Profª Amita Muralikrishna SOFTWARE/HARDWARE Curso Superior de Tecnologia em Informática com Ênfase em Banco de Dados ou Redes de Computadores Profª Amita Muralikrishna FATEC - Faculdade de Tecnologia de São José dos Campos

HARDWARE/SOFTWARE Hardware: conjunto de componentes físicos que formam o computador, ou seja, a máquina propriamente dita, composta de placas, circuitos integrados, conexões, componentes e cabeamento.

HARDWARE/SOFTWARE Software: programas de um computador, ou seja, o conjunto ordenado de instruções, expresso em linguagens especiais e compreensíveis para a máquina, para que ela possa executar as operações que desejamos.

BOOT Boot  expressão em inglês para designar um começo: o pontapé inicial.  Processo que ocorre a partir do momento que o computador é ligado, até que um sistema operacional esteja carregado e o controle do computador esteja nas mãos do usuário.

MEMÓRIAS PRIMÁRIA E SECUNDÁRIA MEMÓRIAS PRIMÁRIAS são aquelas acessadas diretamente pela CPU; nos computadores atuais, temos mais de um tipo de componente fazendo papel de memória primária. Os principais são as memórias RAM e ROM; os dispositivos de memória primária são muito rápidos, mas não têm grande capacidade.

MEMÓRIAS PRIMÁRIA E SECUNDÁRIA EXEMPLOS DE MEMÓRIAS PRIMÁRIAS: Memória ROM: Read-Only Memory = “Memória somente de leitura”; Memória RAM: Random Access Memory = “Memória de Acesso Aleatório”; Memória Cache: tem por finalidade aumentar o desempenho do processador realizando uma busca antecipada na memória RAM; Memória Virtual: uma extensão da memória RAM;

MEMÓRIAS PRIMÁRIA E SECUNDÁRIA MEMÓRIAS SECUNDÁRIAS O termo memória secundária refere-se, na verdade, aos dispositivos de armazenamento; programas muito grandes, como os sistemas operacionais e aplicativos, bem como todos os dados que salvamos num computador ficam guardados em dispositivos de armazenamento; quando esses programas ou dados vão ser utilizados, eles precisam ser carregados na memória primária para que possam ser executados pela CPU.

MEMÓRIAS PRIMÁRIA E SECUNDÁRIA EXEMPLOS DE MEMÓRIAS SECUNDÁRIAS: Disco Rígido: Hard Disk (HD), conhecido também como winchester; Disquete; CD (Compact Disk); DVD (Digital Versatile Disc);

MEMÓRIA ROM A memória ROM do computador contém 3 programas diferentes: BIOS (Basic Input/Output System = Sistema básico de entrada e saída); POST (Power-on Self-Test = Teste automático ao ligar); Setup (= Configuração)

BIOS BIOS (Basic Input/Output System = “Sistema básico de entrada e saída”) um conjunto de rotinas utilizadas para acesso aos componentes do computador. são utilizadas pelo sistema operacional ou por chamadas de interrupção todas as vezes em que se tornar necessário o acesso à algum circuito da placa-mãe ou de placas periféricas. o BIOS deve ser adequado à placa-mãe na qual se encontra instalado e, por isso mesmo, é fornecido pelo fabricante da placa-mãe.

POST POST (Power-on Self-Test = “Teste automático ao ligar”) teste dos dispositivos vitais do computador; detecta a configuração atual do computador; testa os dispositivos instalados; inicializa os que necessitam de programação inicial; carrega o SO da memória secundária para a primária e passa o controle do microprocessador para o sistema operacional carregado na memória.

INICIALIZAÇÃO DO POST Sempre que o computador é ligado, as instruções iniciais levam à execução do POST. Genericamente, a seqüência de eventos do POST é a seguinte: • identificação das configurações atuais (Setup); • programação do chip-set da placa-mãe; • inicialização do circuito de vídeo; • teste da memória; • teste do teclado; • carga do sistema operacional; • passa controle ao sistema operacional.

PROGRAMA SETUP SETUP (= “configuração”)  programa de configuração do hardware do computador. está residente na memória ROM e pode ser ativado pressionando alguma tecla durante a execução do POST; suas opções de configurações são, basicamente, informações sobre os dispositivos instalados, seus endereços e sua performance; ficam armazenadas na memória chamada CMOS, esta, ao contrário da ROM, aceita leitura e gravação de informações e permanece constante alimentada por uma bateria recarregável existente na placa-mãe.

PLUG-AND-PLAY Antes da existência dos dispositivos Plug-and-Play, para cada novo dispositivo instalado, precisávamos entrar no Setup para adicionar à CMOS informações sobre o dispositivo. Hoje em dia, graças à tecnologia Plug-and-Play, se um novo dispositivo for instalado no computador, ele é reconhecido e configurado automaticamente pelo BIOS durante o POST. Assim não são mais necessárias as configurações manuais de hardware.

CARREGAMENTO DO SO Consiste em: Carregar um Sistema de Arquivos: O SO tem tabelas para organizar o armazenamento de dados e programas e facilitar sua transferência para a memória primária, sempre que eles forem utilizados; Carregar configurações: o sistema operacional executa algumas configurações dos principais dispositivos de entrada e saída que ele utiliza, como teclado, mouse, monitor, etc. Essas configurações podem ser alteradas pelo usuário. Quando o computador é desligado todas as configurações ficam guardadas na memória secundária. Na inicialização do sistema operacional, elas são carregadas e executadas automaticamente.

CAMADAS DE SOFTWARE Na figura, as 7 camadas de software em que normalmente se organiza o funcionamento de um PC. Nesse modelo, temos 7 camadas, sendo que cada uma pode ainda ser subdividida, e algumas podem, juntas, serem vistas como uma só.

CAMADAS DE SOFTWARE BIOS: é um sistema de controle de baixo nível, que trata diretamente dos sinais de controle e endereços de todos os dispositivos de hardware. É muito importante tanto no processo de Boot, como durante todo o funcionamento do PC. Ele atua no acesso a todos os dispositivos de hardware. Drivers: são pequenos programas desenvolvidos pelos próprios fabricantes de dispositivos de hardware. Sempre que instalamos um novo hardware no PC, precisamos instalar seus drivers, pois sempre que o SO quiser acessar um dispositivo de I/O, ele o fará através do driver apropriado. O driver, por sua vez, passa ao BIOS, as instruções, para que seja feito o acesso.

CAMADAS DE SOFTWARE Kernel: é o coração do SO e funciona intimamente ligado ao BIOS. Ele é responsável pelas funções vitais para o funcionamento do PC, como controle de memória e verificação e tratamento de interrupções. É através dele que o Sistema Operacional, e todas as camadas superiores, interagem com o BIOS e com o hardware do PC. Sistema Operacional: suas principais funções são alocação e gerenciamento de arquivos armazenados, criação e gerenciamento de memória virtual e gerenciamento de processos (nos sistemas multitarefa).

CAMADAS DE SOFTWARE API (Aplication Program Interface = Interface de programas aplicativos): é a camada que faz a ligação entre os aplicativos e o Sistema Operacional. As APIs fazem parte do Sistema Operacional. Dizemos que quando um aplicativo precisa utilizar qualquer dispositivo de hardware, ele 'chama uma API' do Sistema Operacional. Aplicação: é a parte principal dos programas aplicativos que utilizamos para desempenhar diversas tarefas, como editar textos, editar imagens, navegar na Web, ouvir músicas, ver vídeos, etc.

CAMADAS DE SOFTWARE Interface de Usuário: é uma camada presente nos aplicativos, como os Sos, responsável pelo controle de telas (janelas, ícones e botões) e por interpretar os comandos do usuário (teclas digitadas, clicks no mouse, etc.), que disparam diversos processos.

PROCESSADORES são circuitos integrados digitais muito complexos; eles são o 'cérebro' de um computador; têm a função de ler instruções na memória, e executá-las. Dessa forma, comanda todos os outros dispositivos de um computador; as instruções que executa não são nem um pouco complexas, resumem-se em cálculos matemáticos, operações lógicas e movimentação de dados entre dispositivos. Porém, é através de seqüências de milhões e milhões de instruções desse tipo que são executadas todas as tarefas que cabem a um computador.

PROCESSADORES Internamente, o processador divide-se em três partes: ULA (Unidade Lógica e Aritmética): é um conjunto de circuitos digitais capaz de executar operações lógicas e aritméticas. UC (Unidade de Controle): é o circuito que lê e decodifica cada instrução de entrada. Ele comanda a ULA, determinando que operações devem ser feitas, coordenando a entrada e saída de dados. Registradores: são posições de memória internas ao processador, com funções muito importantes para o seu funcionamento. Exemplos: PC (Program Counter), que guarda o endereço de memória da próxima instrução a ser lida; IR (Instruction Register), que guarda a instrução que está sendo executada.

PROCESSADORES - Para coordenar e sincronizar as operações de leitura e execução de instruções, o processador precisa de um circuito de Clock. O circuito de clock é um circuito oscilador que gera pulsos elétricos. Esses pulsos determinarão a velocidade de trabalho do processador.