Introdução à estrutura e funcionamento de um sistema informático

Os Sistemas Informáticos resultam, obrigatoriamente, da interacção de componentes de naturezas completamente distintas: Hardware - Dispositivos físicos que constituem um sistema informático. Software - Tudo o que são programas para computador, faz a interface do Hardware com o utilizador: Software de Sistema- Sistema operativo Software de aplicação- programas de aplicação para computador Firmware - Categoria intermédia entre Software e Hardware, designa os microprogramas permanentes colocados em memória ROM. Interpretadores e compiladores Programas de Arranque e BIOS

Processamento dos dados Armazenamento e relação da informação Recepção da Informação Transmissão de resultados OUTPUT INPUT INPUT PROCESSAMENTO Código Binário 0 e 1

Estrutura básica de um computador Dispositivos físicos Processador ou Unidade Central de Processamento Dispositivos de Entrada Dispositivos de Saída Dispositivos de memória ou armazenamento Dispositivos de Natureza lógica Software de Sistema - Sistema Operativo Software de Aplicação - Programas de Aplicação

Componentes de hardware Unidades de Entrada Unidades de Saída Contr. ALU Registos teclado écran CPU diskette Memória impressora diskette Disco Rígido

Memória de Armazenamento Auxiliar Unidades de memória RAM ROM Unidade de cálculo ou Unidade Aritmética e lógica UAL Unidade de Saída Unidade de Entrada Unidade de Controlo de todas as operações de Processamento Computador Estrutura Geral UC Unidade de armazenamento ou Memória Elementar(Reg. Dados) ME UCP (Unidade Central de Processamento) Memória de Armazenamento Auxiliar

Unidade Central de Processamento Secção de aquisição e descodificação de instruções Secção de execução Unidade de Controlo Unidade Aritmética e Lógica Registos

O Processador Os Processadores actuais -> fabricados com pastilhas de Sílica (CHIPS) = milhares de componentes electrónicos Exemplo Pentium da Intel Ocupa uma área de 4 Cm2 tem perto de 1 milhão de transistores Executa + de 100 MIPS (Milhões de instruções/Segundo)

Dispositivos de Entrada INPUT Teclado Rato Scanner Leitor de código de Barras Light-Pen Joystick

Dispositivos de Saída OUTPUT Monitor Impressora Plotter

Dispositivos de Entrada/Saída INPUT/OUTPUT Drives Modem Ecrã Sensível ao toque Disquetes Disco Rígido

Memórias

Memórias ou dispositivos de armazenamento Memória primária, principal ou central Que se encontra em contacto directo com a CPU Existe permuta de dados entre CPU e Memória Principal Memória secundária, auxiliar ou externa São suportes de armazenamento de Informação que interessa guardar para além do tempo que é utilizada pela memória primária.

PROM, EPROM, EEPROM ou EAROM Memórias Primárias ROM (Read Only Memory) São memórias permanentes, cujo conteúdo gravado pelo fabricante não pode ser alterado, apenas lido São utilizadas geralmente para guardar linguagem residente do micro-computador e o seu sistema operativo O seu conteúdo não é perdido, mesmo quando se desliga o computador. Outros tipos de ROM: PROM, EPROM, EEPROM ou EAROM

Memórias Primárias RAM (Random Access Memory) Memórias de acesso aleatório São memórias destinadas a leitura e gravação de dados Nelas são armazenados dados e instruções, bem como alguns parâmetros de controle do próprio computador Ao contrário das memórias ROM o seu conteúdo é perdido quando desligamos o equipamento Outros tipos de RAM: DRAM, SRAM, SDRAM

Memórias Secundárias Dois tipos Suportes de armazenamento Discos, disquetes,.... Dispositivos que canalizam a informação entre esses suportes e a memória principal ou processador Drives

Memórias Secundárias Quanto ao modo de acesso aos dados Sequencial Tapes (backups) Directo Discos e disquetes - Suportes magnéticos CD’S - Suportes Ópticos Permitem armazenar maiores quantidades de informação (1 CD= 500 disquetes)

Memórias Secundárias ou Auxiliares Os discos rígidos (“hard disks”) As disquetes (“floppy disks”) Os discos compactos (“CD’S”) As disquetes ZIP As bandas magnéticas

Sistemas de numeração Binário e Decimal Medida de Informação

As palavras inglesas Binary Digit deram origem à palavra BIT Representa a unidade mais pequena que se pode armazenar na memória do computador.

Criação de uma forma de quantificar essa representação A informação e os dados são codificados para a linguagem máquina como sendo 0’s e 1’s. Criação de uma forma de quantificar essa representação 0 -> 1 Bit 1 -> 1 Bit 1 Bit 1 8 Bit’s = 1 BYTE 28 Combinações = 256 representações possíveis

Unidades de medida de Informação e de memória 1 Byte = 8 BIT’s 1 KB (Kilobyte) = 1024 Bytes (210 bytes) 1MB (Megabyte) = 1024 Kilobytes 1 GB (Gigabyte) = 1024 Megabytes 1 TB (TeraByte) = 1024 Gigabytes 1 disquete tem capacidade para 1,44 MB de informação 1 CD-ROM tem capacidade para 650 MB = 507 disquetes