Conceitos Básicos Informática para concursos – Aula 1 Prof. Erion

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1 Conceitos Básicos Informática para concursos – Aula 1 Prof. Erion
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2 Componentes Funcionais
COMPUTADOR HARDWARE SOFTWARE

3 Componentes Funcionais
Hardware é a parte física do computador Software é a parte Lógica.

4 Firmware É o conjunto de instruções operacionais programadas diretamente no hardware de um equipamento eletrônico e armazenadas em um circuito semi-condutor (chip).

5 Exemplos de Firmware

6 Sistemas de Informação
São métodos envolvendo máquinas e pessoas para coletar, organizar, processar, transmitir e divulgar dados com objetivo de gerar informações para as mais diversas finalidades.

7 Primeiro Instrumento de Cálculo
Ábaco – 550 aC

8 1º Computador Eletrônico
ENIAC – 1946 – 1ª Geração

9 1º Microcomputador ALTAIR

10 Downsizing Comparações 1ª Geração 3ª e 4ª Gerações 2ª Geração

11 Tipos de Computadores Mainframe – Computador de Grande Porte, são máquinas multiprocessadas de altíssimo desempenho, empregadas como servidores de grandes redes corporativas.

12 DESKTOP ou PC – Computador de Mesa, o mais popular.
Tipos de Computadores Gabinete ou Case DESKTOP ou PC – Computador de Mesa, o mais popular.

13 PC ou Mac? Em meados da década de 80, duas “arquiteturas” se popularizaram, diferenciando-se de outros modelos de computador: o PC (Personal Computer), desenvolvido pela IBM e o Macintosh desenvolvido pela Apple. O IBM-PC acabou tornando-se a arquitetura “dominante”.

14 Arquitetura Aberta ou Fechada?
Dell – PC de arquitetura fechada. iMac – Apple arq. fechada sempre. Hoje em dia muito computadores, mesmo do tipo PC também utilizam arquitetura fechada, principalmente aqueles produzidos por marcas famosas.

15 Notebook ou Netbook? Laptops ou Notebooks são a mesma coisa. Já os Netbooks são computadores portáteis com menos recursos, voltados principalmente a visualizar imagens, documentos e acessar a Web.

16 Tipos de Computadores PDA – Assistente Digital Pessoal, aqui vistos em diferentes apresentações como PalmOne, PocketPC e 2 modelos de smart phones (Blackberry e iPhone).

17 Tipos de Computadores Tablet PC ou Simplesmente Tablet – é um dispositivo pessoal em formato de prancheta que pode ser usado para acesso à Internet, organizar arquivos, visualização de fotos, vídeos, leitura de livros, jornais e revistas e jogos.

18 CaseMod São computadores montados com gabinetes modificados – de forma personalizada.

19 Bom, daí já é exagero achar que funciona!!!

20 Diagrama de Von Neumann

21 Funções Básicas do Computador
} Entrada Processamento Saída Armazenamento de Dados

22 Comunicação Elétrica e Unidades de Medida
Para trabalhar com números podemos utilizar diversos sistemas de representação numérica, cada um com o seu conj. de sinais. Para cada um deles existe uma respectiva Base. Base (Número de diferentes algarismos usados por um sistema numeração) No dia a dia usamos o sistema decimal Utiliza 10 digitos (0- 9), a base é 10

23 O sistema binário emprega somente os algarimos 0 e 1
O sistema binário emprega somente os algarimos 0 e 1. Ou seja, é um sistema de dois dígitos - usa base 2. Ele é utilizado nos computadores eletrônicos pois representa adequadamente os possíveis estados de um componente eletrônico: ligado (passando corrente elétrica) desligado (não passando corrente elétrica).

24 O sistema binário utiliza 8 bits para representar um caractere
Bit – Binary Digit – menor unidade de informação que pode ser processada. Um bit pode assumir 2 valores: 0 ou 1 Byte - conjunto de 8 bits. Cada byte armazena o equivalente a um caractere de nossa linguagem. 1 caractere = 1 byte = 8 bits = 256 combinações (28) = ASCII Por exemplo, para armazenarmos a letra B usaríamos o número binário Byte - É a unidade de medida básica e universal para a capacidade de armazenamento de dados no computador e todos os seus dispositivos .

25 Há discos rígidos de até 3 TB
KB quilobyte (mil) bytes Pode ser designada também por Kbyte Disquete de 5 ¼” (tam. em polegadas de seu diâmetro), capacidade: 360 KB MB megabyte (milhão) 220, bytes. Disquete 3,1/2” – 1,44 MB CD-ROM 600 MB GB gigabyte (bilhão) Pendrive, até 300 GB TB terabyte isto equivale a uma valor aproximado a um trilhão de bytes. 240 Há discos rígidos de até 3 TB PB, Petabyte ...quadrilhão de bytes EB, Exabyte ZB, Zettabyte...YB, Yottabyte 280

26 Dispositivos de Processamento, Entrada, Saída e Armazenamento de Dados
Gabinete ou Case Monitor: Dispositivo de Saída Dispositivos de Entrada

27 Placa mãe (motherboard)
“todo o cérebro precisa de um corpo” é a placa de circuito impresso onde reside a principal parte eletrônica do computador: CPU, RAM, placa de vídeo, e onde todos os demais componentes do micro são conectados; ela traz todos os componentes que permitem ao processador comunicar-se com os demais periféricos.

28 Placa-mãe onboard possuem alguns recursos, como placa de som, vídeo, modem, rede, etc, incorporadas a ela. Ou seja, em vez de ter uma placa para cada um desses dispositivos, ela mesma executa a função de cada placa. Em geral, tem custo menor e o desempenho pode ser comprometido pois o processador passa a executar tarefas que seriam feitas pelas placas de expansão (placas de vídeo, som, etc).

29 Placa-Mãe = Motherboard ou Mainboard

30 Placa-Mãe / ATX Dispositivos OnBoard

31 Placa-Mãe / ATX Dispositivos Off Board

32 Cada processador precisa de uma placa mãe desenvolvida especialmente para ele pois, devido à diferenças de arquitetura, os processadores possuem “necessidades” diferentes. Cada processador possui um número diferente de contatos, ou terminais, opera usando uma voltagem diferente e precisa de um conjunto de circuitos de apoio desenvolvidos especialmente para ele. Então, não podemos instalar um Athlon II numa placa-mãe para Core2 Duo, por exemplo.

33 Slot de expansão socket
Um encaixe projetado para receber placas de expansão e conectá-las ao barramento de expansão do sistema. socket é um receptáculo que segura fisicamente um processador no computador

34 Slots de expansão: vídeo, som, modem
Sockets Placa mãe para dois processadores Intel Xeon.

35 Chipset Na placa-mãe existem circuitos de apoio chamados de Chipset. Eles são responsáveis por definir as principais características da placa-mãe, por exemplo, o máximo de memória RAM ou Cache que o processador consegue acessar, tipo de memória que o processador é capaz de reconhecer. Por exemplo: se a memória é DDR2 ou DDR3, se o processador é Intel ou AMD, etc. A qualidade do chipset influi diretamente no desempenho da placa-mãe, por isso muitos se preocupam mais com o modelo de chipset que a placa-mãe tem do que com sua própria marca.

36 Chipset De maneira geral podemos dizer que o chipset é formado por 2 circuitos chamados: Controlador do Sistema Central ou Ponte Norte comunica o processador com as memórias, e em alguns casos com barramentos PCI Express e AGP, controla memória RAM e a Cache. Controlador de Periféricos ou Ponte Sul : controladores de HD, portas USB, paralelas, seriais, etc.

37 Placa Mãe para AMD - M810 LMR v5.0 (mostrada em aula pela profa.)

38 Slots DIMM (p/ até 1 GB de RAM)
Placa Mãe para AMD - M810 LMR v5.0 (mostrada em aula pela profa.) Slots DIMM (p/ até 1 GB de RAM) BIOS (AMIBIOS) Soquete processador AMD

39 Traz rede e modem on board
Placa Mãe para AMD - M810 LMR (mostrada em aula pela profa.) Traz rede e modem on board Slots AGP: Permite que o vídeo on board seja desabilitado. Slots PCI

40 Traz rede e modem on board
Placa Mãe para AMD - M810 LMR (mostrada em aula pela profa.) Traz rede e modem on board Bateria: alimentar a memória de configuração (CMOS) e alimentar o relógio de tempo real do micro (relógio que marca a data e a hora). Conector da fonte de alimentação – ATX (20 vias)

41 Conectores: cabo de rede.
2 usb Conectores: som, ,microfone Conectores: mouse e teclado. Portas paralelas para impressora, vídeo,

42 Placa-mãe ASUS P5B

43 Sua função é a interconexão entre componentes
Barramento (bus) É uma via de comunicação existente na placa mãe, através da qual o microprocessador transmite e recebe dados de outros circuitos. Sua função é a interconexão entre componentes

44 Barramento – capacidade de transferência (medido em bits)
É um grupo de linhas paralelas, impressas diretamente na placa-mãe, cujo o número afeta a velocidade com a qual os dados viajam de um componente a outro do hardware. Como cada fio (linha metálica impressa na placa-mãe) transfere apenas 1 bit de cada vez; um barramento de 32 bits transfere 4 bytes por vez; de 64 bits transfere 8 bytes e assim por diante. Barramento – capacidade de transferência (medido em bits)

45 O principal barramento do micro é o local, a via de comunicação que conecta o processador aos circuitos primordiais da placa mãe: RAM, cache L2, chipset. O barramento Local é de alto desempenho e por isso periféricos lentos não podem ser conectados diretamente a ele. Então, o processador se comunica com outros periféricos (HD, placa de vídeo, placa de som, placa de fax modem) através de Barramentos de Entrada e Saída, também conhecidos como barramentos de expansão.

46 Padrões mais conhecidos:
ISA (Industry Standard Architeture) (antigo: surgiu na versão 8 bits...depois 16 bits) PCI:(Peripheral Component Interconnect - Interconexão de Componentes Periféricos). substituto do ISA, criado em 93 pela Intel , para o Pentium (barramento de dados de 32 bits ou 64 bits). AGP:(Accelerated Graphics Port) criado em 97 (Pentium II), projetado especialmente para placas de vídeo. (Por isso, é considerado uma porta e não um barramento, diferentemente do que acontece com o PCI). esses modelos são disponibilizados na placa mãe através de conectores, chamados SLOTS.

47 Padrões mais conhecidos:
USB (Universal Serial Bus): porta serial de alta velocidade que permite a conexão de vários periféricos externos à placa mãe, através de um único plug. Este barramento é plug-and-play, (pode encaixar e desencaixar periféricos com o micro ligado). é padronizado para todos os seus periféricos. Isso acaba com problemas da falta de padronização dos PCs pois, nos micros atuais podemos verificar que para cada periférico, normalmente há a necessidade de uma porta e, dependendo do periférico há a necessidade de configuração e instalação da placa dentro do micro...

48 CPU Localização: dentro do gabinete, acoplado à placa-mãe)
A CPU é o mesmo que UCP (Unidade Central de Processamento) ou Microprocessador. Devem ser programadas para que execute tarefas (ou seja, trata-se de um CI – Circuito Integrado capaz de obedecer instruções). Quem fabrica Microprocessadores? Os principais fabricantes são Intel, AMD, ARM, VIA (antiga Cyrix) IBM e Motorola (já produziram antigamente p/ Macintosh) Pentium , Celeron, Centrino, Xeon, Core2 (da Intel) K6 III, Duron, Athlon, Phenom (da AMD).

49 Processamento A CPU ou Processador é o principal chip de um computador, é usado para interpretar os comandos, processar as instruções, executar os cálculos, gerenciar o fluxo de informações do computador.

50 Registradores Memória de alta velocidade que permite o armazenamento de valores intermediários ou informação de comando. Os registradores definem o tamanho da palavra computacional, ou seja, a quantidade máxima de dados que pode ser processada. Representam o nível mais alto na hierarquia das memórias. Sendo as memórias mais rápidas e caras. O tamanho dos registradores já são definidos pelo fabricante, podendo ser de 8 a 64 bits, de acordo com o modelo do processador.

51 Registradores

52 ROM Read Only Memory (Memória Somente de Leitura)
Usada para armazenar as instruções de inicialização, assim que o computador é ligado. Por padrão, informações são gravadas pelo fabricante uma única vez e após isso não podem ser alteradas ou apagadas, somente acessadas. São memórias cujo conteúdo é gravado permanentemente. Não é apagada quando a sua alimentação é cortada, ao contrário do que ocorre com as memórias RAM.

53 Tipos de ROM PROM – (Programmable ROM) podem ser escritas com dispositivos especiais mas não podem mais ser apagadas ou modificadas. EPROM – (Erasable PROM) podem ser apagadas pelo uso de radiação ultravioleta permitindo sua reutilização. EEPROM – (Electrically EPROM) podem ter seu conteúdo modificado eletricamente, mesmo quando já estiver funcionando num chip. FLASH ROM - semelhantes às EEPROMs são mais rápidas e de menor custo. A diferença da Flash-ROM para a EEPROM é que na Flash-ROM não é possível apagar somente um determinado endereço dentro da memória e reprogramar apenas um dado.

54 EPROM

55 Programas da ROM Quando o computador é ligado, o processador não sabe o que fazer. O programa necessário para dar partida no micro é escrito em um chip ROM, localizada na placa mãe. Na ROM há basicamente 3 programas (firmware): BIOS (Basic Input/Output System - Sistema Básico de Entrada/Saída); POST (Power-On Self Test) SETUP (configuração)

56 BIOS é justamente a primeira camada de software do sistema: Ensina o processador a trabalhar com os periféricos mais básicos do sistema, tais como unidade de disquete, vídeo em modo texto, etc. assegura que todos os outros chips, discos rígidos, portas e CPU funcionem juntos; A nomenclatura BIOS é um nome genérico, podendo ser interpretado como “tudo que está na ROM do micro”. Existem periféricos, como a placa de vídeo, que também tem mem. ROM. Assim temos o “BIOS da placa de vídeo.” Mesmo depois do carregamento do S.O, o BIOS continua provendo muitas informações e executando tarefas indispensáveis para o funcionamento do sistema. Ex.: ativar outros chips como o BIOS da placa de vídeo; funções para acessar o HD, etc. Fabricantes: AMI, Award, Phoenix,etc. (para atualizar o BIOS é preciso conhecer o fabricante e o chipset da placa-mãe).

57 POST Um autoteste feito sempre que ligamos o micro.
O post executa as seguintes rotinas: Identifica e “exibe” a configuração do sistema instalada; Testa a memória; o teclado; Inicializa todos os circuitos periféricos de apoio (chipset) da placa mãe, inicializa o vídeo; Entrega o controle do microprocessador ao S.O; Após o autoteste ele faz o boot (carrega o S.O do HD para a memória); Os dados do POST são mostrados durante a inicialização (aquela tabela que aparece antes do carregamento do S.O, indicando a quant. de mem. instalada, assim como o HD, drive de disquete, etc. instalados no micro).

58 Mensagens de erro do POST
A função do Post é verificar se tudo está funcionando corretamente. Caso seja detectado algum problema em um componente vital para o funcionamento do sistema, como as memórias, processador ou placa de vídeo, o sistema emitirá uma certa seqüência de bips sonoros, alertando sobre o problema ou na forma de mensagens na tela quando o problema for menor, por exemplo, falhas do disco rígido.

59 Setup Programa de configuração do hardware.
Através dele o usuário pode, se preferir, alterar a velocidade de operação das memórias, o modo de funcionamento dos disco rígido, ativar/desativar algum recurso, etc. Uma configuração errada do setup pode tornar o sistema até 70% mais lento do que com uma configuração otimizada.

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61 RAM Memória de Acesso Aleatório, do inglês Random Access Memory.
É usada pelo processador para armazenar os dados que estão sendo processados; É uma memória de Escrita e Leitura; Dinâmica; A memória RAM é capaz de responder às solicitações do processador numa velocidade muito alta. É volátil, ou seja, todos os dados são perdidos quando desligamos o computador.

62 Os micros atuais podem vir com 2 GB, 4 GB, 8 GB de memória RAM.
Memória RAM (Random-Access Memory): Se o micro possui pouca memória RAM, o processador terá que usar o disco rígido para guardar os dados que deveriam ser armazenados na memória, tornando o sistema extremamente lento. É possível notar que é preciso instalar mais memória quando o micro começar a ficar lento e a acessar intermitentemente o disco rígido em momentos de atividade mais intensa. Os micros atuais podem vir com 2 GB, 4 GB, 8 GB de memória RAM.

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64 Memória Cache Como o processador consegue ser mais rápido que a memória RAM, ao trocar informações com a RAM os processadores antigos (ex.: 286) tinham de esperar que a RAM estivesse pronta para receber novo dados. Isso diminuía o desempenho do computador! Ex.: bibliotecário Solução foi a utilização de uma quantidade de memória RAM de alto desempenho como intermediária na leitura e escrita de dados da memória RAM.

65 Hierarquia de Memória TEMPO +

66 Memória Virtual foi criada porque, obrigatoriamente, um programa necessita passar pela memória principal para ser executado, e como quase sempre não é possível ter RAM suficiente para executar todo o programa da memória, é necessário executar esse programa em partes. Os sistemas operacionais atuais permitem ao processador usar o Disco Rígido para gravar dados caso a memória RAM se esgote, recurso chamado de memória virtual. Utilizando este recurso, mesmo que a memória RAM esteja completamente ocupada, o programa será executado, porém mais lentamente, devido à lentidão do disco rígido.