a aplicaes comerciais.
Supercomputadores: Utilizao em laboratrios de pesquisa , centros
militares e de inteligncia artificial. Muito rpidos. Avalia-se o desempenho dos
supercomputadores em termos de MIPS (milhes de instrues executadas por
segundo), cujas unidades usadas para medir a capacidade de clculo do
computador (medida de desempenho - performance) so Gigaflops e Teraflops
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(respectivamente, milhes e bilhes de operaes de ponto flutuante por
segundo). Teraflops: em termos de rapidez equivale a um computador com
capacidade de 1 milho de PCs trabalhando juntos ao mesmo tempo.
Minicomputadores: Panorama atual da Informtica: classe de computadoresem extino (desaparecendo do mercado) em funo da diminuio dos preos
dos mainframes e o aumento da potncia dos supermicros.
Supermicros: Plataforma de ambiente multiusurio e multitarefa (redes).
Microcomputadores: Dcada de 70, marco importante na histria da
Informtica, surgimento dos primeiros microcomputadores em escala
comercial. Indstria dos microcomputadores: Aplle (Lisa e Macintosh), IBM
(IBM-PC), Compaq (micros portteis).
1. Baixo custo
2. Complexidade tecnolgica transparente ao usurio: desenvolvimento
macio de ferramentas e programas (crescente capacidade e potencial de
aplicaes), total interao com o usurio atravs da facilidade de operao
(softwares amigveis) e recursos visuais.
3. Obsolncia: vida til fsica e principalmente vida til tecnolgica do
equipamento, provocada pela velocidade do desenvolvimento tecnolgico.
Frente capacidade e aplicao dos microcomputadores no mercado atual
da informtica, pode-se ressaltar a tendncia ao desuso progressivo dos
demais tipos de equipamentos em funo do uso generalizado da
tecnologia de microinformtica.
1.3.3. Quanto caracterstica de construo
Quanto caracterstica de construo os computadores so agrupados em
geraes. A mudana de uma gerao outra se d pela alterao da
tecnologia utilizada na construo dos computadores. Neste ponto alguns
autores discordam quando ao incio exato de cada perodo.
Geraes Primeira Segunda Terceira Quarta Quintapoca 1957-1959 1959-1965 1965-1975 1975 1990
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ExemplosTpicos
ENLACUNIVAC IEDVAC
WHIRLWIND
IBM 650
IBM 1401IBM 7094
CDC6600
IBM 360IBM370
DECPDP-8
IBM 3090CRAYMicros
(evoluo docomputador
digital)
Pentium
TecnologiaBsica
(Componentes)Vlvula Transistor
CircuitoIntegrado
(CI)CI - VLSI CI - ULSI
Memria 2K 32K 128K >1 M M e G
MIPS 0.01 0.1 1K > 10 > 100 ou gigaflops (1bilho de operaespor segundo)
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2. HARDWARE E SOFTWARE
2.1. O que hardware?
o conjunto de toda a parte fsica do computador. O sistema pode ser
esquematizado como se segue:
2.1.1. Funes do processamento das informaes
Tempo de Ciclo de Mquina: Para a execuo de uma instruo de mquina,
feita em um ciclo de mquina. Um ciclo de mquina, que o tempo no qual
um ciclo ocorre medido em fraes de segundos, desde microssegundos (um
milionsimo de segundo) e picossegundos (um trilionsimo de segundo) para
os mais rpidos. O tempo de ciclo de mquina pode ser medido em termos de
quantas instrues so executadas num segundo. Esta medida, chamadaMIPS, representa milhes de instrues por segundo.
Velocidade do Clock (Relgio): Cada CPU produz uma srie de pulsos
eletrnicos numa taxa predeterminada, denominada velocidade de clock, que
afeta o tempo de ciclo de mquina. A Unidade de Controle, parte integrante da
mquina, acompanha vrios estgios do ciclo, seguindo instrues internas
predeterminadas conhecidas como microcdigos. Ou seja, a Unidade de
Controle executa o microcdigo de acordo com o ciclo eletrnico, ou pulsos dorelgio da CPU. Cada instruo de microcdigo leva, no mnimo, a mesma
ENTRADA
UNIDADE DE CONTROLE
ARMAZENAMENTO
UNIDADE LGICA E ARITMTICASADA
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quantidade de tempo entre os pulsos. Concluindo: quanto menor o intervalo
entre os pulsos, mais rpido cada instruo de microcdigo ser executada. A
unidade de medida utilizada para a velocidade de relgio megahertz.
Um hertz equivale a um ciclo ou pulso por segundo.
Megahertz (Mhz) milhes de ciclos por segundo
Gigahertz (Ghz) bilhes de ciclos por segundo
Terahertz (Thz) trilhes de ciclos por segundo
2.1.1.1. Memria
a unidade de armazenamento do sistema computador. Toda e qualquer
informao e/ou instruo do computador deve estar na memria para a
realizao de uma tarefa.
A capacidade de memria quantificada em bytes (j que nos interessa saber
o nmero de caracteres que podemos guardar). Quando a quantidade muitogrande, utilizamos os mltiplos de byte.
Byte 1 unidade
Kilobyte (Kbyte) Kb 1.024 bytes
Megabytes (Mbyte) Mb 1.024 Kbytes
Gigabytes (Gbyte) Gb 1.024 Mbytes
A memria dividida em duas partes: a principal e a secundria (ou auxiliar)
A memria principal formada por componentes de dois tipos, RAM e ROM, e
interna ao computador. J a memria secundria externa ao computador, e
utilizada para guardar dados e programas para posterior reutilizao.
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a) Memria Principal
RAM: A RAM (Random Access Memory = memria de acesso aleatrio) um
tipo de memria voltil, ou seja, pode ser gravada, lida e alterada via programa.
Seu contedo destrudo quando o micro desligado.
O nome memria de acesso aleatrio vem do fato de que esta memria no
guarda as informaes em seqncia, mas sim em posies (endereos) no
previamente definidas. a rea da memria que se destina as armazenamento
do programa e os dados relativos ao processo que est sendo relativos a
processo que est sendo realizado no momento, ou seja, a nossa rea de
trabalho.
Tipos de RAM
EDO RAM Extended Data Out = Principal tipo de RAM mais rpida do
que outros tipos de RAM;
SDRAM RAM Sincrnica Dinmica = supera a EDO RAM em performance,
tem o vantagem de efetuar mais rapidamente a transferncia entre omicroprocessador e a memria.
DRAM RAM DINMICA os chips de RAM Dinmica necessitam da
aplicao de altas e baixas voltagens em intervalos regulares a cada dois
milisegundos (dois milsimos de segundos) para que no percam a
informao.
ROM: A ROM (Ready Only Memory= memria apenas de leitura) um tipo de
circuito de memria, constante, fixa, de acesso seqencial.
J vem gravada de fbrica e contm as informaes bsicas para o
funcionamento do computador (por exemplo: o sistema operacional)
Ativa os dispositivos necessrios para a inicializao das tarefas. Funciona
como se fosse um manual de consultas interno do computador.
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De acordo com o processo de gravao do qual se vale o fabricante, existem
trs tipos de ROM, a saber:
PROM: Programmable Read-Only-Memory = memria programvel
apenas para leitura. um tipo de ROM que s pode ser gravada uma vez,atravs de equipamento especial.
EPROM: Eraseble Programmable Read-Only-Memory = memria
programvel e apagvel apenas para leitura. uma ROM que pode ser
apagada por raios ultravioletas e posteriormente regravada.
EAROM: Electrically Alterable Read-Only-Memory= memria altervel
eletricamente, para leitura somente. Trata-se de uma ROM, cujo contedopode ser alterado eletricamente.
FIRMWARE o nome especial que se d ao componente que vem gravado de
fbrica por se tratar de software embutido em hardware, ou hardware
programado, tambm definido por fuso de hardware com software; no caso,
qualquer tipo de ROM firmware.
Memria Cache: Memria de alta velocidade, onde o processador consegue
acessar mais rapidamente as informaes do que as memrias principais.
Todos os dados utilizados freqentemente no processamento so
armazenados na memria cache, ao invs de serem armazenados na memria
RAM que mais lenta. Como existem menos dados na memria cache, a CPU
pode acess-los mais rapidamente do que se estivessem na memria principal.
b) Memria Secundria (Auxiliar)
Como sabemos que a memria que est dentro o computador fica ativa
durante os processamentos, e quando desligamos a mquina ela perde seu
contedo, precisamos de recursos para armazenar dados e programas fora do
computador: a memria auxiliar ou secundria.
DISCOS: Os discos, como parte da memria auxiliar, so unidades que
permitem manter as informaes intactas fora da memria principal.
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Os discos so gravados e lidos magneticamente e no pelo mesmo processo
dos discos de udio que so comprados em lojas.
Todos os discos so divididos em trilhas, e as trilhas, em setores.
A gravao feita de modo aleatrio (sorteado), de acordo com os espaos
disponveis.
J a leitura feita de modo direto, e para localizar essas informaes, o disco
tem uma trilha s com os endereos das informaes.
Existem dois tipos principais de discos: rgidos e flexveis.
a) Discos Rgidos:
o Tm muito maior capacidade de armazenamento;
o Ficam fixos dentro do computador;
o Custam mais caros, mas so seguros;
o Para grande porte chamam-se DISK-PACKs;
o
Para micros chamam-se WINCHESTERs ou HDs;o A capacidade mnima sempre por volta de 10 Mbyte.
b) Discos Flexveis:
o So mais baratos e simples de usar;
o Tem por volta de 1,44 Mbyte de capacidade;
o So chamados de disquetes.
Alguns cuidados especiais para com os discos flexveis:
1. no exp-los ao sol ou altas temperaturas;
2. no tocar nas reas descobertas;
3. no exp-los poeira e a fumaa;
4. no molh-los;
5. no engordur-los;
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6. no escrever sobres eles (escreva na etiqueta e depois cole-a);
7. no amass-los;
8. no empilh-los;
9. no guard-los em locais com objetos eletromagnticos.
Em cada um destes casos o risco da perda das informaes e/ou do
disquete.
FITAS: As fitas, da mesma forma que os discos, permitem manter as
informaes fora o sistema. So revestidas de xido de ferro. A unidade que le grava fitas comumente chamada de unidade de fita. Temos trs tipos de
fitas: as de rolo (para grande porte), as fitas cassete e os cartuchos (para
micros). Tem acesso seqencial, ou seja, se o computador est lendo os dados
do centro do carretel de fita, toda a fita antes do ponto desejado precisa ser lida
e passada seqencialmente. Sendo esta uma desvantagem da fita magntica.
Discos Magnticos: So revestidos de xido de ferro; podem ser pratos finos
de ao (discos rgidos) ou de filme Mylar (disquetes). Os discos representam os
bits em pequenas reas magnetizadas, sendo um meio de acesso direto, onde
as cabeas de leitura e gravao podem ir diretamente ao dado desejado sem
ter que ler todo o disco.
Discos ticos: Equivalem a um disco de plstico, onde os dados so
gravados atravs de lasers especiais que fisicamente queimam pontos do
disco. Os dados so lidos diretamente do disco por meio de um dispositivo de
leitura tica, como um aparelho de disco laser estreo.
CD-ROM: So mdias que gravam informaes, somente uma nica vez, e no
podem mais ser modificado seu contedo. O disco somente de leitura.
CD-R: So mdias que permitem a gravao de dados, podendo deixar partes
do disco livre para novas gravaes futuras, mas no possvel apagar dados
j gravados anteriormente.
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CD-RW: So mdias que permitem a gravao e a regravao de dados,
podendo deixar partes do disco livre para novas gravaes futuras, podendo se
desejvel, apagar dados gravados anteriormente.
2.1.1.2. Dispositivos de entrada e sadaSo todos os dispositivos que estiverem ligados unidade de processamento.
Estes equipamentos so destinados concretizao da comunicao entre o
usurio e a mquina. Estes dispositivos, por sua vez podem ser classificados
da seguinte maneira:
Dispositivos de Entrada : So aqueles que enviam informaes do meio
externo (dados brutos que so lanados para dentro da mquina), para a CPU;
convertem em informao utilizvel pela mquina. Mouse e teclado so
dispositivos mais comuns para entrar e inserir dados como caracteres, textos e
comandos bsicos. Algumas empresas esto desenvolvendo teclados mais
confortveis, ajustveis e mais rpidos de usar.Teclados como da Microsoft,
entre outro, que foram projetados para evitar danos s mos e os pulsos
causados por muitas horas de digitao. Dispositivos de voz que usam
microfones e software especiais para registrar e converter o som da voz
humana em sinais digitais. O reconhecimento de voz tambm pode ser
utilizado em sistemas de segurana das empresas permitindo o acesso a reas
restritas somente de pessoal autorizado. Existe tambm a biometria, que um
dispositivo de entrada que l as informaes da impresso digital dos dedos da
pessoa, podendo restringir o acesso a algumas reas da empresa. As cmeras
digitais tambm so outro tipo de dispositivo de entrada, elas registram e
armazenam imagens e vdeos na forma digital, bastante parecidas com os
modelos convencionais.
Dispositivos de Sada: So dispositivos que recebem as informaes da CPU
j processadas, a fim de que sejam mostradas ao usurio. Estes dispositivos
fornecem sada para aos usurios para poderem tomar decises em todos os
nveis de uma organizao, desde a resoluo do problema at a capitalizao
de uma oportunidade competitiva. Qualquer que seja seu contedo ou forma, a
funo desses dispositivos compreende o fornecimento da informao certa,
para a pessoa certa, no formato certo e na hora certa. Os monitores
semelhantes a um aparelho de TV exibem estas sadas para o usurio.
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Existem vrios modelos, marcas e preos sendo que as novas tendncias de
mercado so os monitores de cristas lquido, ou telas de LCD, que funcionam
atravs de uma pistola de eltrons, ditante cerca de 1 p (30,48cm) da tela, o
que os torna grandes e volumosos. So telas planas que utilizam cristais
lquidos, ou melhor, material orgnico semelhante ao leo colocado entre dois
polarizadores para formar caracteres e imagens grficas sobre uma tela
iluminada por trs. Os plotters so tambm um tipo de dispositivo de sada so
utilizados para a impresso de projetos de arquitetura, engenharia, nas
empresas, para imprimir projetos, esquemas e desenhos de construes ou de
novos produtos em papel acetato ou transparncias. A largura padro de 24
e 36 polegadas.
2.2. O que software?
Voc j percebeu uma coisa: um sistema de computao constitui-se de duas
partes, sendo uma fsica (circuitos) e uma lgica.
Toda a parte lgica do sistema recebe um nome genrico: SOFTWARE.
Fazem parte do Software: o programa, o sistema operacional, os dados, o
compilador, o assembler, o interpretador etc.
Existem trs tipos de software: bsico (do fabricante), utilitrios (de apoio) e
aplicativos (do usurio).
2.2.1. Software Bsico o conjunto dos programas bsicos que o fabricante do computador ou
SoftHouse especializada desenvolve para utilizar toda a sua potencialidade.
Exemplos tpicos: sistemas operacionais e seus complementos, compiladores e
interpretadores.
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2.2.2. Software Utilitrio
So programas desenvolvidos por empresas ou profissionais liberais
especializados, para auxiliar na execuo de tarefas repetitivas e exaustivas.
Existe um infinidade de utilitrios, mas podemos agrup-los em famlias de
acordo com a rea de atuao: editores de texto, planilhas eletrnicas, bases
de dados, geradores de grficos, simuladores, ferramentas operacionais e
integrados.
Editores de Texto: Tem a funo de auxiliar na criao/correo de textos,
permitindo formatar, alterar, duplicar, copiar, concatenar (ligar em seqncia),
imprimir cpias, gravar para depois reutilizar etc. Dentro do editor, trabalha
como se o vdeo fosse uma folha de papel na mquina de escrever, com avantagem de que se pode correr pela folha com o cursor e fazer correes,
alteraes, salvar o texto em disco para utilizar em outra ocasio, alm de se
contar com um nmero considervel de comandos para inserir trechos de outro
texto, repetir operaes, anular linhas inteiras ou qualquer outra operao que
facilite o trabalho.
Um bom editor de texto permite a elaborao de:
Etiquetas de identificao;
Mala direta;
Correspondncias;
Formatao de pginas;
Layout de fichas;
Escrituras;
Livros como este com numerao de pginas, ndice, vrios tipos de letras
etc.
Planilhas eletrnicas: Tem a funo de manipular tabelas numricas ou no,
com a facilidade de efetuar clculos por linhas ou pro colunas. As planilhas
geralmente se apresentam em formato de linhas e colunas, sendo as linhasidentificadas por letras e as colunas por nmeros. Para localizar ou operar com
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um dado fornece-se linha e a coluna onde ele se encontra. Exemplo: para
localizar uma dado na linha B coluna dois, digita-se B2 (chamado de clula).
Com uma planilha eletrnica pode-se elaborar:
Fluxo de caixa;
Controle de conta bancria;
Controle de estoque simples;
Controle de materiais;
Controle de frotas;
Clculos contbeis;
Clculos cientficos.
Base de Dados: So gerenciadores de arquivos (colees de dados), com
grandes recursos de localizao, alterao, gravao e consulta de dados.
Tambm so chamados de Banco de Dados, mas esta denominao mais
correta para as colees de dados gerenciados pelo dB.
Podem ser utilizados de forma direta ou programada. So aplicados no
gerenciamento de colees de dados como:
Carteira de cobrana;
Gerenciamento de clientes;
Controle de credirio;
Controle de turmas de escolas;
Controle de pagamentos;
Fichrios diversos, etc...
Podem ser:
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Simples = arquivos completos independentes.
Relacionais = arquivos que se completam entre si pela chave de acesso
(Access chave primria).
Geradores de grficos: So utilizados para plotar grficos e elaborar
desenhos e diagramas. So programas de alta especializao, cientficos ou
artsticos; ilustram trabalhos estatsticos, de engenharia e outros. Todos os
profissionais que necessitam gerar, gravar, reutilizar, alterar, imprimir grficos e
desenhos tcnicos ou artsticos em seus trabalhos utilizam-se destas
ferramentas.
Simuladores: So geradores de movimento (animao) ou de som
(sintetizador), simuladores de equipamentos ou similares. Este tipo de software
utilizado na elaborao de jogos ou no auxlio de tarefas que outros softwares
no esto preparados para realizar.
Ferramentas operacionais: So utilitrios que atuam junto ao sistema
operacional, racionalizando espaos de arquivos, recuperando arquivos
destrudos acidentalmente ou no, pesquisando ocorrncia em arquivos,
controlando diretrios e subdiretrios, pesquisando erros em discos,recuperando discos e outras tarefas de interesse do operador.
Integrados: Trata-se de grupos de utilitrios, reunidos em um s, que
geralmente conversam entre si.
Exemplos: LOUTS 1,2,3 = editor de texto + planilhas + banco de dados
MICROSOFT OFFICE = editor de texto + planilha + banco de dados +
apresentaes de slides
2.2.3. Software do usurio
So programas dedicados para fins especficos. So desenvolvidos
especialmente para empresas ou particulares que solicitem a um programador
ou SoftHouse.
Cada programa aplicado para resolver um problema ou para realizar um
determinada tarefa e nada mais. No so adaptveis e geralmente so
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2 011
3 100
4 101
5 110
... ...
3.1.1. Converso do Sistema Binrio para o Decimal
Utilizamos um nmero decimal como exemplo: 510
5x100 + 1x10 + 0x1 = 510
centena dezena unidade
5x102 + 1x101 + 0x100 = 510
Podemos notar que cada algarismo possui um valor absoluto e outro relativo,
que decorre de sua posio. Cada posio corresponde a uma potncia de 10,
que o sistema decimal comumente usado.
A base do sistema binrio o nmero 2 (dois). Tomemos ento como exemplo
o nmero binrio 110, e utilizando o conceito de formao de nmeros:
1x20 + 1x21 + 0x22 = 1x1 + 1x2 + 0x4 = 3
Logo 110 na base 2 igual ao nmero 3 na base decimal. Ento 310=1102
3.1.2. Converso de Sistema Decimal em sistema Binrio
Como exemplo tomemos o nmero 5610.
56/2 = 28 resto 0, 28/2 = 14 resto 0, 14/2 = 7 resto 0, 7/2 = 3 resto 1
5610 = 10002
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3.2. Sistema Octal de Numerao
O sistema octal de numerao o sistema no qual existem 8 (oito) algarismos
que so: 0,1,2,3,4,5,6 e 7.
DECIMAL 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
OCTAL 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11
3.2.1. Converso do Sistema Octal para Decimal
Vamos tomar como exemplo, e vamos converter o nmero 1118 para decimal
82 81 80
1 1 1
1x82 + 1x81 + 1x80 = 64+8+1 = 7310
3.2.2. Converso do Sistema Octal para Binrio
Utilizemos como exemplo o mesmo nmero acima 7310, vamos separ-lo a
partir da direita indicando abaixo destes os seus valores em binrio.
7 3
111 011
Esta converso ir resultar em 1110112
3.2.3. Converso do Sistema Binrio para Octal
Vamos utilizar como exemplo o nmero 1110112. Para transformarmos esse
nmero em octal, vamos separ-lo em grupo de trs algarismos a partir da
direita.
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28
111 011
7 3
Esta converso ir resultar no nmero 738.
3.2.4. Converso do Sistema Decimal para o Octal
Existem 2 mtodos para efetuarmos esta converso.
Primeiro Segundo
92 2 92 2
4 11 2
3
9210 = 1348
9210 = 10111002 = 1348
3.3. Sistema Hexadecimal de Numerao
o sistema que possui 16 algarismos.
DECIMAL 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 ...
HEXADECIMAL 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F ...
3.3.1. Converso do Sistema Hexadecimal para o Decimal
Utilizaremos como exemplo o nmero 3F16
161 160
3 F 3x161 + 15x160 = 6310
1
2
2
2
2
2
0 46
23
11
5
2
1
0
1
0
1
1
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29
3.3.2. Converso do Sistema Hexadecimal para Binrio
Peguemos como exemplo o nmero C1316
C 1 3
1100 0001 0011
Esta converso ir resultar em C1316 = 1100000100112
3.3.3. Converso de sistema Binrio em Hexadecimal
Neste caso agrupamos o nmero binrio de quatro em quatro algarismos, e
usaremos com exemplo o nmero acima: 1100000100112
1100 0001 0011
12 1 3
Esta converso ir resultar em 121310
3.3.4. Converso de Decimal para Hexadecimal
Existem duas maneiras de fazer esta converso:
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Primeiro Segundo
1000 16 1000 2
8 62 16
Como 1410 = E
100010 = 3E816
100010 = 3E816
4. FUNDAMENTOS DA LGICA DE FUNCIONAMENTO
A base do funcionamento de um computador PC est na chamada eletrnica e
lgica digital.
O computador faz, na realidade, clculos. Operaes aritmticas e lgicas com
nmeros e textos (chamadas "strings"). Ora, se trabalhamos num sistema de
clculo decimal (com dez algarismos), seria muito lgico imaginarmos que um
computador tem de ser capaz de identificar 10 nveis diferentes de energia para
codificar cada um dos 10 algarismos... Mas no isto que acontece. Um
computador com esta caracterstica seria muito caro e complexo. Ao contrrio,
o computador trabalha com o mnimo possvel de nveis de energia para a
codificao de todas as informaes. Este mnimo so os dois estados fsicos
de energia distintos que os chips trabalham (0 e 5V), a chamada eletrnica
3
2
2
2
2
0 500
250
125
62
0
0 231
151
0
1
14
2
2
2
7
3
1
1
1
1
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digital ou binria. Associados a estes estados fsicos distintos temos dois
estados lgicos distintos, que convencionamos chamar de 0 e 1. Em
computadores fazemos uso da chamada aritmtica digital ou binria e da lgica
digital, binria ou Booleana.
Temos assim, o conceito de BIT, que a menor unidade de informao que
pode ser representada pelo computador. Ou seja, um bit s pode assumir um
dos dois estados lgicos j citados, ou 0, ou 1. Dizemos, tambm por
conveno, que um bit 0 est desligado e um bit 1 est ligado.
Mas como vamos conseguir representar todos os dez algarismos do nosso
sistema decimal e ainda letras e outros caracteres com apenas dois estados
lgicos de um bit? Simplesmente agrupando-se estes bits. Para representar umalgarismo, uma letra, um caractere dentro do computador, vamos utilizar um
conjunto de bits, e no apenas um. Quantos? Chegou-se a um nmero de 8
bits como sendo o suficiente. A este conjunto de 8 bits deu-se o nome de
BYTE. O byte a palavra do computador. atravs do byte que o computador
se comunica, trabalha, processa, armazena, calcula etc.
Quantos bytes diferentes existem? Quantos conjuntos diferentes posso fazer
com 8 bits? Simples, 256 (que 28). Como cada byte representa um caracter,
posso representar 256 caracteres diferentes (o suficiente para representar os
10 algarismos, todas as letras do alfabeto, diferenciando-as em maisculas e
minsculas, e ainda alguns caracteres especiais.
Mas para podermos fazer esta representao eu preciso de uma tabela onde
eu relaciono cada byte diferente com um caracter e todos os computadores
precisam usar a mesma "tabela de converso" para poderem se entender.Estas tabelas j existem e so chamadas de cdigos. De importante para ns
temos os cdigos EBCDIC (Extend Binary Coded Decimal Interchange Code) e
ASCII (American Standart Code for Information Interchange).
O cdigo EBCDIC um esquema de codificao desenvolvido pela IBM para
ser usado em seus computadores como um mtodo de padronizao de
associao de valores binrios e caracteres alfabticos, numricos, de
pontuao e de controle de transmisso. anlogo ao ASCII, e utiliza os 8 bitspara a definio de 256 caracteres. Embora o EBCDIC no seja freqente na
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microinformtica, ele bastante conhecido e utilizado em todo o mundo como o
padro da IBM para computadores de grande porte e minicomputadores.
O cdigo ASCII o conjunto de caracteres do cdigo padro americano para o
intercmbio de informao, que consiste dos caracteres disponveis numteclado padro de 128 caracteres e incluindo cdigos de controle no
imprimveis como retorno da cabea de impresso e quebras de pgina. So
256 cdigos divididos em dois conjuntos: o standard (bsico) e o estendido,
com 128 cdigos cada.
O ASCII Standard (bsico) utiliza 7 bits (ou 0 + 7 bits para formar um byte)
gerando 128 cdigos de caracteres numerados de 0 a 127. Os 32 primeiros
valores ficam reservados para cdigos de controle de comunicao e daimpressora. Os 96 cdigos restantes esto associados aos sinais de pontuao
convencionais, aos dgitos 0 a 9, e s letras maisculas e minsculas do
alfabeto romano.
O ASCII Estendido utiliza 8 bits para cada cdigo, proporcionando 128
cdigos numerados de 128 a 255. Ficam associados a conjuntos de caracteres
que podem variar conforme o fabricante do computador e a software house.
Portanto, enquanto o conjunto de caracteres ASCII standard um padro
universal para os equipamentos e programas, os caracteres estendidos s
podero ser interpretados corretamente por programas projetados
especialmente para faz-lo.
Por isso utilizamos com muita freqncia o byte para quantificarmos
caractersticas do computador, como memria, capacidade de disco etc. Como
o byte a unidade, e, por isso mesmo, muito pequeno, fazemos uso dosmltiplos do byte. Mas lembre-se que estamos no campo da aritmtica digital,
onde mil vezes um byte so, na realidade, 1.024 bytes (210).
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Mltiplos do Byte:
Kilobyte - KB - 103 do byte (ou 1024 bytes)
Megabyte MB - 106 do byte (ou 1024 KB)
Gigabyte GB 109 do byte (ou 1024 MB)
Terabyte TB 1012 do byte (ou 1024 GB)
Petabyte PB 1015 do byte (ou 1024 TB)
De maneira anloga podemos tambm podemos fazer uso dos mltiplos
do bit (quilobit, megabit, gigabit, terabit e petabit), unidade mais utilizada em
transferncia de dados.
Funcionamento do Computador
Um computador, quando em operao, lembra muito a estrutura de fases de
um processamento de dados:
Um computador, na realidade, um sistema composto por trs partes:
Hardware + Software + Firmware.
O software a parte lgica do sistema. So os chamados programas e
aplicativos. Veremos mais adiante detalhes de vrios softwares.
O hardware a parte fsica do sistema. a mquina propriamente dito. aparte tangvel.
O firmware o meio termo... um conjunto de software gravado em um
hardware, quase que inseparveis.
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5. REDE DE COMPUTADORES
Uma Rede de computadores consiste de dois ou mais equipamentos
computacionais que podem ser ligados entre si de forma a compartilhar dados
ou recursos computacionais. Esta idia de compartilhamento uma herana
direta das telecomunicaes, que por sua vez surgiu da necessidade do ser
humano comunicar-se de forma fidedigna e eficiente por grandes distncias.
Naturalmente, estas formas de comunicao utilizaram diversos mecanismos e
ferramentas conforme a evoluo humana e a sociedade que a utilizava. Como
exemplo de formas primitivas de rede podemos mencionar os sinais de fumaa,
pombo-correio, o telgrafo, as redes telefnicas e de distribuio.
Com o surgimento dos computadores, surgiu a necessidade de interligao
entre duas ou mais mquinas que pudessem acessar e manipular uma mesma
base de dados, e tambm comunicar-se entre si. Da surge o conceito de Rede
de Computador.
5.1. Histria
Antes do advento das redes de computadores baseadas em algum tipo de
sistema de telecomunicao, a comunicao entre mquinas calculadoras e
computadores antigos era realizada por usurios humanos atravs do
carregamento de instrues entre eles.
Em setembro de 1940, George Stibitz usou uma mquina de teletipo para
enviar instrues para um conjunto de problemas a partir de seu Model K na
Faculdade de Dartmouth em Nova Hampshire para a sua Calculadora deNmeros Complexos em Nova Iorque e recebeu os resultados de volta pelo
mesmo meio. Conectar sistemas de sada como teletipos a computadores era
interesse na Advanced Research Projects Agency (ARPA) quando, em 1962, J.
C. R. Licklider foi contratado e desenvolveu um grupo de trabalho o qual ele
chamou de a Rede Intergalctica, um precursor da Arpanet.
Em 1964, pesquisadores de Dartmouth desenvolveram o Sistema de
Compartilhamento de Tempo de Dartmouth para usurios distribudos degrandes sistemas de computadores. No mesmo ano, no MIT, um grupo de
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pesquisa apoiado pela General Electric e Bell Labs usou um computador
(DECs PDP-8) para rotear e gerenciar conexes telefnicas.
Durante a dcada de 1960, Leonard Kleinrock, Paul Baran e Donald Davies, de
maneira independente, conceituaram e desenvolveram sistemas de redes osquais usavam datagramas ou pacotes, que podiam ser usados em uma rede de
comutao de pacotes entre sistemas de computadores.
Em 1969, a Universidade da Califrnia em Los Angeles, SRI (em Stanford), a
Universidade da Califrnia em Santa Brbara e a Universidade de Utah foram
conectadas com o incio da rede ARPANet usando circuitos de 50 kbits/s.
5.2. Camadas OSI
Para facilitar o processo de padronizao e obter interconectividade entre
mquinas de diferentes sistemas operativos, a Organizao Internacional de
Padronizao (ISO - International Organization for Standardization) aprovou, no
incio dos anos 80, um modelo de referncia para permitir a comunicao entre
mquinas heterogneas, denominado OSI (Open Systems Interconnection).
Esse modelo serve de base para qualquer tipo de rede, seja de curta, mdia ou
longa distncia.
5.2.1. Descrio das camadas
Este modelo dividido em camadas hierrquicas, ou seja, cada camada usa as
funes da prpria camada ou da camada anterior, para esconder a
complexidade e transparecer as operaes para o usurio, seja ele um
programa ou uma outra camada.
Camada fsica: A camada fsica define as caractersticas tcnicas dos
dispositivos eltricos (fsicos) do sistema. Ela contm os equipamentos de
cabeamento ou outros canais de comunicao que se comunicam diretamente
com o controlador da interface de rede. Preocupa-se, portanto, em permitir uma
comunicao bastante simples e confivel, na maioria dos casos com controle
de erros bsico:
Move bits (ou bytes, conforme a unidade de transmisso) atravs de um
meio de transmisso.
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Define as caractersticas eltricas e mecnicas do meio, taxa de
transferncia dos bits, tenses etc.
Controle de acesso ao meio.
Confirmao e retransmisso de quadros.
Controle da quantidade e velocidade de transmisso de informaes na
rede.
Camada de ligao de dados: A camada de ligao de dados, tambm
conhecida como camada de enlace ou link de dados. Esta camada detecta e,
opcionalmente, corrige erros que possam acontecer no nvel fsico.
responsvel pela transmisso e recepo (delimitao) de quadros e pelocontrole de fluxo. Ela tambm estabelece um protocolo de comunicao entre
sistemas diretamente conectados.
Exemplo de protocolos nesta camada: PPP, LAPB (do X.25),NetBios. Tambm
est inserida no modelo TCP/IP (apesar do TCP/IP no ser baseado nas
especificaes do modelo OSI).
Na rede ethernet cada placa de rede possui um endereo fsico, que deve sernico na rede.
Em redes do padro IEEE 802, e outras no IEEE 802 como a FDDI, esta
camada dividida em outras duas camadas: Controle de ligao lgica (LLC),
que fornece uma interface para camada superior (rede), e controle de acesso
ao meio fsico (MAC), que acessa diretamente o meio fsico e controla a
transmisso de dados.
Camada de rede: A camada de Rede responsvel pelo endereamento dos
pacotes, convertendo endereos lgicos em endereos fsicos, de forma que os
pacotes consigam chegar corretamente ao destino. Essa camada tambm
determina a rota que os pacotes iro seguir para atingir o destino, baseada em
fatores como condies de trfego da rede e prioridades.
Essa camada usada quando a rede possui mais de um segmento e, com
isso, h mais de um caminho para um pacote de dados trafegar da origem aodestino.
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Encaminhamento, endereamento, interconexo de redes, tratamento de erros,
fragmentao de pacotes, controle de congestionamento e sequenciamento de
pacotes so funes desta camada.
Movimenta pacotes a partir de sua fonte original at seu destino atravsde um ou mais enlaces.
Define como dispositivos de rede descobrem uns aos outros e como os
pacotes so roteados at seu destino final.
Camada de transporte: A camada de transporte responsvel por pegar os
dados enviados pela camada de Sesso e dividi-los em pacotes que sero
transmitidos para a camada de Rede. No receptor, a camada de Transporte
responsvel por pegar os pacotes recebidos da camada de Rede, remontar o
dado original e assim envi-lo camada de Sesso.
Isso inclui controle de fluxo, ordenao dos pacotes e a correo de erros,
tipicamente enviando para o transmissor uma informao de recebimento,
informando que o pacote foi recebido com sucesso.
A camada de Transporte separa as camadas de nvel de aplicao (camadas 5
a 7) das camadas de nvel fsico (camadas de 1 a 3). A camada 4, Transporte,
faz a ligao entre esses dois grupos e determina a classe de servio
necessria como orientada a conexo e com controle de erro e servio de
confirmao, sem conexes e nem confiabilidade.
O objetivo final da camada de transporte proporcionar servio eficiente,
confivel e de baixo custo. O hardware e/ou software dentro da camada de
transporte e que faz o servio denominado entidade de transporte.A entidade de transporte comunica-se com seus usurios atravs de primitivas
de servio trocadas em um ou mais TSAP, que so definidas de acordo com o
tipo de servio prestado: orientado ou no conexo. Estas primitivas so
transportadas pelas TPDU.
Na realidade, uma entidade de transporte poderia estar simultaneamente
associada a vrios TSA e NSAP. No caso de multiplexao, associada a vrios
TSAP e a um NSAP e no caso de splitting, associada a um TSAP e a vrios
NSAP.
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38
A ISO define o protocolo de transporte para operar em dois modos:
Orientado a conexo.
No-Orientado a conexo.
Como exemplo de protocolo orientado conexo, temos o TCP, e de protocolo
no orientado conexo, temos o UDP. obvio que o protocolo de transporte
no orientado conexo menos confivel. Ele no garante - entre outras
coisas mais, a entrega das TPDU, nem to pouco a ordenao das mesmas.
Entretanto, onde o servio da camada de rede e das outras camadas inferiores
bastante confivel - como em redes locais, o protocolo de transporte no
orientado conexo pode ser utilizado, sem o overhead inerente a uma
operao orientada conexo.
O servio de transporte baseado em conexes semelhante ao servio de
rede baseado em conexes. O endereamento e controle de fluxo tambm so
semelhantes em ambas as camadas. Para completar, o servio de transporte
sem conexes tambm muito semelhante ao servio de rede sem conexes.
Constatado os fatos acima, surge a seguinte questo: "Por que termos duas
camadas e no uma apenas?". A resposta sutil, mas procede: A camada derede parte da sub-rede de comunicaoes e executada pela concessionria
que fornece o servio (pelo menos para as WAN). Quando a camada de rede
no fornece um servio confivel, a camada de transporte assume as
responsabilidades; melhorando a qualidade do servio.
Camada de sesso: A camada de Sesso permite que duas aplicaes em
computadores diferentes estabeleam uma sesso de comunicao. Nesta
sesso, essas aplicaes definem como ser feita a transmisso de dados e
coloca marcaes nos dados que esto sendo transmitidos. Se porventura a
rede falhar, os computadores reiniciam a transmisso dos dados a partir da
ltima marcao recebida pelo computador receptor.
Disponibiliza servios como pontos de controle peridicos a partir dos
quais a comunicao pode ser restabelecida em caso de pane na rede.
Camada de apresentao: A camada de Apresentao, tambm chamadacamada de Traduo, converte o formato do dado recebido pela camada de
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Aplicao em um formato comum a ser usado na transmisso desse dado, ou
seja, um formato entendido pelo protocolo usado. Um exemplo comum a
converso do padro de caracteres (cdigo de pgina) quando, por exemplo, o
dispositivo transmissor usa um padro diferente do ASCII, por exemplo. Pode
ter outros usos, como compresso de dados e criptografia.
A compresso de dados pega os dados recebidos da camada sete e os
comprime (como se fosse um compactador comumente encontrado em PCs,
como o Zip ou o Arj) e a camada 6 do dispositivo receptor fica responsvel por
descompactar esses dados. A transmisso dos dados torna-se mais rpida, j
que haver menos dados a serem transmitidos: os dados recebidos da camada
7 foram "encolhidos" e enviados camada 5.Para aumentar a segurana, pode-se usar algum esquema de criptografia
neste nvel, sendo que os dados s sero decodificados na camada 6 do
dispositivo receptor.
Camada de aplicao: A camada de aplicao faz a interface entre o
protocolo de comunicao e o aplicativo que pediu ou receber a informao
atravs da rede. Por exemplo, ao solicitar a recepo de e-mails atravs do
aplicativo de e-mail, este entrar em contato com a camada de Aplicao do
protocolo de rede efetuando tal solicitao. Tudo nesta camada direcionada
aos aplicativos. Telnet e FTP so exemplos de aplicativos de rede que existem
inteiramente na camada de aplicao.
5.3. Topologia
A topologia de uma rede descreve fisicamente e logicamente como o layout
do meio atravs do qual h o trfego de informaes, e tambm como os
dispositivos esto conectados a ele.H vrias formas nas quais se pode
organizar a interligao entre cada um dos ns (computadores) da rede.A
topologia fsica a verdadeira aparncia ou layout da rede, enquanto que a
lgica descreve o fluxo dos dados atravs da rede.
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5.3.1. Barramento
Na topologia em barra (barramento) pode ser empregada a comunicao com
caminhos bidirecionais. Todos os ns so conectados diretamente na barra de
transporte, sendo que o sinal gerado por uma estao propaga-se ao longo da
barra em todas as direes. Cada no -computador- atende por um endereo na
barra de transporte (normalmente cabos coaxiais), portanto, quando uma
estao conectada no barramento reconhece o endereo de uma mensagem,
esta a aceita imediatamente, caso contrrio, a despreza. Tem como
caracterstica tpica, a possibilidade de todas as estaes escutarem o meio de
transmisso simultaneamente. O princpio de funcionamento bem simples: -
se uma estao deseja transmitir, ela verifica se o meio est ocupado. - se
estiver desocupado, a estao inicia sua transmisso. - se apenas aquela
estao desejava transmitir, a transmisso ocorre sem problemas.O problema
esta no fato de que se h um ponto danificado no barramento,toda a rede e
prejudicada.
5.3.2. Anel ou ring
Na topologia em anel os dispositivos so conectados em srie, formando um
circuito fechado (anel). Os dados so transmitidos unidirecionalmente de n em
n at atingir o seu destino. Uma mensagem enviada por uma estao passa
por outras estaes, atravs das retransmisses, at ser retirada pela estao
destino ou pela estao fonte. Caractersticas: - Dados circulam de forma
unidirecional. - Os sinais sofrem menos distoro e atenuao no enlace entre
as estaes, pois h um repetidor em cada estao. - H um atraso de um ou
mais bits em cada estao para processamento de dados. - H uma queda na
confiabilidade para um grande nmero de estaes. - A cada estao inserida,
h um aumento de retardo na rede. - possvel usar anis mltiplos para
aumentar a confiabilidade e o desempenho!
5.3.3. Estrela ou star
As redes em estrela, que so as mais comuns hoje em dia, utilizam cabos de
par tranado e um hub como ponto central da rede. O hub se encarrega de
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retransmitir todos os dados para todas as estaes, mas com a vantagem de
tornar mais fcil a localizao dos problemas, j que se um dos cabos, uma
das portas do hub ou uma das placas de rede estiver com problemas, apenas o
PC ligado ao componente defeituoso ficar fora da rede. Claro que esta
topologia se aplica apenas a pequenas redes, j que os hubs costumam ter
apenas 8 ou 16 portas. Em redes maiores utilizada a topologia de rvore,
onde temos vrios hubs interligados entre si por switches ou roteadores. Em
ingls usado tambm o termo Star Bus, ou estrela em barramento, j que a
topologia mistura caractersticas das topologias de estrela e barramento.
5.3.4. rvore
A topologia em rvore essencialmente uma srie de barras interconectadas.
Geralmente existe uma barra central onde outros ramos menores se conectam.
Esta ligao realizada atravs de derivadores e as conexes das estaes
realizadas do mesmo modo que no sistema de barra padro. Cuidados
adicionais devem ser tomados nas redes em rvores, pois cada ramificao
significa que o sinal dever se propagar por dois caminhos diferentes. A menos
que estes caminhos estejam perfeitamente casados, os sinais tero
velocidades de propagao diferentes e reflectiro os sinais de diferente
maneiras. Em geral, redes em rvore, vo trabalhar com taxa de transmisso
menores do que as redes em barra comum, por estes motivos.
5.4. Tipos de Redes
As redes tambm podem ser definidas de acordo com a extenso do alcance
de sua comunicao.
5.4.1. PANs (Personal Area Network)
Personal Area Network ou Rede de rea Pessoal uma rede de computadores
pessoais, formadas por ns (dispositivos conectados rede) muito prximos ao
usurio (geralmente em metros). Estes dispositivos podem ser pertencentes ao
usurio ou no. Como exemplo podemos imaginar um computador porttilconectando-se a um outro e este a uma impressora. Tecnologicamente o
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mesmo que uma LAN, diferindo-se desta apenas pela pouca possibilidade de
crescimento e pela utilizao domstica.
5.4.2. LANs (Local Area Network)
LANs (acrnimo de Local Area Network, "rede de rea local" ) so redesutilizadas na interconexo de equipamentos processadores com a finalidade de
troca de dados. Tais redes so denominadas locais por cobrirem apenas uma
rea limitada (10 Km no mximo, quando passam a ser denominadas WANs ),
visto que, fisicamente, quanto maior a distncia de um n da rede ao outro,
maior a taxa de erros que ocorrero devido degradao do sinal.
As LANs so utilizadas para conectar estaes, servidores, perifricos e outros
dispositivos que possuam capacidade de processamento em uma casa,
escritrio, escola e edifcios prximos.
5.4.3. CANs (Campus Area Network)
A CAN (Campus Area Network) uma rede que usa ligaes entre
computadores localizados em reas de edifcios ou prdios diferentes, como
em campus universitrios ou complexos industriais.
Deve tambm usar links (ligaes) tpicos de LANs (Local Area Networks) ou
perde-se seu carter de CAN para tornar-se uma MAN ou WAN, dependendo
de quem seja o dono do link usado.
5.4.4. MANs (Metropolitan Area Network)
Uma Metropolitan Area Network ou Rede de rea Metropolitana uma rede de
comunicao que abrange uma cidade. O exemplo mais conhecido de uma
MAN a rede de televiso a cabo disponvel em muitas cidades.
A partir do momento que a internet atraiu uma audincia de massa, as
operadoras de redes de TV a cabo, comearam a perceber que, com algumas
mudanas no sistema, elas poderiam oferecer servios da Internet de mo
dupla em partes no utilizadas do espectro. A televiso a cabo no a nica
MAN. Os desenvolvimentos mais recentes para acesso internet de alta
velocidade sem fio resultaram em outra MAN, que foi padronizada como IEEE
802.16.
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5.4.5. WANs (Wide Area Network)
A Wide Area Network (WAN), Rede de rea alargada ou Rede de longa
distncia, tambm conhecida como Rede geograficamente distribuda, uma
rede de computadores que abrange uma grande rea geogrfica, com
freqncia um pas ou continente. Difere, assim, das PAN, das LAN e das
MAN.
A histria da WAN comea em 1965 quando Lawrence Roberts e Thomas
Merril ligaram dois computadores, um TX-2 em Massachussets a um Q-32 na
Califrnia, atravs de uma linha telefnica de baixa velocidade, criando a
primeira rede de rea alargada (WAN). A maior WAN que existe a Internet.
Em geral, as redes geograficamente distribudas contm conjuntos de
servidores, que formam sub-redes. Essas sub-redes tm a funo de
transportar os dados entre os computadores ou dispositivos de rede.
As Wans tornaram-se necessrias devido ao crescimento das empresas, onde
as Lan's no eram mais suficientes para atender a demanda de informaes,
pois era necessria uma forma de passar informao de uma empresa para
outra de forma rapida e eficiente. Ai surgiram as wans, que conectam redes
dentro de uma vasta rea geogrfica, permitindo comunicao a grande
distncia.
6. SISTEMAS OPERACIONAIS
6.1. Mono e multiusurio / mono e multitarefa
Monousurio um usurio por CPU
Multiusurio mais de um usurio por CPU. A CPU, sendo uma, s pode
atender um usurio por vez.
Monotarefa (Monoprogramado) executa um programa por vez. Somente
um programa na memria. A CPU s liberada ao trmino do programa.
Multitarefa (Multiprogramado) mais de um programa na memria em
execuo. Exige tcnicas de multiprogramao. As tarefas so executadas em
ordem de chegada, mas pode no ser completada. Cada programa
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executado dentro de sua fatia de tempo (time sharing tempo compartilhado).
Fica a sensao de que os dois programas esto sendo executados ao
simultaneamente. Os dados e programas em "espera" ficam armazenados na
memria. A parte do Sistema Operacional que cuida das vrias tarefas a serem
executadas chama-se Escalonador de Processos ou Escalonador de Tarefas.
Monousurio-Monotarefa DOS
Monousurio-Multitarefa "Win 3.x" e Win 95
Multiusurio-Monotarefa sistema de terminais dedicados (cadastro)
Multiusurio-Multitarefa UNIX, PCMOS, VIRTUOS
6.2. MS-DOS
O DOS (sigla para Disk Operating System ou sistema operacional em disco) foi
originalmente desenvolvido por Tim Paterson daSeattle Computer Products sob
o nome de QDOS (Quick and Dirty Operating System, que em portugus
significa Sistema operacional rpido e sujo), sendo uma variao do CP/M-80
da Digital Research.
O QDOS era apenas um produto interno criado para testar uma nova placa
com UCP 8086. Tambm no rodava nas CPUs 8080 (ou compatveis)
exigidas pelo CP/M-80. A Microsoft licenciou-o da SCP, fez algumas
modificaes e licenciou-o posteriormente IBM (vendido como PC-DOS) para
seu novo 'PC' usando a CPU 8088 (que internamente era idntica 8086), e a
vrios outros fabricantes de hardware, vendido ento como MS-DOS.
MS-DOS (e o IBM PC-DOS que foi licenciado desde ento), e seu
antecessor, QDOS, foram baseados no CP/M (Control Program /
(for) Microcomputers Programa de Controle para Microcomputadores)
que era o sistema operacional de disco dominante entre os microcomputadores
baseados nos processadores de 8 bits Intel 8080 e Zilog Z80.
A empresa Digital Research produziu um sistema compatvel, conhecido como
"DR-DOS", que foi tomado pela Novell (depois de ter comprado a Digital
Research). Este se tornou o "OpenDOS" durante certo tempo, aps a venda de
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uma diviso importante da Novell feita a Caldera International, atual SCO. Mais
tarde, a diviso da Caldera se separou, tornando-se a Lineo (posteriormente
rebatizada como Embedix), que por sua vez vendou o DR-DOS a recm-criada
Device Logics, atualmente DRDOS, Inc.
O DOS possui nativamente uma interface de linha de comandos atravs do
seu interpretador de comandos, command.com, porm no existe apenas uma
verso do DOS. A mais conhecida e popular o MS-DOS, da Microsoft (por
isso, as iniciais MS). Outros sistemas so os PC-DOS, DR-DOS e, mais
recentemente, FreeDOS. Com o aparecimento das GUIs desenvolvidas
primariamente porDouglas C. Engelbart, ou seja interface grficas, como por
exemplo o Microsoft Windows 1.0 e o Common Desktop Environment(CDE), oMS-DOS ficou em segundo plano, mas no foi esquecido. Hoje em dia temos
inclusive diversos emuladores como o DOSBox que nos permitem rodar os
antigos programas feitos para o DOS identicamente em qualquer mquina
como antigamente. Tambm existe uma alternativa livre chamada "FreeDOS".
C:\> o prompt de comando oficial do MS-DOS, e se no alterado, seu
aspecto indica a letra da unidade de disco e o caminho corrente (diretrio
atual), em que se est posicionado. Em verses anteriores, o prompt decomando era representado apenas por A>, onde apenas a unidade de disco
era exibida.
Os principais comandos do DOS so:
dir - Exibe a lista de arquivos (com informaes como tamanho, data, hora).md - Cria uma nova pasta.cd - Entra em determinada pasta.
rd - Exclui determinada pasta.date - Edita ou exibe a data do computador.time - Edita ou exibe a hora do computador.mkdir - Cria um diretrio (pasta) novo. Ex. md pastachdir - Muda de diretrio (pasta). Ex. cd pastacls - Limpa o contedo da tela.echo - Exibe um contedo texto na tela. EX. echo "conteudo"help - Exibe a relao completa dos comandos.
Importante: Os comandos sempre so executados aps o pressionamento da
tecla ENTER.
As principais extenses de arquivos so:
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.com - Arquivos executveis (pequenos e rpidos).
.exe - Arquivos executveis (padro, podendo conter cdigos tanto para 16, 32
ou 64Bits).
.bat - Arquivos de lote (normalmente possuem uma sequencia de comandos
que so executados em Lote, um ps o outro e seu uso bem amplo e
funcional).
.txt - Arquivos de texto (normalmente texto puro, legvel pelo editor oficial do
DOS, EDIT).
6.3. MAC OS
O Macintosh Operating System (Mac OS) a denominao do sistema
operacional padro dos computadores Macintoshproduzidos pela Apple. A
primeira verso foi lanada em 1984. At antes da verso 7.6, era apenas
chamado System (ex.: System 4, System 7), da verso 7.6 em diante passou a
ser chamado Mac OS. A verso atual denomina-se Mac OS X.
Foi o primeiro sistema grfico amplamente usado em computadores a usar
cones para representar os itens do computador, como programas, pastas e
documentos. Tambm foi pioneiro na disseminao do conceito de Desktop,
com uma Mesa de Trabalho com cones de documentos, pastas e uma lixeira,
em analogia ao ambiente de escritrio.
De incio as pastas eram criadas renomeando-se uma "Pasta Vazia" que
estava sempre na raiz do disco. A partir do System 2.0 o sistema foi
modificado, com a incluso do comando "Nova Pasta" no menu Arquivo
do Finder.
O lanamento do Mac OS X foi um marco para o sistema operacional. Na sua
dcima verso, o sistema foi remodelado como um todo, inclusive o ncleo que
passou a ser baseado no do Unix BSD.
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6.4. LINUX
Linux o termo geralmente usado para designar qualquer sistema
operativo (portugus europeu) ou sistema operacional (portugus
brasileiro) que utilize o ncleo Linux. Foi desenvolvido pelo finlands LinusTorvalds, inspirado no sistema Minix. O seu cdigo fonte est disponvel sob
licena GPL para qualquer pessoa que utilizar, estudar, modificar e distribuir de
acordo com os termos da licena.
Inicialmente desenvolvido e utilizado por grupos de entusiastas
em computadores pessoais, o sistema Linux passou a ter a colaborao de
grandes empresas, como a IBM, Sun Microsystems, Hewlett-
Packard (HP), Red Hat, Novell, Oracle, Google, Mandrivae a Canonical.[1]
Apoiado por pacotes igualmente estveis e cada vez mais versteis de
aplicativos para escritrio (LibreOffice; BrOffice, por exemplo) ou de uso geral,
por programas para micro e pequenas empresas gratuitos(projeto GNU) mas
que em nada ficam a dever aos seus concorrentes comercializados, e
interfaces grficas cada vez mais amigveis como o KDE e o GNOME, o
ncleo linux, conhecido por sua estabilidade e robustez, tem gradualmente
caido no domnio popular, encontrando-se cada vez mais presente nos
computadores de uso pessoal atuais. H muito entretanto destaca-se como o
sistema operacional preferido em servidores de grandes porte, encontrando-se
quase sempre presente nos "mainframes" de grandes empresas
comerciais [2] e at mesmo no computador mais rpido do mundo, o Tianhe-I,
chins.
Logo que Linus Torvalds passou a disponibilizar o Linux, ou seja na sua verso0.01, j havia suporte ao disco rgido, tela, teclado e portas seriais, o sistema
de arquivos adotava o mesmo layout do Minix (embora no houvesse cdigo
do Minix no Linux), havia extensos trechos em assembly, e ela j era capaz de
rodar o bash e o gcc.
O prprio usurio deveria procurar os programas que dessem funcionalidade
ao seu sistema, compil-los e configur-los. Talvez por isso, o Linux tenha
carregado consigo a etiqueta de sistema operativo apenas para tcnicos. Foineste ambiente que surgiu a MCC Interim Linux, do Manchester Computer
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Centre, a primeira distribuio Linux, desenvolvida por Owen Le
Blanc da Universidade de Manchester, capaz de ser instalada
independentemente em um computador. Foi uma primeira tentativa de facilitar
a instalao do Linux.
Desde o comeo, o ncleo Linux inclua um sistema bsico para chamadas do
sistema e acesso aos dispositivos do computador. O ncleo de um sistema
operativo define entre vrias operaes, o gerenciamento da memria, de
processos, dos dispositivos fsicos no computador e uma parte essencial de
qualquer sistema operacional utilizvel, contudo para um sistema operacional
adquirir funcionalidade so necessrios tambm vrios outros aplicativos que
determinam funes especficas que aquele sistema ser capaz dedesenvolver, os aplicativos existentes em um sistema operacional com a nica
exceo do ncleo so determinados pelo usurio do computador, como por
exemplo: interpretadores de comandos, gerenciadores de janelas, que
oferecem respectivamente uma interface para o usurio do computador, CLI ou
GUI, e outros aplicativos como editores de texto, editores de imagem,
tocadores de som, e, mas no necessariamente, compiladores.
A maioria dos sistemas inclui ferramentas e utilitrios baseados no BSD etipicamente usam XFree86 ou X.Org para oferecer a funcionalidade
do sistemas de janelas X interface grfica. Assim como tambm oferecem
ferramentas desenvolvidas pelo projeto GNU.
No momento do desenvolvimento do Linux, vrios aplicativos j vinham sendo
reunidos pelo Projeto GNU da Free Software Foundation (Fundao Software
Livre), que embarcara em um subprojeto que ainda continua para obter um
ncleo, o GNU Hurd. Porm devido a vrias complicaes o projeto GNU e
demora em desenvolver o Hurd, Stallman acabou adotando o ncleo Linux
como base para distribuir os programas do projeto GNU , no obstante
diversas pessoas e instituies tiveram a mesma idia e assim vrias
distribuies comearam a surgir baseadas no ncleo desenvolvido
inicialmente por Linus.
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6.5. WINDOWS
Microsoft Windows uma popular famlia de sistemas operacionais criados
pela Microsoft, empresa fundada por Bill Gates e Paul Allen. Antes da verso
NT, era uma interface grfica para o sistema operacional MS-DOS.
O Windows um produto comercial, com preos diferenciados para cada uma
de suas verses. o sistema operacional mais utilizado em computadores
pessoais no mundo, embora uma grande quantidade de cpias sejam ilegais.
O impacto deste sistema no mundo atual muito grande devido ao enorme
nmero de cpias instaladas. Conhecimentos mnimos desse sistema, do seu
funcionamento, da sua histria e do seu contexto so, na viso de muitos,
indispensveis, mesmo para os leigos em informtica.
A verso mais atual do Windows o Windows 7, lanado em 2009
A palavra windows em portugus significa janelas. A sua interface grfica
baseada no padro WIMP e utiliza o conceito WYSIWYG, previamente
desenvolvido em Xerox PARC: possui janelas que exibem informaes e
recebem respostas dos utilizadores atravs de um teclado ou
de cliques do mouse.
O registro da marca Windows foi legalmente complicado, pelo fato dessa
palavra ser de uso corrente em ingls ("windows" equivalente a "window",
que significa janela, porm no plural).
7. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
Apostila de Sistema de Informao Professora Snia Reni, 2005.
Introduo Informtica Autores: ngela J. Nascimento e Jorge L. Heller,
editora Makron Books.
Redes de Computadores Curso Completo Gabriel Torres, editora Axcel
Books
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