Introdução aos Sistemas Computacionais - univap.br · Entendimento dos princípios de...

INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS

COMPUTACIONAIS

Prof. Esp. Patricia Dias da Silva Peixoto

Matéria: Sistema Computacional

O QUE É INFORMÁTICA?

Em 1957, o alemão Karl Steinbuch publicou um jornal chamado Informatik: Automatische Informationsverarbeitung ("Informática: processamento de informação").

Em português, a palavra informática é formada pela junção das palavras informação + automática.

Pode dizer-se que informática é a ciência que estuda o processamento automático da informação.

POR QUE ESTUDAR INFORMÁTICA?

Informática tem uma função social e um impacto ímpar na sociedade.

Desempenha um papel chave nos maiores avanços de nossa época.

São diversas áreas precisando de profissionais capacitados e, no Brasil, uma oferta muito baixa de mão-de-obra.

Os profissionais mais qualificados têm uma inserção rápida no mercado (escolhem onde querem trabalhar).

O QUE ESPERAR DE UM CURSO TÉCNICO

EM INFORMÁTICA?

Entendimento dos princípios fundamentais de funcionamento de dispositivos computacionais.

Capacidade de analisar problemas e desenvolver soluções computacionais.

Criar programas que aproveitem da melhor forma os recursos da máquina.

Noções fundamentais de redes e desenvolvimento de sistemas que utilizem rede.

O QUE ESPERAR DE UM CURSO TÉCNICO

EM INFORMÁTICA?

Entendimento dos princípios de funcionamento

da internet.

Desenvolvimento de sites e aplicações de rede que

utilizem tecnologias recentes.

O QUE É UM COMPUTADOR?

O computador é uma máquina que processa

dados.

Entre vários benefícios, podemos citar:

Grande velocidade no processamento

Disponibilização de informações.

Próprio para execução de tarefas repetitivas

Propicia a redução de custos em várias atividades.

É formado e funcional por meio de duas bases:

Hardware

Software

HARDWARE

Hardware é a parte física de um computador, é

formado pelos componentes eletrônicos, como por

exemplo, circuitos de fios e luz, placas e qualquer

outro material em estado físico.

Todo o conjunto de componentes físicos de

um computador incluindo os periféricos

ligados a ele. Por exemplo, o teclado, os

monitores, as impressoras entre outros.

SOFTWARE(PROGRAMAS)

É formado por componentes não físicos.

É formado por instruções lógicas que fazem o

hardware trabalhar de forma a apresentar

resultados.

O QUE É UM SISTEMA COMPUTACIONAL?

Todo Sistema Computacional, no qual o

Computadores Digitais e os Microcontroladores

estão incluídos, é um Sistema Lógico formado por

duas partes fundamentais, denominadas de:

“Hardware" e “ Software“.

Sistema de Computação = hardware + software

O QUE É UM DADO?

Dado pode ser definido como a matéria-prima

originalmente obtida de uma ou mais fontes

(etapa de coleta).

O QUE É A INFORMAÇÃO

A Informação é o resultado do processamento.

Isto é, o dado processado ou "acabado”.

OBTENDO A INFORMAÇÃO

Dados Processamento

Informação

PORQUE DOS COMPUTADORES...

Há muito tempo, o homem vem tentando resolver seus problemas de forma cada vez mais rápida e com menos esforços.

Procurando fazer com que suas tarefas repetitivas sejam executadas com maior precisão e eficiência.

O computador veio ajudar nesse sentido. Na verdade, o computador revolucionou o mundo contemporâneo.

Ele está infiltrado nos hospitais, nos escritórios, nas indústrias, nas casas, nos restaurantes etc.

É uma ferramenta quase que indispensável para qualquer profissional

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM

COMPUTADOR

O computador não é uma máquina com

inteligência.

Possui grande capacidade para processamento de

informações.

Grande volume de dados

Grande velocidade nas operações sobre esses dados

É uma máquina de cálculos extremamente rápida

O DESAFIO

Quem é mais rápido, o cérebro humano ou um

computador moderno?

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Basicamente, o computador é organizado em três

grandes funções ou áreas:

Entrada de dados.

Processamento de dados.

Saída de dados.

Você já viu isso antes!?

OBTENDO A INFORMAÇÃO

Dados Processamento

Informação

ENTRADA DE DADOS

Para o computador processar dados, precisamos

ter meios para fornecê-los a ele.

Teclado

Mouse

disquetes e CDs

PROCESSAMENTO DE DADOS

Os dados fornecidos ao computador podem ser

armazenados para processamento imediato ou

posterior.

O armazenamento de dados é feito na memória

do computador, que pode ser volátil (isto é,

desaparece quando o computador é desligado), ou

pode ser permanente (enquanto não é “apagada”

por alguém).

PROCESSAMENTO DE DADOS

O processamento dos dados é feito na CPU -

Central Process Unit - unidade de processamento

central (ou simplesmente processador) onde a

informação é tratada.

SAÍDA DE DADOS

Os dados resultantes do processamento das

informações pelo computador podem ser

apresentadas de inúmeras formas, e por meio de

diversos dispositivos.

monitor de vídeo

impressoras

Cds

Pendrives

PROCESSAMENTO DE DADOS:

O ESQUEMA.

Processamento Entrada Saída

Dispositivo

de Entrada Dispositivo

de Saída Memória

CPU

COMPLICADO?

PROCESSAMENTO DE DADOS

Exemplo 1 – Exibir a média de dois números.

Processamento Entrada Saída

Dispositivo

de Entrada Dispositivo

de Saída Memória

CPU

(6 + 8) / 2 6 , 8 7

ESTÁ DIFÍCIL AINDA?

ANALOGIA AO CÉREBRO HUMANO

Observe os dados

do problema

(Entrada) Pense uma solução

(Processamento) Escreva o resultado

(saída)

TENTE VOCÊ....

Exemplo 2 – Exibir se o aluno está aprovado ou

reprovado.

Processamento Entrada Saída

Dispositivo

de Entrada

Dispositivo

de Saída

Memória

UCP

Notas da Ana, 5, 3 Se (5+3)/2>=7 aprovado Senão reprovado

Ana, reprovado

CLASSIFICAÇÃO DE SOFTWARE SEGUNDO A

FORMA DE DISTRIBUIÇÃO

Freeware:

São gratuitos e podem ser copiados, instalados e

apagados a qualquer tempo sem a necessidade de

compra. Pode ou não ser exigido registro para o uso.

Shareware:

Pode ser utilizado apenas durante um período de

tempo estipulado pelo desenvolvedor do software

Ao passar deste tempo é necessária a aquisição do

software.

Geralmente possui recursos limitados.

CLASSIFICAÇÃO DE SOFTWARE SEGUNDO A

FORMA DE DISTRIBUIÇÃO

Demo:

Demonstrações dos programas.

Não possui todas as funções do software completo

Geralmente referem-se à jogos.

SISTEMAS COMPUTACIONAIS CLASSIFICAÇÃO

QUANTO À CARACTERÍSTICA DE CONSTRUÇÃO

Primeira, segunda, terceira, quarta e quinta

(????) geração

1ª GERAÇÃO (...DÉCADA DE 50):

A válvula é o componente básico

Grande

Esquentava muito

Gastava muita energia elétrica

Ocupavam muito espaço físico.

Tinham, dispositivos de Entrada/Saída primitivos

(através da cartões perfurados).

Eram aplicados em campos científicos e militares.

Linguagem de programação: linguagem de

máquina.

ENIAC

2ª GERAÇÃO (INÍCIO DOS ANOS 60):

O transistor é o componente básico

Tamanho menor que a válvula

Esquentava menos

Gastava menos energia elétrica

Mais durável e confiável

As máquinas diminuíram muito em tamanho e

suas aplicações passam além da científica e

militar a administrativa e gerencial.

Surgem as primeiras linguagens de

programação.

3ª GERAÇÃO (MEADOS DOS ANOS 60

ATÉ MEADOS DOS ANOS 70):

Marco inicial: surgimento dos C.Is.

LSI (Large Scale Integration)

Componente básico: ‘chip’

Pequena pastilha de silício de 1 cm2

Composto de milhares de transistores

Os computadores diminuíram de tamanho e

aumentaram seu desempenho

A memória é feita de semicondutores e discos

magnéticos.

Operações internas mediam-se em

nanossegundos.

APPLE I

4ª GERAÇÃO (MEADOS DOS ANOS 70 A

INÍCIO DOS ANOS 90):

Tem como marco inicial o surgimento do

microprocessador.

O VLSI é o componente básico (menor que o LSI)

Houve a miniaturização dos computadores

Nesta geração é que surgiram os microcomputadores

PC

Surgem muitas linguagens de alto-nível e nasce

a teleinformática, transmissão de dados entre

computadores através de rede.

5ª GERAÇÃO (ANOS 90 - ????):

Devido ao avanço tecnológico o conceito de

geração torna-se obsoleto.

O ULSI é o componente básico (menor que o

VLSI)

Processamento Paralelo, Inteligência Artificial,...

Altíssima velocidade de processamento,

Alto grau de interatividade, etc.

SISTEMAS COMPUTACIONAIS

CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO PORTE

Computadores pessoais (PC- Personal computer)

Supercomputadores

Mainframes

Minicomputadores

Estações de trabalho

Dispositivos móveis

Notebook

netbook

Palmtop

Tablets

SmartPhones

PERSONAL COMPUTER

O conceito de computador pessoal baseia-se em

máquinas pequenas e de baixo custo, projetadas

para uso pessoal ou corporativo.

O termo é usado correntemente para se referir a

computadores de mesa, portáteis (laptops) e

outros dispositivos do gênero

SUPERCOMPUTADORES

Computadores com grande poder de processamento

Utilizados principalmente no campo científico, nos quais se destacam as simulações.

Outros exemplos de aplicação: previsão de tempo e modelagem tridimensional.

Seu custo é muito elevado.

Possuem um tamanho muito grande e necessitam de condições especiais de funcionamento.

Estes computadores são de âmbito específico, realizando um grupo de tarefas reduzido.

SUPERCOMPUTADORES

Centro de Previsão do Tempo e Estudos

Climáticos (CPTEC), em Cachoeira Paulista (SP),

o supercomputador Tupã.

MAINFRAMES

Projetados para manusear grande volume de

dados e executar simultaneamente programas de

uma grande quantidade de usuários.

Utilizados por grandes empresas que necessitam

armazenar grande quantidade de informação e

ter um acesso rápido à ela.

Ao contrário dos supercomputadores, são de

âmbito extenso, utilizadas em grandes

organizações como bancos, companhias de

seguros e centros de investigação.

MAINFRAMES

IBM's zEnterprise mainframe

MINICOMPUTADORES

O minicomputador foi resultado de uma redução no tamanho dos grandes computadores.

É um sistema computacional intermediário aos grandes mainframes e os microcomputadores.

Possuem grande capacidade de processamento.

Possui terminais conectados a ele.

Os minicomputadores são computadores de médio porte adequados a tarefas como, por exemplo, o controle de processos industriais e a gestão de sistemas multiusuário.

Com o aparecimento e posterior desenvolvimento dos microcomputadores, a distinção entre estas duas categorias é cada vez menos clara

ESTAÇÕES DE TRABALHO

Estação de era o nome genérico dado a computadores situados, em termos de cálculo, entre o computador pessoal e de grande porte.

Algumas destas máquinas eram destinadas a aplicações com requisitos gráficos acima da média, podendo então ser referidas como Estação gráfica ou Estação gráfica de trabalho (Graphical workstation).

Hoje, devido ao poder de processamento muito maior dos PCs comuns, o termo às vezes é usado como sinônimo de computador pessoal.

DISPOSITIVOS MÓVEIS

Possuem tamanho e peso reduzido.

São extremamente portáveis.

LEI DE MOORE

A lei de Moore surgiu em 1965 através de um

conceito estabelecido por Gordon Earl Moore. Tal

lei dizia que o poder de processamento dos

computadores (entenda computadores como a

informática geral, não os computadores

domésticos) dobraria a cada vinte e quatro meses.

MEMÓRIA RAM

RAM - Random Access Memory (Memória de Acesso Aleatório).

É um conjunto de circuitos integrados que acumulam as informações

Ao carregar um programa, ele é lido no HD (ou outra mídia de armazenamento) e é transferido para a memória RAM, para só então ser executado pelo processador. A memória RAM oferece tempos de acesso brutalmente mais baixos que o HD e trabalha com taxas de transferência muito mais altas, mas possui a desvantagem de perder os dados armazenados quando o micro é desligado, daí a necessidade de salvar os arquivos periodicamente.

MODELOS DE MEMÓRIA RAM

Nem todos os tipos de memória RAM

providenciam o mesmo nível de performance.

Existem diversos modelos com freqüências

diferentes e capacidades de transferência de

dados cada vez maiores.

Confira abaixo uma comparação entre três

modelos de RAM:

DISCO RÍGIDO HD(MEMÓRIAS

SECUNDARIA )

O Disco Rígido é um sistema de armazenamento de

alta capacidade,que é destinado ao armazenamento

de arquivos e programas.

Todos os programas e arquivos são armazenados no

disco rígido, também chamado de Winchester.

A capacidade do disco rígido determina a quantidade

de arquivos e programas que será possível armazenar.

O disco rígido também exerce uma grande influência

sobre a performance global do equipamento, já que

determina o tempo de carregamento dos programas e

de abertura e salvamento de arquivos. O disco rígido é

acomodado no gabinete e ligado à placa mãe através

de um cabo.

A PLACA MÃE

Também conhecida como "motherboard" ou

"mainboard", a placa-mãe é, basicamente, a

responsável pela interconexão de todas as peças

que formam o computador. O HD, a memória, o

teclado, o mouse, a placa de vídeo, enfim,

praticamente todos os dispositivos, precisam ser

conectados à placa-mãe para formar o

computador.

BARRAMENTO DA PLACA MÃE

Também conhecido como BUS é o nome dado ao

conjunto de vias(Caminhos) que fazem a

informação viajar dentro do computador.

O BUS liga o processador aos periféricos e às

placas externas que se encaixam na placa mãe.

SLOTS DA PLACA MÃE

Slots: São "fendas" na placa mãe que permitem o

encaixe de outras placas, como as de vídeo, som,

rede,etc. Veremos, a seguir, mais

detalhadamente os Slots, os barramentos e suas

características.

PLACA MÃE ONBOARD OFFBOARD

Geralmente as placas mãe onboard possuem

agregadas outras placas como: placa de vídeo,

áudio etc.

As placas totalmente offboard não contam com

circuitos integrados que fazem função de outras

placas.

PLACAS DE VÍDEO

A função da placa de vídeo é processar as

imagens que serão exibidas no monitor. A

quantidade de cores e a resolução da imagem,

dependem quase que unicamente do trabalho

placa de vídeo.

Também é função da placa de vídeo auxiliar o

processador na exibição de imagens

tridimensionais, estas imagens são formadas por

inúmeras formas, sobre os quais são aplicadas

texturas.

PLACAS DE VÍDEO ONBOARD

Já vêm integradas na placa-mãe do computador, estrutura que faz com que parte da memória RAM seja usada como memória de vídeo. A placa onboard não usa uma memória à parte para funcionar, ela integra "tudo em um". O que sacrifica processador e memória ram.

Custo reduzido já que a placa onboard vem com todos os dispositivos inclusos;

Ideal para quem não tem como principal foco jogos, assistir filmes em alta definição, ou processamento de vídeo.

Desvantagens:

O desempenho do computador fica comprometido;

O processador acaba tendo que executar tarefas dos dispositivos integrados.

PLACAS DE VÍDEO OFFBOARD

São placas compradas separadamente da placa

mãe.

Indicado para:

Amantes de jogos online e 3D avançados;

Profissionais que trabalham com edição de vídeo.

Desvantagem:

encarecem o preço final dos computadores.

PLACAS DE ÁUDIO (SOM)

As placas de som são constituídas por dispositivos com

um ou mais chips responsáveis pelo processamento e

emissão do áudio gerado pelas aplicações. Para que isso

seja possível nos computadores, é necessário trabalhar

com sinais sonoros digitais. É neste ponto que entra em

cena os conversores denominados ADC (Analog-to-

Digital Converter - Conversor Analógico-Digital) e DAC

(Digital-to-Analog Converter - Conversor Digital-

Analógico).

PERIFÉRICOS.

Todos os componentes usados para transferir

dados para a “CPU + Memória” são designados

como periféricos.

Periféricos típicos são:

teclado, (rato) Mouse, monitor;

discos magnéticos, discos ópticos;

dispositivos de ligação a redes;

impressoras, scanners, etc.

Os periféricos ainda são classificados:

Periféricos de entrada

Periféricos de saída

Periféricos de entra e saída.

PERIFÉRICOS DE ENTRADA:

Teclado

Mouse

Webcam

Scanner: Periférico de entrada, também

conhecido como digitalizador de imagens.

PERIFÉRICOS DE SAÍDA

Monitor

Impressora

Caixas de áudio

PERIFÉRICOS DE ENTRADA E SAÍDA

Pen-drives

Cds e dvds regraváveis

Monitor touch

DRIVES

São dispositivos como

Leitor e gravador de cds

Leitor e gravador de dvds

Leitor e gravador de bluerays

Leitor e gravador de disquetes

Não confunda drives com drivers.

Os drivers são componentes do sistema

operacional e os drives são componentes de

hardware