Mat Fundamentos

7/23/2019 Mat Fundamentos

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O ComputadorLEGENDA:

01- Monitor

02- Placa-Mãe

03- Processador

04- Memória RAM

05- Placas de Rede, Som, Vídeo, Fax...

06- Fonte de Energia

07- Leitor de CDs e/ou DVDs

08- Disco Rígido (HD)

09- Mouse (chamado de Rato, emPortugal)

10- Teclado

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Fundamentos de Computação

E n t r a d a d e D a d o s

Memória2

CPU1

S a í d a d e I n f o r m a ç õ e s

1 – CPU: processa asinformações oriundasda entrada de dados

2 – Memória: armazena,de forma definitiva outransitória, os dadostrabalhados

1 e 2 – executam oprocessamento de dados

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Arquitetura de Von Neumann

Componentes principais: CPU, Memória e Entrada/Saída



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1. CONCEITOS BÁSICOS

1.1. Processamento de dados: ato de transformar entrada de um dado em saída deinformações

1.1.1. Etapas do processamento de dados (conforme esquema anterior):

Entrada de dadosProcessamento de dadosSaída de informações

1.2. Informática: ciência que opera com as seguintes finalidades

- obter rapidez no processamento de dados- maior proteção na informação

1.3. Computador: máquina desenvolvida para atender os objetivos da informática

1.3.1. Funções do computador:- Entrada de dados- Processamento de dados- Armazenamento de informações- Saída de informações

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1.4. Linguagem do computador

- Linguagem de máquina: pulsos elétricos que consideram 2 estágios opostos(0 –desligado; 1 – ligado)- Todo caractere que se conhece é identificado para a máquina por umconjunto de “0” e “1” (exemplo, a letra “A” é identificada para a máquinacomo o número binário 01000001)- Atualmente existem dois padrões de correlação caractere / código binário,que coexistem nos computadores do mundo, que são:

- Código ASCII: cada caractere é identificado por um conjunto de 8 bits(“0” e “1”) – o que permite termos 256 caracteres distintos

- Código Unicode: cada caractere é identificado por um conjunto de 16bits (“0” e “1”) – o que permite termos 65536 caracteres distintos (o quepermite a representação de caracteres árabes, ideogramas orientais, etc...)

1.5. Medida de informação (IMPORTANTE – FALAR DIFERENÇA bits emminúsculo e BYTES EM MAIÚSCULO):

- Bit (Binary Digit): menor unidade de informação (0/1)- Byte (Binary Term): conjunto de 8 bits que identifica um caractere

- No ASCII cada caractere utiliza um byte de memória e no Unicode, 2 bytes

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1.6. Unidades de medida de capacidade de armazenamento



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1.7. Sistemas de processamento de dados (partes)

a. Hardware: componentes físicos do computador

b. Software: conjunto de ordens em uma seqüência lógicac. Peopleware: usuários / pessoas

2. HARDWARE

• Microprocessadores (UCP / CPU)• Barramentos• Memórias• Unidades de Armazenamento• Dispositivos de entrada e saída• Placa mãe

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2.1. UCP / CPU (Unidade Central de Processamento / CentralProcessing Unity):

Cérebro do computador, executa os programasarmazenados na memória principal buscando, examinandoe executando as suas instruções, uma após a outra.

Dispositivo responsável pelo processamento de dados,pela sua capacidade de realizar as instruções dosprogramas.

Na verdade a CPU é um chip, chamado demicroprocessador.

2.1.1. MICROPROCESSADOR: projetado para realizaroperações lógicas e aritméticas e controlar os dadosutilizados pelo computador, dividi-se em unidade decontrole, unidade lógica e aritmética e registradores.

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2.1.1.1. Funções do microprocessador:

- Executar as instruções dos programas;

- Controlar a execução dos programas;

- Realizar cálculos lógicos e aritméticos;

- Controlar dispositivos de entrada e saída.

2.1.1.2. Partes do microprocessador:

- Unidade de controle

- Unidade lógica e aritmética

- Registradores



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Microprocessador (CPU)

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Microprocessador (CPU)

UAL - Unidade Aritmética e Lógica - tem por função a efetiva execução dasinstruções.

UC - Unidade de Controle - tem por funções a busca, interpretação e controlede execução das instruções, e o controle dos demais componentes docomputador.

CI Contador de Instruções (em inglês: PC - Program Counter) -armazena oendereço da próxima instrução a ser executada - tem sempre o mesmotamanho do REM (Reg de endereço de memória).

RI Registrador de Instrução (em inglês: IR - Instruction Register) -armazena a instrução a ser executada.

ACC Acumulador (em inglês:ACC - Accumulator) -armazena os dados (deentrada e resultados) para as operações na UAL; o acumulador é um dosprincipais elementos que definem o tamanho da palavra do computador -otamanho da palavra é igual ao tamanho do acumulador.

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Microprocessador (CPU) em Detalhes



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2.1.1.2.1. Unidade de controle

Tem como função precípua controlar as atividades de todos oscomponentes do sistema, através da emissão de pulsos elétricos (sinaisde controle e sincronia).

2.1.1.2.2. Unidade Lógica e Aritmética

Parte da CPU encarregada de realizar as operações lógicas earitméticas (soma, subtração, comparações lógicas e demais operaçõesaritméticas e lógicas).

2.1.1.2.3. Registrador

Local onde os dados ficam enquanto são processados ou sujeitosa operações lógicas (efetuadas pela ULA). Atualmente os registradoresdos processadores possuem 64 bits. São a memória mais rápida que umcomputador possui.

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2.1.2. CARACTERÍSTICAS DOSMICROPROCESSADORES:

Fabricante;

Modelo;

Freqüência de trabalho (clock);

Instruções do processador.

2.1.2.1. Fabricante: atualmente os principais são Intel eAMD

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2.1.2.2. Modelo:

Cada fabricante citado já lançou vários modelos nestes últimos anos, osúltimos modelos desenvolvidos pela Intel utilizaram a tecnologia “CoreDuo”. Estas tecnologias permitem, através da duplicidade de certos circuitose da otimização dos algoritmos contidos no processador, dividir oprocessamento em dois, como se existissem dois processadores.

Os principais aspectos desta tecnologia são:

Intel Wide Dynamic Execution: são dois núcleos de processamento e

cada núcleo pode executar até 4 instruções em um único ciclo, isso agilizasobremaneira a velocidade final do conjunto.

Intel Smart Memory Access: algoritmos que tentam antecipar a leiturados dados já estão presentes nos processadores há algum tempo. Porém estanova tecnologia se encarrega de pré carregar dados da memória para o cache(que é muito mais rápido) e ao mesmo tempo se possível executar umconjunto de instruções fora de ordem (para depois sincronizar asinformações) agilizando muito o paralelismo no processamento.



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Intel Advanced Smart Cache: os primeiros processadores de doisnúcleos (incluindo Intel e AMD) tinham cada um deles a sua própriamemória cache. Numa próxima geração a memória era compartilhada, masna alocação não no uso, ou seja, se o total de cache era 2 Mbytes em umdeterminado instante um processador poderia alocar 1,5 Mbytes enquanto o

outro somente 0,5 Mbytes e isso dinamicamente ser alterado. Mas aindaassim cada processador só enxergava a sua própria parte alocada do cache.Agora com o Core 2 Duo o cache que pode ser de 2 a 4 Mbytes écompartilhado de forma real pelos dois núcleos, ou seja, cada uma alocadinamicamente o seu “quinhão” mas se um dado está no cache alocado porum núcleo do processador o outro núcleo também se beneficia desteconteúdo gravado na memória super rápida que é o cache.

Intel Digital Mídia Boost: para incrementar a performance dasaplicações ligadas a multimídia (reprodução de DVDs, codificação de som evídeo etc.) foram criadas há tempos as instruções SSE. No Core 2 Duo estasinstruções operam em blocos de 128 bits (de uma única vez) e isso ocorreem um único ciclo do processador, dobrando a capacidade de processamentodeste tipo de instrução em relação à geração anterior.

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2.1.2.3. Freqüência de trabalho (clock):

Cada processador possui um cristal interno que vibra suasmoléculas quando recebe alimentação elétrica. Estavibração é regular e gera uma oscilação elétrica porvibração.

A freqüência de trabalho é a medida de oscilações/ciclospor unidade de tempo.

Os processadores atuais trabalham com freqüências quevariam entre 2 e 4 Ghz (Gigahertz – bilhões de oscilações/ciclos por segundo)

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- Freqüência de trabalho x Velocidade de processamento

Cada oscilação gerada pelo cristal contido na CPU iráresultar em uma operação.

Por conseguinte, quanto maior a freqüência deoscilação, maior a quantidade de operações efetuadas pelaCPU por unidade de tempo e, conseqüentemente, mais

rápido será o processamento dos dados de entrada(LEMBRAR SLIDE 1).

Em contrapartida, quanto maior a freqüência deoscilação, maior será a dissipação de calor peloscomponentes eletrônicos do computador, principalmente aCPU. Este é um fator limitante com relação aodesempenho de um processador.



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2.1.2.4. Instruções do processador:

Os microprocessadores executam uma tarefa através darealização de instruções nele programadas em linguagem demáquina pelos fabricantes.

Estas instruções são comandos que os processadoresconseguem compreender.

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Formato Geral de uma Instrução

Operando (s) (OP)Código de operação (OPCODE)

Código de Operação ou OPCODE - identifica a operação a ser realizadapelo processador. É o campo da instrução cujo valor binário identifica aoperação a ser realizada. Este código é a entrada do decodificador deinstruções na unidade de controle. Cada instrução deverá ter um código únicoque a identifique.Operando(s) - é ou são o(s) campo(s) da instrução cujo valor binário sinalizaa localização do dado (ou é o próprio dado) que será manipulado pelainstrução durante a operação. Em geral, um operando identifica o endereço dememória onde está contido o dado que será manipulado, ou pode conter oendereço onde o resultado da operação será armazenado. Finalmente, umoperando pode também indicar um Registrador. Os operandos fornecem os

dados da instrução.

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Ciclo de Instrução

As instruções são executadassequencialmente (a não ser pela ocorrênciade um desvio), uma a uma.O CI indica a seqüência de execução, isto é,o CI controla o fluxo de execução das

instruções.Descrição do processamento de umainstrução na UCP:- a UC busca a próxima instrução em umdos registradores da CPU ou na memória;- a UC interpreta a instrução;- a UC busca os dados da instrução;

- A ULA executa a instrução.



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Quando se projeta um hardware, define-se o seu

conjunto ("set" ) de instruções - o conjunto deinstruções elementares que o hardware é capaz deexecutar.

Todos os processadores para PC possuem umconjunto básico de instruções que conseguemcompreender (conhecido como x86) e outras instruçõesparticulares de cada fabricante.

Quanto menor e mais simples for este conjunto deinstruções, mais rápido pode ser o ciclo de tempo doprocessador.

Conjunto de Instruções

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Funcionalmente, um processador precisa possuir instruções para:• Operações matemáticas

1. aritméticas: +, - , × , ÷ ...2. lógicas: and, or, xor, ...3. de complemento4. de deslocamento

• Operações de movimentação de dados (memória <--> CPU,reg <--> reg)

• Operações de entrada e saída (leitura e escrita em dispositivosde E/S)

• Operações de controle (desvio de seqüência de execução,parada)


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As estratégias de implementação de processadores são:

CISC - Complex Instruction Set Computer - exemplo: PC,Macintosh; um conjunto de instruções maior e maiscomplexo, implicando num processador mais complexo, com

ciclo de processamento mais lento; ou

RISC - Reduced Instruction Set Computer - exemplo: Power PC,Alpha, Sparc; um conjunto de instruções menor e maissimples, implicando num processador mais simples, comciclo de processamento rápido.




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Há hoje uma crescente tendência a se utilizar um conjunto deinstruções reduzido, de vez que os compiladores tendem ausar em geral apenas uma pequena quantidade de instruções.Há também vantagens na implementação do hardware -maior simplicidade, menor tempo de ciclo de instrução).

Duas estratégias são possíveis na construção do decodificador deinstruções da UC:• wired logic (as instruções são todas implementadas em

circuito)• microcódigo (apenas um grupo básico de instruções são

implementadas em circuitos; as demais são "montadas"através de microprogramas que usam as instruçõesbásicas.


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Existe um conjunto de características que permite uma definição dearquitetura básica RISC; são elas:

• o coração de todo computador é o datapath (ULA, registradores e osbarramentos que fazem sua conexão); uma das maiores características dasmáquinas RISC é utilizar apenas uma instrução por ciclo do datapath(uma instrução é similar a uma microinstrução);

• projeto carrega/armazena, ou seja, as referências àmemória são feitas porinstruções especiais de load/store;

• inexistência de microcódigo; sendo assim, a complexidade está nocompilador;

• instruções de formato fixo, permitindo uso consistente do formato efacilitando a decodificação de instruções por controle fixo, o que tornamais rápido os dutos de controle;

• conjunto reduzido de instruções, facilitando a organização da UC demodo que esta tenha uma interpretação simples e rápida;

• utilização de pipeline, uma técnica de dividir a execução de uma

instrução em fases ou estágios;• utilização de múltiplos conjuntos de registradores.

Arquitetura RISC

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Pipeline é uma técnica de hardware que permite que a CPUrealize a busca de uma ou mais instruções além da próxima aser executada. Estas instruções são colocadas em uma fila dememória (dentro da CPU) onde aguardam o momento deserem executadas.

A técnica de pipeline é utilizada para acelerar a velocidade de

operação da CPU, uma vez que a próxima instrução a serexecutada está normalmente armazenada dentro da CPU enão precisa ser buscada da memória, normalmente muitomais lenta que a CPU.

Pipeline



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Pipeline

Algumas CPUs incluem conceitos muito mais avançados depipeline:

• Pré-decodificação: a CPU pode iniciar a decodificação dediversas instruções (paralelamente) e antes do momentodas mesmas serem executadas.

• Execução fora-de-seqüência: algumas CPUs podem alémde pré-decodificar, executar previamente um determinadonúmero de instruções. Numa etapa posterior, a ordem deexecução é verificada e os resultados das operações sãoconsolidados na sua ordem correta.

• Previsão de desvio: caso exista uma instrução de desviodentro do pipeline e a sua execução for consolidada, todasas instruções posteriores a mesma e que se encontram nafila devem ser abortadas

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Pipeline

Pipeline de 5 estágios:

Unidade deBusca deInstrução

Unidade deDecodificaçãode Instrução

Unidade deBusca deOperando

Unidade deExecução deInstrução

Unidade deGravação

S1 S2 S3 S4 S5

987654321

S5:

S4:

S3:

S2:

S1: 1 2 3 987654

1

1

1

1

2

2

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2

3

3

3

3

4

4

4

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5

5

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7

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Tempo

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Pipeline Superescalar

Pipeline de 5 estágios (Pentium II):

Unidade de

Busca deInstrução

Unidade de

Decodificaçãode Instrução

Unidade de

Busca deOperando

LOAD

Unidade de

Gravação

S1 S2 S3

S4

S5ALU

ALU

STORE

PontoFlutuante



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CISC (Complex Instruction Set Computers – computador com conjuntocomplexo de instruções):

Grande quantidade de instruções;

Complexidade de instruções (levam alguns ciclos para seremexecutadas);

Pequena utilização dos registradores;Pouca utilização do pipeline;Facilidade de construção de programas, uma vez que o

processador compreende instruções complexas.

* técnica de implementação de instruções no processador, que permite asobreposição temporal de diversos estágios da execução de um programa, o que permiteque se inicie a execução de uma instrução quando as primeiras etapas da instruçãoinicial (e não toda ela) esteja concluída.

Um novo conceito que está surgindo é o do Pipeline Super Escalar, que consisteem vários pipelines em paralelo, permitindo que haja simultaneidade entre váriastarefas.

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RISC (Reduced Instruction Set Computers – computador com computadorreduzido de instruções):

Pequena quantidade de instruções;Simplicidade de instruções (executadas em um único ciclo);Grande utilização dos registradores;Grande utilização do p ipeline*;Dificuldade de construção de programas, uma vez que o

processador somente compreende instruções simples

Ps.: Os atuais PC’s utilizam um conjunto de instruções híbrido nosprocessadores conhecido como CRISC, que consiste num núcleo RISC, cominstruções periféricas (tradutores) CISC. Este tradutor CISC quebra ascomplexas instruções CISC em instruções RISC, para somente depois enviá-las ao núcleo.

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2.2. Barramentos.

• Os diversos componentes dos computadores se comunicamatravés de barramentos.

• Barramento é um conjunto de condutores elétricos queinterligam os diversos componentes do computador e decircuitos eletrônicos que controlam o fluxo dos bits.

• Para um dado ser transportado de um componente a outro,

é preciso emitir os sinais de controle necessários para ocomponente-origem colocar o dado no barramento e para ocomponente-destino ler o dado do barramento.

• Como um dado é composto por bits (geralmente um oumais bytes) o barramento deverá ter tantas linhascondutoras quanto forem os bits a serem transportados decada vez.



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2.2. Barramentos.

• É um caminho elétrico comum entre vários dispositivos.

• Em ciência da computação barramento é um conjunto delinhas de comunicação que permitem a interligação entredispositivos, como a CPU, a memória e outros periféricos.

• O desempenho do barramento é medido pela sua largura(quantidade de bits que podem ser transmitidos ao mesmotempo), geralmente potências de 2:

8 bits, 16 bits, 32 bits, 64 bits, etc.• Também pela velocidade da transmissão medida em bps

(bits por segundo) por exemplo:10 bps, 160 Kbps, 100 Mbps, 1 Gbps etc.

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2.2. Barramentos.Conceito de Mestre e Escravo de Barramento.• MESTRE é a unidade que controla a transferência num

barramento• ESCRAVO é a unidade que participa de uma transferência

sob o controle de uma unidade mestre.Como exemplo podemos citar um microprocessador

ligado a uma memória. Durante uma operação de leitura, asinformações são retiradas da memória a partir de sinais decontrole do microprocessador. A memória é uma unidadeESCRAVO e o microprocessador uma unidade MESTRE.

Busca de operandosCPUCo-Processador

Operação de DMAMemóriaE/S

Passagem de instruçõesCo-ProcessadorCPU

Iniciar transferência de dadosE/SCPU

Buscar instruções e dadosMemóriaCPU

ExemploEscravoMestre

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2.2. Barramentos.Conceito de Síncrono e assíncrono.• O barramento síncrono tem todas as suas operações

sincronizadas por um relógio central, enquanto que nobarramento assíncrono cada operação possui o seu própriosinal de indicação de operação.

• O barramento com comunicação síncrona requer menosfios, é mais simples de entender, implementar e testar.Entretanto eles são menos flexíveis que os barramentosassíncronos.

• Assim sendo, os barramentos síncronos não podem tirarvantagem dos ganhos em desempenho das novastecnologias surgidas após a sua definição.

• Isto não acontece com os barramentos assíncronos, poiscada operação pode definir a sua própria temporização. Deforma que, podem conviver num mesmo barramentoassíncrono dispositivos de tecnologias diferentes. Estaflexibilidade tem, como custo, uma maior complexidade dobarramento.



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2.2. Barramentos.Barramentos Seriais e Paralelos.• Os barramentos podem ser classificados de acordo com a

quantidade de fios necessários ao transporte das

informações em barramentos Seriais e barramentosParalelos.

• No barramento serial a informação é transportada por umfio (ou par de fios). A este fio estão ligadas diversasunidades. A informação transferida deve estar formatada deacordo com um protocolo que identifique as unidadestransmissora e receptora.

• No barramento paralelo a informação é transportada pordiversos condutores, a informação não precisa estarformatada.

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2.2. Barramentos.

2.2.1. Barramentos do sistema

1. Barramento de dados (Barramentos não seriais)

2. Barramento de endereços (Barramentos não seriais)

3. Barramento de controle (Barramentos não seriais)

4. Barramento do processador

5. Barramento de cache

6. Barramento de memória

7. Barramento de entrada e saída

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2.2.1.1. Barramento de dados

O Barramento de Dados é responsável por transferir asinformações contidas nos periféricos de entrada/saída de umcomputador para serem manipuladas no processador.

Barramento por onde trafegam também as instruções que a CPUexecuta. Sua largura indica o tamanho dos dados / instruções quepodem ser manipulados simultaneamente pelo processador,determinando também toda a arquitetura interna da CPU.

Um dos atuais limitadores de desempenho da maioria dos microsatuais é haver somente um barramento por onde passam dados einstruções. Teríamos um desempenho muito melhor por parte domicroprocessador de tivéssemos um barramento para dados e outropara instruções. Esta solução já é adotada em alguns computadores(porém não adotada nos PC’s).



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2.2.1.2. Barramento de Endereços

Por este barramento passam os endereços de memória

e/ou entrada/saída que devem ser acessados pela CPU.Quanto maior a largura do barramento de endereços, maiora quantidade de memória/dispositivos que o processadorpode gerenciar. A largura deste barramento é que definiráo tamanho máximo de memória gerenciável pelo micro.

Os atuais micros possuem barramento de endereços dememória de 32 bits. Ou seja, podem gerenciar 2 32 posiçõesde memória, como cada posição de memória armazena 1byte, os atuais micros podem ter no máximo 4 GB (232

bytes) de RAM.

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2.2.1.3. Barramento de Controle

Barramento por onde trafegam os sinais daUnidade de Controle, que gerenciam esincronizam o funcionamento da CPU e demaiscomponentes do computador. Por este barramentopassam os sinais que determinam se a operação éde escrita ou leitura na memória bem como sinaisde sincronismo entre a CPU e demais dispositivos.

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2.2.1.4. Utilização dos barramentos (exemplo).

- Tarefa: Ler o conteúdo da instrução existente noendereço A125BC, decodificar, executar com os conteúdosdos endereços A34F28 e 3621A2 e gravar o resultado noendereço 125489

1. Ler o conteúdo de A125BC: o endereço A125BCtrafegará pelo barramento de endereços, a instrução “leia”virá pelo barramento de controle, avisando a memória queserá lida. A instrução contida neste endereço trafegará pelobarramento de dados para um dos registradores da CPU.

2. Decodificar a instrução lida: a CPU irádecodificar a instrução recebida (suponhamos que seja“subtração”), que requer dois operandos que serão lidosem seguida)



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2.2.1.4. Utilização dos barramentos (exemplo - continuação).

3. Ler o conteúdo de A34F28: o endereço A34F28

trafegará pelo barramento de endereços, a instrução “leia”virá pelo barramento de controle, avisando a memória queserá lida. O dado contido neste endereço (supondo que sejao número 7) trafegará pelo barramento de dados para umdos registradores da CPU.

4. Ler o conteúdo de 3621A2: o endereço 3621A2trafegará pelo barramento de endereços, a instrução “leia”virá pelo barramento de controle, avisando a memória queserá lida. O dado contido neste endereço (supondo que sejao número 2) trafegará pelo barramento de dados para umdos registradores da CPU.

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2.2.1.4. Utilização dos barramentos (exemplo - continuação).

5. Executar a instrução com os dois operandos:internamente a CPU, dentro da ULA, pega os dois dadosnos registradores e os subtrai (instrução que foidecodificada), devolvendo o resultado (5 = 7 - 2) para umregistrador.

6. Escrever o resultado no endereço 125489: ainstrução escreva partirá pelo barramento de controle,informando à memória que receberá um dado, que, por suavez, será transferido pelo barramento de dados. O endereço125489 será enviado pelo barramento de endereços. Porfim, o resultado é escrito no citado endereço de memória

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2.2.1.5. Barramento do Processador

O Barramento do Processador éutilizado pelo processador internamente.Permite a conexão entre os registradores edemais componentes da CPU.

2.2.1.6. Barramento de Cache

O Barramento de Cache em organizaçõesde computadores mais recentes, é umbarramento dedicado para acesso à memóriacache do computador.



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2.2.1.5. Barramento de MemóriaO Barramento de Memória responsável

pela conexão da memória principal aoprocessador.

2.2.1.6. Barramento de Entrada e SaídaO Barramento de Entrada e Saída (ou E/S)é um conjunto de circuitos e linhas decomunicação que se ligam ao resto do PCcom a finalidade de possibilitar a expansãode periféricos e a instalação de novas placasno PC.

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2.2.1.6. Barramento de Entrada e Saída

Permitem a conexão de dispositivos como:• Placa gráfica• Rede• Placa de Som• Mouse• Teclado• Modem• etcSão exemplos de Barramentos de Entrada e Saída:• ISA• MCA• EISA• VLB• PCI• AGP• PCI Express• USB• FireWire (IEEE 1394)

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Barramento ISA:ISA (acrônimo para Industry Standard Architecture) , é um

barramento para computadores, padronizado em 1981, inicialmenteutilizando 8 bits para a comunicação, e posteriormente adaptado para16 bits.

ISA de 8 bits: Utilizado para a comunicação com os periféricosnos antigos micros XT (processadores 8088), opera a uma freqüênciade 8 MHz utiliza 8 bits para comunicação, o que permitia a passagemde dados à velocidade teórica de 8 MB/s. Foi o primeiro barramento de

expansão. ISA de 16 bits: Expansão do ISA de 8 bits, para a utilização emprocessadores a partir do 286. A comunicação com os periféricosutiliza palavras de 16 bits e freqüência de 8 MHz, permitindo atransmissão de dados à taxa de 16 MB/s. É um barramento do tipocompartilhado, compatível com placas ISA 8 bits.



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Barramento ISA:A primeira tecnologia de barramentos de expansão a implementar

o PnP, foi a MCA, que era proprietária da IBM. Percebeu-se logo que

o PnP era uma excelente novidade, pois o usuário não tem queconfigurar jumpers correndo o risco de queimar a placa. Tal facilidadefoi implantada para o barramento ISA. Os slots ISA não PnP sãoconhecidos como Legacy ISA.

Placa ISA de 8 bits Slot ISA de 8 bits

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Barramento MCA (Micro Channel Architecture):

Micro Channel architecture (na prática quase sempreconhecido como pela abreviação MCA) foi um barramentoproprietário de 16 ou 32-bit paralelo criado pela IBM na década de1980 para ser usado em seus novos computadores PS/2.

É incompatível com placas de padrão ISA, e não teve muitosucesso comercial devido ao alto custo. Foi substituído pelobarramento PCI nas máquinas IBM e atualmente o MCA não é maisusado.

Placa gráfica IBM XGA-2 Placa de rede IBM 83X9648

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Barramento EISA:

O EISA (acrônimo para Extended Industry Standard Architecture) é um barramento compatível com o Barramento ISA,utiliza para comunicação palavras binárias de 32 bits e freqüência de 8MHz.

Por manter a compatibilidade, o EISA utiliza duas linhas decontato capazes de acomodar tanto placas ISA (8 e 16 bits) quanto asplacas EISA. Estas por sua vez utilizam todos os contatos do slot,enquanto aquelas utilizam somente a primeira camada. Tipo de slotcriado pela Compaq na época do 386, de forma a aumentar o

desempenho no acesso a periféricos.O EISA foi um slot com baixa aceitação no mercado e acaboupraticamente restrito a placas-mãe para servidores de rede.

Foto dos slots EISA em uma placa-mãe



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Barramento VLB (Vesa Local Bus):

O VESA LOCAL BUS (VLB) é um padrão de barramentodesenvolvido pela VESA (Video Electronics Standards Association)

para os microcomputadores IBM PC e compatíveis.O VLB é uma barramento de 32 bits que fisicamente, é umaextensão do slot ISA presente na placa-mãe dos microcomputadoresdesenvolvidos durante a era 80486.

Slots VESA Local Bus (em marrom), estendendo slots ISA

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Barramento VLB (Vesa Local Bus):

Com o avanço tecnológico dos processadores e com osurgimento do CAD o VLB veio incrementar a performance deexibição em vídeo exigida pelo novo mercado.

Além de placas de vídeo, o VLB foi também utilizado parainterfaces de disco e placas de rede.

Características:

• Projetado inicialmente para placas de vídeo rápidas.• Compatível com placas ISA8/16 bits.• Capacidade de transferência de dados de 32 bits.• Velocidade de transferência de dados na mesma freqüência do

processador.• Taxa de transferência de dados 132 MBps.

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Barramento PCI:

O Barramento PCI (Peripheral Component Interconnect -Interconector de Componentes Periféricos) é um elemento paraconectar periféricos em computadores baseados na arquitetura IBMPC.

Foi criado pela Intel em junho de 1992 quando esta desenvolveuo processador Pentium.

Tem capacidade de trabalhar a 32 ou 64 bits, oferecendo altastaxas de transferência de dados.

Um slot PCI de 32 bits pode transferir até 132 MB por segundo.

Suporta os recursos Plug and Play (PnP), permitindo que a placainstalada seja automaticamente reconhecida pelo computador.Os slots PCIs são usados por vários tipos de periféricos, como

placas de vídeo, placas de som, placas de rede, modem, adaptadoresUSB.



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Barramento PCI:

Slots PCI em uma placa-mãe Placa de porta paralela tipo PCI

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Barramento AGP (Accelerated Graphics Port):

A Accelerated Graphics Port (Porta Gráfica Aceleradora) (AGP,muitas vezes também chamada Advanced Graphics Port (Porta GráficaAvançada)) é um barramento de computador ponto-a-ponto de altavelocidade, padrão para conectar um periférico a uma placa-mãe decomputador, geralmente é acoplado a esse slot uma aceleradoragráfica, que tem a função de acelerar o processamento de imagens 3D(terceira dimensão).

AGP originada pela Intel, e esta empresa montou originalmente oAGP em um chipset para seu microprocessador Pentium IIem 1997.

placa aceleradora gráfica tipo AGP,NVidia GeForceFX 5500 SX

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Barramento AGP (Accelerated Graphics Port):

A primeira versão do AGP, agora chamada AGP 1x, usa umbarramento de 32-bits operando a 66 MHz. Isto resulta em umamáxima transferência de dados para um slot AGP 1x de 266 MB/s. Emcomparação, um barramento PCI de 32-bits a 33MHz padrão (o qualpode ser composto de um ou mais slots) consegue no máximo 133MB/s.

A partir de 2003, novas versões do AGP incrementam a taxa detransferência dramaticamente de dois a oito vezes. Versões disponíveisincluem AGP 2x, AGP 4x, e AGP 8x.

O AGP 8X é uma versão recente do barramento AGP, que apesarde manter a freqüência de operação de 66 Mhz passou a ser capaz derealizar 8 transferências por ciclo, atingindo uma taxa de 2133 MB/s.Tem uma característica especial que é a utilização da memória RAMcompartilhada como memória de vídeo.



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Barramento PCI Express:

PCI Express é o padrão de slots para placas de PCs sucessor doAGP e do PCI. Sua velocidade vai de x1 até x32, sendo que mesmo aversão x1 consegue ser duas vezes mais rápido que o PCI tradicional.No caso das placas de vídeo um slot PCI Express de x16 é duas vezesmais rápido que um AGP 8x.

A tecnologia PCI Express conta com um recurso que permite ouso de uma ou mais conexões seriais, isto é, "caminhos" (tambémchamados de lanes) para transferência de dados. Se um determinadodispositivo usa um caminho, então diz-se que este utiliza o barramentoPCI Express 1X, se utiliza 4 conexões, sua denominação é PCIExpress 4X e assim por diante. Cada lane pode ser bidirecional, ouseja, recebe e envia dados. O PCI Express utiliza, nas suas conexões,linhas LVDS ( Low Voltage Differential Signalling).

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Barramento PCI Express:

Cada conexão usada no PCI Express trabalha com 8 bits por vez,sendo 4 em cada direção. A freqüência usada é de 2,5 GHz, mas essevalor pode variar. Assim sendo, o PCI Express 1X consegue trabalharcom taxas de 250 MB por segundo, um valor bem maior que os 132MB do padrão PCI.

Atualmente, o padrão PCI Express trabalha com até 16X, oequivalente a 4000 MB por segundo. Certamente, com o passar dotempo, esse limite aumentará. A tabela abaixo mostra os valores dastaxas do PCI Express comparadas às taxas do padrão AGP:

• AGP 1X: 133 MBps PCI Express 1X: 250 MBps• AGP 4X: 532 MBpsPCI Express 4X: 1000 MBps• AGP 8X: 1064MBps PCI Express 8X: 2000 MBps

Foto de um adaptador gráfico tipo PCI Express

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Barramento USB (Universal Serial Bus):

Universal Serial Bus (USB) é um tipo de conexão Plug and Playque permite a conexão de periféricos sem a necessidade de desligar ocomputador.

Foi projetado de maneira que possam ser ligados vários periféricospelo mesmo canal (i.e., porta USB). Assim, mediante uma topologia emárvore, é possível ligar até 127 dispositivos a uma única porta docomputador, utilizando, para a derivação, hubs especialmenteconcebidos.

Plug padrão USB



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É um padrão que permite ao SO e à placa-mãe diferenciar,transparentemente:

• A classe do equipamento (dispositivo de armazenamento, placa de rede,placa de som, etc);• As necessidades de alimentação elétrica do dispositivo, caso este não

disponha de alimentação própria;• As necessidades de largura de banda (para um dispositivo de vídeo,

serão muito superiores às de um teclado, por exemplo);• As necessidades de latência máxima;• Eventuais modos de operação internos ao dispositivo (por exemplo,

máquina digital pode operar, geralmente, como uma webcam ou comoum dispositivo de armazenamento - para transferir as imagens).

Se por exemplo as impressoras ou outro periféricos existentes hojetivessem uma entrada e saída USB, poderíamos ligar estes como umacorrente de até 127 dispositivos, um ligado ao outro, os quais ocomputador gerenciaria sem nenhum problema, levando em conta otráfego requerido e velocidade das informação solicitadas pelo sistema.

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O padrão USB foi desenvolvido por um consórcio de empresas,entre as quais destacam-se: Microsoft, Apple, Hewlett-Packard, NEC,Intel e Agere.

Foi muito difícil estas empresas encontrarem um consenso sobre aabordagem do controlador. Dividiram-se então as opiniões, formandodois grupos distintos:

• UHCI, Universal Host Controller Interface, apoiado maioritariamentepela Intel, que t ransferia parte do processamento do protocolo para osoftware (driver ), simplificando o controlador eletrônico;

• OHCI, Open Host Controller Interface, apoiado pela Compaq,Microsoft e National Semiconductor, que transferia a maior parte doesforço para o controlador eletrônico, simplificando o controlador lógico(driver).

A versão 2.0 deste protocolo, desta vez unidos sob o modeloEHCI, Enhanced Host Controller Interface, permitiu colmatar as falhase reunir as qualidades dos dois modelos anteriores; mas sem dúvida, oavanço notável desta versão seria o aumento da largura de bandadisponível.

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Versões:• USB 1.0

Primeira versão, lançada em Novembro de 1995, no mesmo anoem que a Apple começou a utilizar portas FireWire.

• USB 1.1Lançada em Janeiro de 1996, primeira versão de sucesso do USB.

Transmite dados a 1,5Mb/s ou 12Mb/s.• USB 2.0

Lançada em 2002, cuja maior novidade é o aumento da capacidadede velocidade de transferência de dados, e correção de alguns dadostécnicos. Transmite dados até 480Mb/s.



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Alguns dispositivos

Entre os mais conhecidos dispositivos que utilizam-se da interface

USB estão:• Webcam• Tecl ado• Mouse• Unidades de armazenamento (HD, Pendrive, CD-ROM)• PDA• Câmera digital• Impressora• Placa-de-Som• Modem• mp3 player• Scanner• Etc

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Entre os Sistemas Operacionais que oferecem suporte nativo àinterface USB podemos citar:

• Linux• FreeBSD• Microsoft Windows 98• Microsoft Windows ME• Microsoft Windows 2000• Microsoft Windows XP• Microsoft Windows 2003• Microsoft Windows Vista• Mac OS• Mac OS X• BeOS• Solaris

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Barramento FireWire (IEEE 1394):

O FireWire (também conhecido como i.Link, IEEE1394 ou HighPerformance Serial Bus / HPSB) é uma interface serial paracomputadores pessoais e aparelhos digitais de áudio e vídeo que oferececomunicações de alta velocidade e serviços de dados em tempo real.

O FireWire pode ser considerado uma tecnologia sucessora daquase obsoleta interface paralela SCSI.

Plugue FireWire 6 pinos Porta FireWire 6 pinos



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Barramento FireWire (IEEE 1394):

O FireWire é uma tecnologia de Input/Output (I/O) de altavelocidade para conexão de dispositivos digitais, tais como camcorders ecâmeras digitais, a computadores portáteis e desktops.

Através de FireWire, podem ligar-se em rede até 63 periféricosnuma estrutura acíclica (hub’s, ao contrário da estrutura linear do SCSI).

Igualmente, permite a ligação P2P entre dispositivos, tal como acomunicação entre um scanner e uma impressora, sem usar memória desistema ou um CPU.

O Firewire pode trabalhar a taxas de transmissão de até 400Mbps(Firewire 400) ou até 800Mbps utilizando uma conexão de 9 pinos(Firewire800).

Uma nova versão do Firewire (IEEE 1394b) suporta cabos partrançado de até 100m e taxas de até 3,2Gbps.

Um grupo dentro da Intel, baseado em problemas relativos aopagamento de royalties às empresas detentoras da patente do FireWire,decidiu para abandonar o apoio à tecnologia e trazer à luz do dia o novoe melhorado USB 2.0.

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2.2.2. Barramentos internos.

São classificados como barramentos internos aqueles que ligam ochipset a equipamentos que ficam dentro do gabinete. Logo temos:

- Barramentos do sistema: ligam os componentes internos daCPU

- Barramentosi nternos: ligam o chipset a outros equipamentos

• Chipset é o chip responsável pelo controle de diversos dispositivos deentrada (input) e saída (output) como o barramento, o acesso àmemória, o acesso ao HD, dispositivos on-board, comunicação doprocessador com a memória RAM e componentes da placa-mãe.

** Há uma definição interessante na questão 13 da apostila de exercícios

Existe uma outra classificação, adotada pelo autor AndrewTanenbaum, que classifica os barramentos como internos ou externoscom relação à CPU e não ao gabinete.

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2.2.3. Barramentos externos.

São classificados como barramentos externos aqueles que ligamo chipset a equipamentos que ficam fora do gabinete.

Podem ser classificados em dois grandes grupos:

- Seriais: transfere os bits 1 a 1. A velocidade de transmissãomáxima pode chegar a 480Mbps no USB 2.0

Antigamente era somente utilizado por equipamentos quetransferem pouca informação (mouses, teclados, modems, etc...),atualmente qualquer dispositivo pode usar um barramento serial.

- Paralelos: com velocidade de transmissão maior que o serialpodendo alcança atualmente taxas de transmissão de cerca de2000MBps. É utilizado por equipamentos que transferem muitainformação (placas de vídeo, discos rígidos, etc...), e transferem os bitsem paralelo (idêntico ao conceito de barramento nos registradoresapresentado anteriormente)



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2.3. Memória

A memória do computador é normalmente divididaentre primária e secundária, sendo possível também falarde uma memória "terciária".

A memória primária é aquela acessada diretamentepela ULA. Tradicionalmente essa memória pode ser deleitura e escrita (RAM) ou só de leitura (ROM).

A velocidade de acesso a memória é um fatorimportante de custo de um computador, por isso a memóriaprimária é normalmente construída de forma hierárquicaem um projeto de computador.

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Hierarquia de Memória

Não VolátilExternabaixobaixaGbytesMemória Auxiliar

(Secundária eTerciária)

VolátilPlacamédiomédiaMbytesMemória Principal

ou Primária

VolátilCPU/placaaltoaltaKbytesMemória Cache

VolátilCPUmuito altomuito altaBytesRegistrador

VolatilidadeLocalizaçãoCustoVelocidadeCapacidadeTipo

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Hierarquia de MemóriaRegistradores:

Registradores são dispositivos de armazenamento temporário,localizados na UCP, extremamente rápidos, com capacidade paraapenas um dado (uma palavra). Devido a sua tecnologia deconstrução e por estar localizado como parte da própria pastilha("chip") da CPU, é muito caro.

Memória cache:

Memória com tempo de acesso muito menor que a memóriaprincipal (p.ex: 5ns contra 70ns).

No entanto, o custo de fabricação da memória cache é muito maiorque o da MP.



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Hierarquia de MemóriaMemória Principal:– Memória Principal é a parte do computador onde programas e dados são

armazenados para processamento.– A informação permanece na memória principal apenas enquanto for

necessário para seu emprego pela UCP, sendo então a área de MP ocupadapela informação pode ser liberada para ser posteriormente sobregravadapor outra informação.

– Quem controla a utilização da memória principal é o SistemaOperacional.

Memória Auxiliar:– Memórias auxiliares resolvem problemas de armazenamento de grandes

quantidades de informações.– A capacidade da MP é limitada pelo seu relativamente alto custo,

enquanto as memórias auxiliares tem maior capacidade e menor custo;portanto, o custo por bit armazenado émuito menor.

– Outra vantagem importante éque as memórias auxiliares não sãoVOLÁTEIS, isto é, não dependem de estar energizadas para mantergravado seu conteúdo.

– Os principais dispositivos de memória auxiliar são: discos rígidos (ouHD), drives de disquete, unidades de fita, CD-ROM, DVD, unidadesótico-magnéticas, etc.

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Tipos de Memória Primária

São definidas como componentes eletrônicos que armazenamdados no computador. Podem ser classificadas em 2 grandes grupos,quais sejam:

a. Permanentes (ROM): armazenam dados por um tempoindeterminado (inclusive com o computador desligado)

b. Voláteis (RAM): armazenam dados no momento da ut ilizaçãopelo computador, funcionando apenas para permitir a realização dealgum procedimento.

* uma memória ao ser classificada como permanente não significa que elanunca poderá ser apagada, significa que ela não será apagadaautomaticamente após determinado período de tempo.

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Memória RAM

– A memória RAM (Random Access Memory) é uma seqüênciade células numeradas, cada uma contendo u ma pequena quantidadede informação.

– É um tipo de memória que permite a leitura e a escrita, utilizadacomo memória primária em sistemas eletrônicos digitais.

– É uma memória volátil, isto é, todo o seu conteúdo é perdidoquando a alimentação da memória é desligada.

– Algumas memórias RAM necessitam que os seus dados sejamfrequentemente refrescados (atualizados), podendo então serdesignadas por DRAM ( Dynamic RAM ) ou RAM Dinâmica. Poroposição, aquelas que não necessitam de refrescamento sãonormalmente designadas por SRAM (Static RAM ) ou RAMEstática.



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Memória RAM

– DRAM é um tipo de memória de acesso direto quearmazena cada bit de dados num condensador ouCapacitor.

– O número de elétrons armazenados no condensadordetermina se o bit é considerado 1 ou 0.

– Como vai havendo fuga de elétrons do condensador, ainformação acaba por se perder, a não ser que a cargaseja refrescada periodicamente.

– Embora esse fenômeno da perda de carga não ocorranas memórias SRAM, as DRAMs possuem a vantagemde terem custo muito menor e densidade de bits muitomaior, possibilitando em um mesmo espaço armazenarmuito mais bits (o que em parte explica o menor custo).

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Memória RAM

Diferentes tipos de RAM. A partir do alto: DIP, SIPP, SIMM 30 pin, SIMM 72

pin, DIMM (168-pin), DDR DIMM (184-pin)

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Tipos de Módulos de Memória RAM

Memória SIMM– SIMM (single inline memory module): Os primeiros módulos

SIMM forneciam 8 bits simultâneos e precisavam ser usados emgrupos para formar o número total de bits exigidos peloprocessador. Processadores 386 e 486 utilizam memórias de 32bits, portanto os módulos SIMM eram usados em grupos de 4.

– Os módulos SIMM usados até então tinham 30 contatos, portantoeram chamados de SIMM/30, ou módulos SIMM de 30 vias (ou 30pinos).

– SIMM de 72 vias forneciam 32 bits simultâneos. Em placas deCPU 486, um único módulo SIMM/72 formava um banco dememória com 32 bits.

– Os módulos SIMM/72, apesar de serem mais práticos que osSIMM/30, eram pouco utilizados, até o lançamento do processadorPentium. O Pentium trabalha com memórias de 64 bits, portantodois módulos SIMM/72 iguais formam um banco de 64 bits.



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Tipos de Módulos de Memória RAMMemória DIMM– DIMM -Dual InlineMemoryModule, encapsulamento, e um dos

tipos de memória DRAM. As memórias DIMM estão dividasbasicamente em dois tipos: as SDRAM-SDR (Single Data Rate) eSDRAM-DDR (Double Data Rate). São classificadas também deacordo com a quantidade de vias que possuem, por exemplo, aSDRAM-SDR que possui 168 vias e a SDRAM-DDR que possui184 vias.

– Ao contrário das memórias SIMM, estes módulos possuemcontatos em ambos os lados do pente, e daí lhes vem o nome(DIMM é a sigla de Double Inline Memory Module). São módulosde 64 bits, não necessitando mais utilizar o esquema de ligação dasantigas SIMM's, a paridade.

– São comuns módulos de 64 MB, 128 MB, 256 MB, 512 MB e 1GB.

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Memória SO-DIMM– SO-DIMM(small outline DIMM)– Uma versão miniaturizada de módulo DIMM, utilizada em

notebooks.Memória SDR-SDRAM– Como a memória DDR se está se difundindo, houve uma revisão

na nomenclatura dos módulos DIMM SDRAM, tendo sidoacrescentado o termo SDR, para distinção d a mesma.

– Em contraste ao DDR (double data rate) o módulo SDR (singledata rate) transfere um dado por pulso de clock.

– São três os tipos de módulos SDR SDRAM presentes nosmercados e certificados pelo JEDEC:

• PC66: Trabalha a freqüência de 66Mhz;• PC100: Trabalha a freqüência de 100Mhz;• PC133: Trabalha a freqüência de 133Mhz.

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Memória DDR-SDRAM– DDR SDRAM ou double-data-rate synchronous dynamic

random access memory (memória de acesso aleatório dinâmicade taxa de transferência dobrada) é um tipo de circuito integradode memória utilizado em computadores.

– Ela alcança uma largura de banda maior que a da SDRAM comum

por transferir dados tanto na subida quanto na descida do sinal declock (dupla transferência).

– Desta maneira, um sistema com SDRAM tipo DDR a 100 MHztem uma taxa de clock efetiva de 200 MHz quando comparado aum com SDRAM tipo SDR



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Memória DDR-SDRAM– DDR SDRAM DIMMstem 184 pinos (ao contrário dos 168 pinos da SDRAM). As

frequencias de clock das memoriasDDR são padronizadas pelo JEDEC.– Os padrões de velocidades aprovados pela JEDEC são:

• PC1600 ou DDR200 - 200 MHzclock anunciado, 100 MHz clockreal, 1,6 GB/s de largura de banda por canal.




• PC3700 ou DDR466 - 466 MHzclock anunciado, 233 MHz clockreal, 3,7 GB/s de largura de banda por canal. (parcialmente aprovadapela JEDEC)

• PC4200 ou DDR533 - 533 MHzclock anunciado, 266 MHz clockreal, 4,2 GB/s de largura de banda por canal. (Não provável seraprovada pela JEDEC por ser conflitante com a idéia do lançamentoda DDR-II)

• PC4800 ou DDR600 - 600 MHzclock anunciado, 300 MHz clockreal, 4,8 GB/s de largura de banda por canal

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Memória DDR II-SDRAM– O DDR2, ou DIMM SDRAM DDR2, é uma evolução ao antigo

padrão DDR SDRAM, conforme homologação da JEDEC.

– A nova tecnologia veio com a promessa de aumentar odesempenho, diminuir o consumo elétrico e o aquecimento,aumentar a densidade e minimizar a interferência eletromagnética(ruído). São esperados módulos de até 4GB de memória.

– Os primeiros modelos lançados foram:

– DDR2-400 (com chips operando a 100 MHz)




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Memória DDR III-SDRAM– A memória DDR3 (também chamada DDR3 SDRAM, Taxa

Dupla de Transferência Nível Três de Memória Síncrona

Dinâmica de Acesso Aleatório) é um padrão para memórias RAMque está sendo desenvolvida para ser a sucessora das memóriasDDR2SDRAM.

– Ela aparece com a promessa de reduzir em 40% o consumo deenergia comparadas aos módulos de memórias DDR2comercializadas atualmente.



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Memória ROM

– A memória ROM (acrônimo para a expressão inglesa Read-Only M emory) é um tipo de memória que permite apenas a leitura, ou

seja, as suas informações são gravadas pelo fabricante uma únicavez e após isso não podem ser alteradas ou apagadas, somenteacessadas. São memórias cujo conteúdo é gravadopermanentemente.

– Atualmente, o termo Memória ROM é usado informalmente paraindicar uma gama de tipos de memória que são usadas apenas paraa leitura na operação principal de dispositivos eletrônicos digitais,mas possivelmente podem ser escritas por meio de mecanismosespeciais.

– Entre esses tipos encontramos as PROM, as EPROM, as EEPROMe as memórias flash.

– Ainda de forma mais ampla, e de certa forma imprópria,dispositivos de memória terciária, como CD-ROM, DVD-ROMs,etc., também são algumas vezes citados como memória ROM

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Tipos de Memória ROM

– PROMs ( Programmable Read-Only M emory) podem ser escritascom dispositivos especiais mas não podem mais ser apagadas

– EPROMs ( Erasable Programmable Read-Only M emory) podemser apagadas pelo uso de radiação ultravioleta permitindo suareutilização

– EEPROMs ( Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) podem ter seu conteúdo modificado eletricamente,mesmo quando já estiver funcionando num circuito eletrônico

– Memória flash semelhantes às EEPROMs são mais rápidas e demenor custo, é muito utilizada em “pen-drives”

– CD-ROM são discos ópticos que retêm os dados não permitindosua alteração

– DVD-ROM são discos ópticos, tal como os CD-ROM, mas de altadensidade.

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Memória Cache

– Um cache é um bloco de memória para o armazenamentotemporário de dados que possuem uma grande probabilidade deserem utilizados novamente.

– A vantagem principal na utilização de uma cache consiste emevitar o acesso ao dispositivo de armazenamento - que pode serdemorado - e que vale a pena armazenar as informaçõesprocuradas em meio mais rápido.

– Criou-se então um artifício, incorporando-se ao computador umapequena porção de memória cache, localizada entre a CPU e a MP,

e que funciona como um espelho de parte da MP.– Por ser mais caro, o recurso mais rápido não pode ser usado paraarmazenar todas as informações. Sendo assim, usa-se a cache paraarmazenar apenas as informações mais frequentemente usadas.

– A memória cache opera em função de um princípio estatísticocomprovado: em geral, os programas tendem a referenciar váriasvezes pequenos trechos de programas, como loops, sub-rotinas,funções e só tem sentido porque programas executadoslinearmente, seqüencialmente, são raros.



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Definições sobe memória cache:

- Cache miss ou cache fault: ocorre quando a CPUbusca e não encontra um dado na Cache, vendo-seobrigada a buscá-lo na Memória Principal.

- Cache hit: ocorre quando a CPU busca e encontraum dado na Cache.

- Níveis de memória cache:

A memória cache aparece nos computadores em dois(e mais recentemente) três níveis (L1, L2, L3), sendo assimclassificadas em razão de sua velocidade de acesso eproximidade da CPU.

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Cache L1: mais rápida e próxima da CPU, aparece em menorquantidade no computador. Sua função é armazenar os dados maisrecentemente requisitados na L2, L3 (se for o caso) e R AM

Cache L2: mais rápida e próxima da CPU que a L3 e a RAM, apareceem quantidade maior no computador que a L1. Sua função é armazenaros dados mais recentemente requisitados na L3 (se for o caso) e RAM.

Cache L3: mais rápida e próxima da CPU que a RAM, aparece emquantidade maior no computador que a L2. Sua função é armazenar osdados mais recentemente requisitados na RAM.

Até algum tempo atrás, a Cache L1 vinha na CPU e a Cache L2 naplaca mãe. Atualmente as memórias cache (inclusive a L3) vem noprocessador

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Distribuição física das memórias chache:



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Tipos de Memória Cache

– Cache L1 ou cache de nível 1 consiste num tipo de memóriacache que está mais próximo da ULA (unidade lógica e

aritmética). Normalmente tem sua capacidade de 8 KB a 128KB.Assim como a L2, é encontrada no processador e é construída apartir de memória SRAM, já que é normalmente utilizada empequenas quantidades e precisa ser bastante rápida.

– Cache L2 ou cache de nível 2 consiste numa memória interna doprocessador instalada em associação com os transistores cujoobjetivo, é acelerar a velocidade do sistema, já que armazena asinformações mais repetitivas, que caso não estivessem nessamemória teriam de se acessadas da memória RAM bem mais lenta.

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Tipos de escrita em Memória Cache

– Write-Back Cache• Quando o sistema escreve numa zona da memória, que está

contida na cache, só escreve a nova informação na linhaespecífica da cache. Se eventualmente a linha for precisa poroutro endereço de memória, os novos dados são escritos paratrás (write back) na memória do sistema. Este tipo de cachepermite melhor desempenho do que uma Write-ThroughCache, porque poupa ciclos de escrita à memória.

– Write-Through Cache• Quando o sistema escreve para uma zona de memória, que está

contida na cache, escreve a informação, tanto na linhaespecífica da cache como na zona de memória ao mesmotempo. Este tipo de caching providencia pior desempenho doque Write-Back Cache, mas é mais simples de implementar etem a vantagem da consistência interna, porque a cache nuncafica dessincronizada com a memória como a Write-BackCache.

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Algoritmos de substituição de de linhas no Cache

– Substituição aleatória

• Escolha de uma linha ao acaso para ser substituída

– First-In-First-Out (FIFO)

• Remove a linha que está há mais tempo no cache.

– LRU (Least Recently Used)

• Remove a linha que ahá mais tempo não éreferenciada



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Memória Auxiliar ou Secundária

Tem como principal finalidade armazenar dados de modopermanente (lembre-se, aqui quando se fala de modo permanentesignifica que, diferentemente da memória RAM, os dados não serãoautomaticamente apagados após determinado lapso de tempo, porém,em muitos casos eles PODEM SER APAGADOS PORINTERVENÇÃO DO USUÁRIO).

A Memória secundária ou Memória de Massa é usada paragravar grande quantidade de dados, que não são perdidos com odesligamento do computador, por um período longo de tempo.

Normalmente a memória secundária não é acessada diretamentepela ULA, mas sim por meio dos dispositivos de Entrada e Saída. Issofaz com que o acesso a essa memória seja muito mais lento do que oacesso a memória primária.

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Quando a RAM é completamente utilizada, aMEMÓRIA VIRTUAL passa a ser utilizada.

Memória Virtual ou swap file:

Parte do disco rígido, destinada pelo sistemaoperacional, para realizar as funções da Memória RAMquando esta está sendo totalmente utilizada.

Como o disco rígido é mais lento que a memóriaRAM, seu uso torna o desempenho do computador cairconsideravelmente

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- RAM Dual Channel: recursoimplementado nas placas mães maismodernas que permite duplicar a largura dobarramento que leva dados à memória sepossuirmos dois pentes iguais de memóriaRAM.



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UNIDADES DE ARMAZENAMENTO

Disquete

• O disquete (ou a disquete) é um disco removível de armazenamentofixo de dados. O termo equivalente em inglês é floppy-disk ,significando disco flexível.

• Pode ter o tamanho de 3,5 polegadas com capacidade dearmazenamento de 720 KB (DD=Double Density) até 2,88 MB(ED=Extra Density), embora o mais comum atualmente seja 1,44 MB(HD=High Density), ou 5,25 polegadas com armazenamento de 160KB (Single Side= Face Simples) até 1,2 MB (HD).

• Para a ESAF, sua capacidade de armazenamento é de 1.44 MB e paraCESPE/UnB é de 1.38 MB.

D isq ue te 90 mm (3 ½ pole gad as) Di sq uet e d e for mat o 5, 25 pol egad as

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Disquete• Os disquetes tiveram diferentes tamanhos e formatos desde que foram

inventados, em 1971, com o último formato (3½-polegadas (inch) HD) a serdefinitivamente adotado:

2.88 MB19913½-inchED1.44 MB19873½-inchHD

720 kB19843½-inch

320 kB1984?3-inch

1.2 MB19845¼-inch QD

360 kB19785¼-inch DD

180 kB19765¼-inch

1MB19758-inchdual-sided

800 kB19748-inch

256 kB19738-inch

80 kB19718-inch

CapacidadeAnoTipo de disco

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Disquete

Legenda:

1 - Trava de proteção contra escrita.2 - Base central.3 - Cobertura móvel.4 - Chassi (corpo) plástico.5 - Disco de papel.6 - Disco magnético.7 - Setor do disco



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UNIDADES DE ARMAZENAMENTODisquete

• Os disquetes possuem a mesma estrutura de um disco

rígido, tendo como diferenças o fato dos disquetespoderem ser removíveis e o fato dos disquetes seremcompostos de um único d isco magnético.

• Os disquetes são divididos em pistas. Um conjunto depistas concêntricas repartidas em intervalos regularesdefinem a superfície magnética do disco. As pistas sãonumeradas de 0 a n, sendo n o número total. A pista 0 é amais externa.

• Cada cilindro é dividido em um número constante departes de mesmo tamanho, denominado setor. O númerodestes depende do formato do disquete e são numeradosde 1 até n, sendo n o número de setores por pista :

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Disquete• Cada setor possui o tamanho de 512 bytes. O setor (ou

bloco) é a menor porção do disco que o computadorconsegue ler.

• O disco magnético geralmente é dividido em duas faces,denominadas 0 e 1. Alguns leitores mais atuais, visto queos discos possuem essas duas faces, são equipados comduas cabeças de leitura/escrita, uma para cada face dodisco.

• Para se calcular a capacidade do disquete, pode-se usar afórmula: Número de faces × número de pistas × númerosde setores/pista × 512 bytes/setor.

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Zip Disk• O Zip drive é um sistema de disco removível de média capacidade,

introduzido pela Iomega em 1994.• O Zip Drive original teve uma taxa de transferência de dados de cerca

de 1 Mb/s e um tempo de busca de 28 milissegundos em média,comparado aos 500 Kbit/s de taxa de transferência de um disquete de1.4 MB e várias centenas de milissegundos de tempo de busca.

• O Zip Drive inicial foi introduzido com uma capacidade de 100megabytes, e depressa se tornou um sucesso como pessoas os usandopara armazenar arquivos maiores que à capacidade de 1.44 MB dedisquetes regulares. Como o tempo a Iomega aumentou a capacidadepara 250 e depois 750 megabytes, enquanto melhorando atransferência de dados e tempo de busca.



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Zip Disk• A mídia Zip é semelhante em tamanho vertical (mas mais grossa) aos

disquetes 3.5. Para prevenir danos de drive e de disco, o lado inferiorde da caixa da mídia Zip tem algumas marcas no canto inferior paraindicar o lado certo que o disco deve ser inserido.

• As vendas de Zip drives e discos despencaram continuamente de 1999à 2003. Em setembro de 1998 a Iomega sofreu com uma ação judicialcoletiva em cima de um tipo de falha do disco Zip. Os discos Ziptambém têm um custo relativamente alto por megabyte comparado aoscustos cadentes de CD-R e a tecnologia de DVD±RW.

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HD• Disco rígido, disco duro, (popularmente também

winchester) ou HD (do inglês Hard Disk) é a parte docomputador onde são armazenadas as informações, ouseja, é a "memória permanente" propriamente dita. Écaracterizado como memória física, não-volátil, que éaquela na qual as informações não são perdidas quando ocomputador é desligado.

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HD

HD aberto (3½ polegadas) Cabeças de leitura/Gravação



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HD

Vista explodida de um microdrive

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HD• O disco rígido é um sistema lacrado contendo discos de metal

recobertos por material magnético onde os dados são gravados atravésde cabeças, e revestido externamente por uma proteção metálica que épresa ao gabinete do computador por parafusos. É nele quenormalmente gravamos dados (informações) e a partir dele lançamos eexecutamos nossos programas mais usados.

• Um disco magnético incorpora eletrônica de controle, motor para giraro disco, cabeças de leitura / gravação e o mecanismo para oposicionamento das cabeças, que são móveis.

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HD• As informações são gravadas nos discos em "setores", distribuídos ao

longo de "trilhas" concêntricas marcadas magneticamente comosetores circulares no disco, conforme ilustração a seguir.

• O processo de marcação magnética das trilhas e setores em um discofaz parte da " formatação" do disco. Esta formatação é dependente dosistema operacional que usará o disco. O sistema operacional DOSdefine que cada setor armazena 512 bytes. Todas as trilhas armazenamo mesmo número de bytes; desta forma, os dados na trilha mais

interna estarão gravados com maior densidade, pois o espaço físico émenor.



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HD• Os discos rígidos atuais são construídos com muitas superfícies de gravação,

montadas em torno de um eixo comum. Os braços atuadores responsáveis

pelo posicionamento das cabeças de leitura / gravação são montados em umaúnica estrutura, de forma que os braços se movem solidariamente .

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HD• Avaliação de desempenho

• Latência rotacional:• Tempo para os dados girarem da posição em que

estão até o cabeçote de leitura-escrita.• Tempo de busca:

• Tempo para o cabeçote de leitura-escrita mover-separa um novo cilindro.

• Tempo de transmissão:• Tempo para todos os dados desejados girarem por

meio do cabeçote de leitura-escrita.

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Formatação do HD• Para que o sistema operacional seja capaz de gravar e ler dados no

disco rígido, é preciso que antes sejam criadas estruturas quepermitam gravar os dados de maneira organizada, para que elespossam ser encontrados mais tarde. Este processo é chamado deformatação.

• Existem dois tipos de formatação, chamados de formatação física eformatação lógica. A formatação física é feita apenas na fábrica ao

final do processo de fabricação, e consiste em dividir o disco virgemem trilhas, setores e cilindros. Estas marcações funcionam como asfaixas de uma estrada, permitindo à cabeça de leitura saber em queparte do disco está, e onde ela deve gravar dados. A formatação físicaé feita apenas uma vez, e não pode ser desfeita ou refeita através desoftware.



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Formatação do HD• Porém, para que este disco possa ser reconhecido e utilizado pelo

sistema operacional, é necessária uma nova formatação, chamada deformatação lógica. Ao contrário da formatação física, a formataçãológica não altera a estrutura física do disco rígido, e pode ser desfeita erefeita quantas vezes for preciso, através do comando FORMAT doDOS por exemplo. O processo de formatação, é quase automático,basta executar o programa formatador que é fornecido junto com osistema operacional.

• Quando um disco é formatado, ele simplesmente é organizado “do jeito” do sistema operacional, preparado p ara receber dados. A estaorganização damos o nome de “sistema de arquivos”.

• Um sistema de arquivos é um conjunto de estruturas lógicas e derotinas que permitem ao sistema operacional controlar o acesso aodisco rígido. Diferentes sistemas operacionais usam diferentessistemas de arquivos.

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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOSetor de Boot do HD

• Quando o micro é ligado, o BIOS (um pequeno programa gravado emum chip na placa-mãe, que tem a função de “dar a partida no micro”),tentará inicializar o sistema operacional. Independentemente de qualsistema de arquivos você esteja usando, o primeiro setor do discorígido será reservado para armazenar informações sobre a localizaçãodo sistema operacional, que permitem ao BIOS “achá-lo” e iniciar seucarregamento.

• No setor de boot é registrado qual sistema operacional está instalado,com qual sistema de arquivos o disco foi formatado e quais arquivosdevem ser lidos para inicializar o micro.

• Um setor éa menor divisão física do disco, e possui sempre 512 bytes.Um cluster (também chamado de agrupamento) é a menor partereconhecida pelo sistema operacional, e pode ser formado por váriossetores.

• Um arquivo com um número de bytes maior que o tamanho do cluster,ao ser gravado no disco, é distribuído em vários clusters. Porém umcluster não pode pertencer a mais de um arquivo.

• O setor de boot também é conhecido como “trilha MBR”, “trilha 0”,etc.

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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOSetor de Boot do HD

• O setor de boot também é conhecido como “trilha MBR”, “trilha 0”,etc.

• Como dito, no disco rígido existe um setor chamado MBR (MasterBoot Record), que significa “Registro de Inicialização Mestre”, ondeé encontrada a tabela de partição do disco que dará boot. O MBR élido pelo BIOS, que interpreta a tabela de partição e em seguidacarrega um programa chamado “bootstrap”, que é o responsável pelocarregamento do Sistema Operacional, no sector de boot da partiçãoque daráo boot.

• O MBR e a tabela de partição ocupam apenas um sector de uma trilha,o restante dos sectores desta trilha não são ocupados, permanecendovazios e inutilizáveis, servindo como área de proteção do MBR. É

nesta mesma área que alguns vírus (Vírus de Boot) se alojam.



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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOO MBR do HD

• A partida de um sistema PC segue os seguintes passos: POST (Power

On Self Test , um pequeno teste de intercomunicação dos componentesda motherboard ), aquisição dos dados da BIOS e reprogramação dosuporte I/O, e em seguida é lido o primeiro setor (MBR) do 1º discodo 1º canal da controladora (por exemplo, IDE 0/Master).

• O MBR contém 512 bytes de informação da estrutura organizacionaldo disco (partições, código de partida do sistema operacional, eassinatura desse código):

2 bytes16 bytes16 bytes16 bytes16 bytes446 bytes

Assinatura Master Partition TableCódigo de partida do SO

Estrutura do Master Boot Record

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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOO MBR do HD

• A Master Partition Table contém códigos identificadores do tipo dapartição, e alguns dados sobre a mesma (se é a partição ativa - leia-se,de partida -, tipo de sistema de arquivos, posição no disco, tamanho,etc).

• Este esquema traz uma limitação: podem apenas existir quatropartições (primárias).

• Para superar esta limitação no desenho do MBR, criou-se o conceitode partições estendidas, dentro das quais se podem criar até 63 sub-partições (lógicas) cuja Tabela de Partições se encontra descrita emlugares dentro de toda a partição estendida.

• É de salientar que não se pode inserir uma partição primária entreduas estendidas.

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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOTipos de Interface de HDs

• ATA, um acrônimo para a expressão inglesa Advanced TechnologyAttachment, é um padrão para interligar dispositivos dearmazenamento, como discos rígidos e drives de CD-ROMs, nointerior de computadores pessoais. A evolução do padrão fez com quese reunissem em si várias tecnologias antecessoras, como:– (E)IDE - (Extended) Integrated Drive Electronics

– ATAPI - Advanced Technology Attachment Packet Interface– UDMA - Ultra DMA

Conectores ATA na Placa Mãe

O Padrão ATAPI-6, o últimoantes do SATA, tem uma taxade transferência de 100MB/s



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• SCSI é a sigla de Small C omputer S ystem I nterface. A tecnologiaSCSI (pronuncia-se "escâzi") foi criada para acelerar a taxa detransferência de dados entre dispositivos de um computador, desdeque tais periféricos sejam compatíveis com o padrão.

• O padrão SCSI permite que você conecte uma larga gama deperiféricos, tais como discos rígidos, CD-ROMs, impressoras escanners ou outro dispositivo que necessite de alta transferência dedados.

• É possível conectar até 15 periféricos numa única implementaçãoSCSI. Cada um recebe um bit que o identifica (ID SCSI). No entanto,a comunicação somente é possível entre dois dispositivos ao mesmotempo. Isso porque é necessário que um dispositivo inicie acomunicação (iniciador ou emissor) e outro a receba (destinatário).

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Parâmetros SCSI

32016016Wide Ultra4 SCSI1601608Ultra4 SCSI

1608016Wide Ultra3 SCSI

80808Ultra3 SCSI

804016Wide Ultra2 SCSI

40408Ultra2 SCSI

402016Wide Ultra SCSI

20208Ultra SCSI

201016WideFast SCSI

10108FastSCSI

558SCSI-1

MB/sFreq. doBarramento(MHz)

Bits de dadosNome

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• Serial ATA, SATA ou S-ATA (acrônimo para Serial Advanced Technology Attachment ) é uma tecnologia de transferência de dadosentre um disco rígido e a placa-mãeque tem uma taxa de 150MB/s.

• É o sucessor da tecnologia ATA (acrônimo de Advanced Technology Attachment também conhecido como IDE ou Integrated Drive Electronics) que foi renomeada para PATA (Parallel ATA) para sediferenciar de SATA.

• Diferentemente dos discos rígidos IDE, que transmitem os dadosatravés de cabos de quarenta ou oitenta fios paralelos, o que resultanum cabo enorme, os discos rígidos SATA transferem os dados emsérie em apenas quatro fios num único cabo, o que permite usar caboscom menor diâmetro que não interferem na ventilação do gabinete.

• Em 2004 a taxa de clock dos Discos Rígidos SATA foi duplicadachegando a 3.0GHz com uma transferência máxima de 300 MB/s(SATA II ou SATA/300).



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Cabo e SLOT Se rial ATA Cabo de al imentação Ser ial ATA

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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOO CD-ROM

• Um CD é um disco de acrílico, sobre o qual é impressauma longa espiral.

• As informações são gravadas em furos nessa espiral, o quecria dois tipos de irregularidades físicas: pontos brilhantese pontos escuros.

• Estes pontos são chamados de bits, e compõem asinformações carregadas pelo CD.

• A superfície da espiral é varrida por um laser, que utilizaluz no comprimento de onda do infravermelho.

• Essa luz é refletida pela superfície do disco e captada porum detector. Esse detector envia ao controlador doaparelho a seqüência de pontos claros e escuros, que sãoconvertidos em "1's ou 0's", os bit's (dados binários).

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O CD-ROM

Disco CR-ROM Superfície do CD-ROM



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• Os CD-ROM, podem armazenar qualquer tipo deconteúdo, desde dados genéricos, vídeo e áudio, oumesmo conteúdo misto.

• Os leitores de áudio normais, só podem interpretar umCD-ROM, caso este contenha áudio.

• A norma que regula os CD-ROMs, foi estabelecida em1985, pela Sony e Philips.

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O CD-ROMCaracterísticas do CD de áudio:

680MBCapacidade Efetivado CD

74 minutesTempo de áudio no CD

150 KBpsTaxa de dados efetiva

176 KBpsTaxa de dados total

65,536Níveis por amostra

16Bits por amostra, por canal

2 (stereo)Canais

44.1kHzTaxa de amostragem

ValorParâmetro

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Capacidade

• Alguns anos antes de 2005, os CD-ROMs com capacidadepara 650 megabytes, foram substituídos pelos de 700megabytes, passando então estes a ser os mais comuns,existindo no entanto, outros formatos superiores.

870.1 MB912 384 000445 50099 minutos

791.0 MB829 440 000405 00090 minutos

703.1 MB737 280 000360 00080 minutos"700MB"

650.3 MB681 984 000333 00074 minutos"650MB"

553.7 MB580 608 000283 50063 minutos

184.6 MB193 536 00094 50021 minutos

Max tamdados,MB

Max tam Dados,bytes

SetoresTempoTipo



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CD-R• Um CD-R (do inglês Compact Disc - Recordable) é umdisco fino (1,2mm) de policarbonato usado principalmentepara gravar músicas ou dados. Mas em vez do alumíniousado nos CDs comuns (chamados de “prensados”) paraguardar os dados, o CD-Rs usam uma cera especial paraisso.

• Uma categoria especial de leitores de CD-ROM podegravar dados em CD-Rs; eles geralmente são chamados deCD-R drives, ou simplesmente gravadores de CD. Duranteo processo de gravação, o laser do gravador de CD cria nasuperfície lisa de cera do CD-R micro-depressõesanálogas às dos CDs prensados, que serão lidas como bitsde informação pelos aparelhos leitores de CD. Aocontrário dos CDs regraváveis (CD-RW), os CD-Rspodem ser gravados apenas uma única vez.

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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOO Drive de CD-ROM

Componentes do drive Unidade ótica

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Velocidade dos drives de CD-ROM• Quanto maior for a velocidade de rotação do disco, ou seja, a

velocidade na qual o CD gira, maior é a taxa de transferência dedados. Os primeiros drives transferiam dados a uma velocidade de 150KB por segundo (KB/s).

• Para saber o valor da taxa de transferência de um drive de CD-ROM,basta multiplicar a velocidade do drive por 150. Por exemplo, se seudrive possui 52X, faça 52 ×150 = 7800 KB/s.

• Os primeiros drives de CD-ROM operavam em um modo de rotaçãochamado CLV (Constant Linear Velocity - Velocidade LinearConstante). Sua velocidade de rotação variava, com o objetivo demanter uma taxa de transferência constante, o que era exigido para areprodução de CDs de áudio.



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Velocidade dos drives de CD-ROM

3600 KB/s24X

7200KB/s48X

8400 KB/s56X

2400 KB/s16X

1200 KB/s8X

300 KB/s2X

150 KB/s1X

Taxa de transferênciaVelocidade

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Velocidade dos drives de CD-ROM• A partir da velocidade de 16X, os drives de CD passaram a usar um

modo de rotação chamado CAV (Constant Angular Velocity -Velocidade Angular Constante).

• Ao invés de girar o disco com velocidade variável, de modo a obter amesma taxa de transferência, tanto nas t rilhas externas como internas,o drives CAV giram o disco em uma velocidade constante.

• A vantagem desse processo, é um tempo de acesso menor, já que odisco não precisa ser acelerado/desacelerado de acordo com osmovimentos da cabeça de leitura

• A desvantagem é que a taxa de transferência mais elevada só é obtidanas trilhas externas.

• Nas internas, essa taxa é aproximadamente igual à metade do seuvalor nas trilhas externas. Por isso, alguns fabricantes anunciam o CDcom uma velocidade máxima e mínima. Por exemplo, mínimo de 24Xe máximo de 52X.

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Normalmente as velocidades dos gravadores de CD’ssão apresentadas no formato (ax bx cx), onde:

a – velocidade de gravação de CDb – velocidade de regravação de CDc – velocidade de leitura de CD



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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOO DVD

DVD significa Digital Versatile Disc (antesdenominado Digital Video Disc). Contém informaçõesdigitais, tendo uma maior capacidade de armazenamentoque o CD áudio ou CD-ROM, devido a uma tecnologiaótica superior, além de padrões melhorados de compressãode dados.

Os DVDs possuem por padrão a capacidade dearmazenar 4.7 GB de dados, enquanto que um CDarmazena em média de 700 a 800 MB. Os chamadosDVDs de Dupla Camada podem armazenar o dobro dacapacidade de um DVD comum, ou seja, 9.4 GB. Apesarda capacidade nominal do DVD comum gravável, épossível apenas gravar 4.464 MB de informações, e com otamanho máximo de cada arquivo de 1 GB.

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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOCapacidade do DVD

4.845.22.612.88 cm, dois lados

2.422.61.301.48 cm, um lado

15.8178.759.412cm, doislados

7.928.54.384.712 cm, um lado

GiBGBGiBGBTamanho físico

Duas camadas (Dual/DoubleLayer)

Uma camada (SingleLayer)

Nota: GB aqui significa gigabyte e é igual a 109 (ou 1,000,000,000) bytes.

Muitos computadores irão mostrar gibibyte (GiB) igual a 230 (ou1,073,741,824) bytes

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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOCapacidade do DVD

Os quatro tipos básicos de DVDs são referidos pelasua capacidade em gigabytes, arredondada ao próximointeiro. A exceção à regra é o DVD-18, cuja capacidade éde fato 17 gigabytes.

DVD-18Dois lados, duas camadas

DVD-10Dois lados, uma camada

DVD-9Um lado, duas camadas

DVD-5Um lado, uma camada

NomeTipo do DVD



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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOConstrução do DVD

Comparação do CD e do DVD

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Camadas do DVD

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Estrutura dos DVDs de acordo com a sua capacidade



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UNIDADES DE ARMAZENAMENTORegião do DVD

Dado a data de lançamento de um filme variar de país para país,para evitar que o público compre um filme antes que ele seja exibidono cinema do seu país e como medida de proteção desse mercado, oseditores de DVDs dividiram o mundo em seis zonas:

• 0 : Sem codificação, lido em todas as regiões.• 1 : EUA, Canadá e territórios norte-americanos• 2 : Europa Ocidental, Groenlândia, África do Sul, Lesoto, Suazilândia,

Japão, Egito e Oriente Médio• 3 : Sudeste Asiático, Coréia do Sul, Hong Kong, Indonésia, Filipinas,

Taiwan• 4 : Austrália, Nova Zelândia, México, América Central, América do

Sul• 5 : Rússia, países da ex-União Soviética, LesteEuropeu, subcontinente

indiano, Mongólia, a maior parte dos países africanos• 6 : República Popular da China• 7 : Reservado para uso futuro• 8 : Utlizaçãointernacional, como em aviões, cruzeiros, etc

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UNIDADES DE ARMAZENAMENTODVD GravávelExistem vários tipos de DVDs graváveis:• DVD-R e DVD+R: somente permitem uma gravação e

podem ser lidos pela maioria de leitores de DVDs.• DVD+R DL: semelhante ao DVD+R, mas que permite a

gravação em dupla camada ( DL significa dual layer ),aumentando a sua capacidade de armazenamento.

• DVD-RW: permite gravar e apagar cerca de mil vezes,oferecendo um modo de montagem conhecido como VR.

• DVD+RW: permite gravar e apagar cerca de mil vezes,podendo ser lido pela maioria de leitores de DVD.

• DVD-RAM: permite gravar e apagar mais de cem milvezes, oferecendo a possibilidade de gravação e leitura emsimultâneo (time shift ) sem o risco de apagar a gravação.Compatível com poucos leitores de DVD.

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UNIDADES DE ARMAZENAMENTODVD Gravável

O DVD+R é, como o DVD-R, um disco de4,7 GB que pode ser usado para gravar filmes eassistir em DVD players comerciais

Na prática, a diferença da mídia DVD-R para

a DVD+R é o desempenho: discos DVD+R sãolidos mais rapidamente do que discos DVD-R.Esta diferença só é sentida se você usar o discoDVD para gravar arquivos comuns, isto é, usarcomo uma mídia de backup, já que para assistirfilmes o desempenho é o mesmo



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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOOutros tipos de DVD• Já existem no mercado duas tecnologias novas de DVD, com maior

capacidade de armazenamento, mas que ainda não se popularizaram.São os formatos Blu-ray e HD-DVD. Estes formatos utilizam um discodiferente, que é gravado e reproduzido com um laser azul-violeta aoinvés do tradicional vermelho. O laser azul possui um diâmetro menor,o que permite o traçado de uma espiral maior no d isco, podendo renderaté 50 GB de capacidade no caso do Blu-ray. Ainda se discute qualformato irá substituir o atual DVD.

• Os dois formatos têm suas vantagens e desvantagens: o Blu-ray temmaior capacidade de armazenamento, chegando a 25GB ou 50 GBcom dupla camada, mas seus discos serão mais caros para seremproduzidos. O HD-DVD por sua vez, é capaz de armazenar apenas15Gb ou 30 GB com dupla camada, mas teria um custo menor deprodução. Para que estes discos não sejam extremamente frágeis, esejam danificados por qualquer contato, é adicionada uma camadaprotetora na superfície de leitura, o que os tornam mais caros para seproduzir.

• Apoiando o formato HD-DVD estão Microsoft, Intel e Toshiba, entreoutros. Do lado do Blu-ray estão Philips, Apple e Sony entre outros.

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UNIDADES DE ARMAZENAMENTODrives de DVD

Sua velocidade de leitura é medida emmúltiplos de x (x = 1.350 KB/s).

Normalmente as velocidades dos gravadoresde DVD’s são apresentadas no formato (ax bx cx),onde:

a – velocidade de gravação de DVD

b – velocidade de regravação de DVD

c – velocidade de leitura de DVD

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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOPen Drive

Memória USB Flash Drive, também designado como Pen Drive, é um dispositivo de armazenamento constituído por umamemória flash tendo uma fisionomia semelhante à de um isqueiro ouchaveiro e uma ligação USB tipo A permitindo a sua conexão a umaporta USB de um computador.

As capacidades atuais, de armazenamento, são 64 MB, 128 MB, 256 MB,512 MB, 1 GB a 64 GB. A velocidade de transferência de dados pode

variar dependendo do tipo de entrada:– USB 1.1: 1,5 a 12 Mbits/s;– USB 2.0: Apesar do USB 2.0 poder transferir dados até 480

Mbit/s, as flash drives estão limitadas pela largura de banda damemória nelas contida, com uma velocidade máxima real de,aproximadamente, 100 Mbits/s.



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UNIDADES DE ARMAZENAMENTOPen Drive

Aparência do USB Flash Drive ou Pen Drive

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DISPOSITIVOS DE ENTRADA E SAÍDA

- Conforme o próprio nome deixa claro, são dispositivosutilizados para levar as informações à CPU/ Memória e darsaída com as informações processadas pela CPU/Memória, os principais dispositivos são:

1. Entrada

a. Teclado

b. Dispositivos Apontadores

c. Scanner

d.Web Cam

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DISPOSITIVOS DE ENTRADA E SAÍDA

2. Saída

a. Monitor

b. Impressora

c. Placa de vídeo

3. Entrada e saída

a. Monitor Touch Screen (Tela sensível ao toque)

b. Modem

c. Placa de rede

d. Placa de som



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1.a. Teclado

Dispositivo padrão de entrada, ou seja, o computador NÃOPODE FUNCIONAR SEM ELE, que permite a inserção de dadosatravés de digitação.

Possui teclas representando letras, números, símbolos e outrasfunções, baseado no modelo de teclado das antigas máquinas deescrever.

Essas teclas são ligadas a um chip dentro do teclado, ondeidentifica a tecla pressionada e manda para o PC as informações.

O meio de transporte dessas informações entre o teclado e ocomputador pode ser sem fio (ou Wireless) ou a cabo (PS/2 e USB).

Em alguns casos, o ato de produzir determinados símbolos requerque duas ou mais teclas sejam pressionadas simultaneamente ou emseqüência.

Outras teclas não produzem símbolo algum, todavia, afetam omodo como o microcomputador opera ou agem sobre o próprioteclado.

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1.a. Teclado

O número de teclas em um teclado geralmente variade 101 a 104 teclas, de certo modo existem até 130 teclas,com muitas teclas programáveis.

Os arranjos mais comuns em países Ocidentais estãobaseado no plano QWERTY (incluindo variantes próximo-relacionadas, como o plano de AZERTY francês). Atémesmo em países onde alfabetos diferentes ou sistemasescrevendo são usados, o plano físico das teclas é bastantesemelhante.

Teclado de 105 teclas padrão QWERTY Tipos de Teclado

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1.b. Dispositivos apontadores

- São dispositivos que transformam movimentosmecânicos sobre ele realizados e os convertem emmovimentos do ponteiro na tela. Os principais dispositivosapontadores são:

- Mouse convencional: utilizam uma pequena esferaem sua base para captar os movimentos mecânicos

realizados

1. A bola, que faz girar a roldana;2. Roldana que irá alterar a passagemde luz entre o LED e o sensor;3. Sensor fotoelétrico4. Botão de clique (esquerdo);5. LED.



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- Mouse óptico: semelhante ao mouse convencional, porémutilizando um sensor luminoso em sua base, no lugar daesfera para captar os movimentos realizados, o que permite

muito maior precisão.- Touch Pad: superfície sensível que registra o toque dousuário para servir de indicativo do movimento a serrealizado pelo ponteiro na tela

- Track Ball: espécie de “mouse convencional de cabeçapara baixo”, onde o usuário movimenta a esfera, que ficana parte superior, e o dispositivo em si fica na base parado

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1.c. Scanner

• Digitalizador (ou scanner) é um periférico de entrada responsável pordigitalizar imagens, fotos e textos impressos para o computador, umprocesso inverso ao da impressora. Ele faz varreduras na imagem físicagerando impulsos elétricos através de um captador de reflexos. Édividido em duas categorias:

• scanner de mão - parecido com um mouse grande, no qual deve-sepassar por cima do desenho ou texto a ser transferido para ocomputador. Este tipo não é mais apropriado para trabalhos semi-profissionais devido à facilidade para o aparecimento de ruídos natransferência.

• scanner de mesa - parecido com uma fotocopiadora, no qual deve-secolocar o papel e abaixar a tampa para que o desenho ou texto sejaentão transferido para o computador. Eles fazem a leitura a partirdispositivos de carga dupla.

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Algumas características dos scanners são:

- Resolução óptica: quantidade de pontos de imagem digital para cadapolegada de dados impressos (medida conhecida como DPI – pontospor polegada)

- Resolução intercalada: é a resolução obtida na captura dos dadosimpressos após os dados digitais correspondentes serem trabalhados(entenda “melhorados”) por softwares apropriados

- OCR (Reconhecimento Óptico de Caracteres): inicialmente os dadosdigitais são reconhecidos como imagem, um programa OCR converte aimagem captada em texto



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1.d. Webcam

• Webcam é uma câmera de vídeo de baixo custo que captaimagens, transferindo-as de modo quase instantâneo para aárea de trabalho do computador ou para uma página deInternet. É muito utilizada em videoconferências.Geralmente possui baixa qualidade de imagem e ausênciade som.

• O tipo de conexão utilizada com o computador geralmenteé do tipo USB.

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2. a. Monitor

Um monitor de vídeo, ou simplesmente monitor, éum dos dispositivos de saída de um computador que servede interface ao usuário, na medida que permitevisualização e interação dos dados disponíveis. Existemduas tecnologias disponíveis: CRT e LCD, em relação aoscomponentes internos para produção das imagens. Asuperfície do monitor sobre a qual se projeta a imagem échamada tela, ecrã ou écran.

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2. a. Monitor

- Dispositivo padrão de saída, porém, DIFERENTEMENTE DOTECLADO (DISPOSITIVO PADRÃO DE ENTRADA), ocomputador PODE FUNCIONAR sem ele (um deficiente visual nãoprecisa de monitor).

Sua principal característica é o tamanho da diagonal de sua tela,que é medida em polegadas (1 polegada = 2,54 cm), os tamanhos maisusuais são 14, 15 ou 17 polegadas (35,6; 38,1 e 43,2 cmrespectivamente).

Os monitores pode ser classificados de acordo com os seguintescritérios:

1. Tecnologia empregada2. Resolução da imagem



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2.a.1. Tecnologia Empregada

Quanto a tecnologia empregada, os monitores se classificam emCRT (Tubos de raios catódicos) e LCD (Monitores de Cristal Líquido).

2.a.1.1. Monitor CRT: possui uma malha de pontos coloridosformados pelas 3 cores primárias (verde, vermelho e azul – RGB eminglês), ou seja, todas as cores que aparecem no monitor (16777216)são uma combinação destas 3 cores básicas.

Uma característica que determina a qualidade final da imagemem um monitor CRT é a distância existente os pontos que a formam(Dot Pitch). Quanto menor esta distância, mais qualidade e nitidez estaimagem terá. Os valores atuais variam entre 0,17 e 0,28 mm.

Por definição o Dot Pitch é a distância entre dois pontosadjacentes DE MESMA COR.

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2.a.1. Tecnologia Empregada

CRT (sigla de Tubo de raios catódicos, em inglês) é omonitor "tradicional", iluminado por um feixe de elétrons.A maior desvantagem é o mal que fazem à visão, devido àtaxa de atualização da imagem (refresh) que originaintermitência na imagem (o cansaço deve-se ao fato docérebro reduzir esta percepção de intermitência).

Diagrama em corte de um tubo de raioscatódicos de deflexão eletromagnética, usadoem televisões e monitores coloridos.1: Canhões de elétrons e lentes eletrônicas defocalização2: Bobinas defletoras (deflexão eletromagnética)3: Anodo de alta tensão4: Máscara de sombra5: Detalhe da matriz de pontos coloridos RGB(vermelho, verde, azul)

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2.a.1.2. Monitor LCD:

Monitor muito leve e fino sem partes móveis.Consiste de um líquido polarizador da luz, eletricamente controlado, que se

encontra comprimido dentro de células entre duas lâminas transparentespolarizadoras.

Cada célula é provida de contatos elétricos que permitem que um campo elétricopossa ser aplicado ao líquido lá dentro, assim gerando a cor a ser apresentada nomonitor.

Vantagens:Os monitores (seja do PC, da TV ou qualquer outro produto que utilize esse

recurso) do tipo LCD possuem uma tela que é realmente plana, eliminando asdistorções de imagem dos monitores do tipo tubo, ou CRT (que tem suas telascurvas, causando as distorções);

Cansam menos as vistas;Gastam menos energia do que os CRT;Emitem pouquíssima radiação nociva, alguns modelos não emitem nenhuma

radiação desse tipo.

Desvantagens:

Têm o ângulo limitado a uma visão perpendicular (90º). Qualquer desfalque davisão causa distorção nas cores e na imagem;

Apresentam contraste inferior ao modelo CRT.



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2.a.2. Resolução da imagem

A resolução da imagem está diretamente vinculada a quantidadede pixels que o monitor consegue mostrar.

O pixel é um pequeno quadrado, que é a menor parte de umaimagem apresentada no monitor.

É importante observar que o pixel é uma característica da placade vídeo. Por sua vez, o dot pitch é uma característica física domonitor CRT.

Quanto mais pixels o monitor apresentar, menores serão asimagens por ele apresentadas, uma vez que os objetos mostrados natela apresentam um número fixo de pixels. Ou seja, quanto MAIORA RESOLUÇÃO, MENORES AS IMAGENSAPRESENTADAS E MAIOR A ÁREA ÚTIL DA TELA.

As resoluções mais utilizadas atualmente são 640 x 480 pixels(padrão VGA), 800 x 600 pixels (padrão SVGA) e 1024 x 768pixels (padrão XGA)

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2. b. Impressoras e P lotters

Uma impressora ou dispositivo de impressão é um periféricoque, quando conectado a um computador ou a uma rede decomputadores, tem a função de dispositivo de saída, imprimindotextos, gráficos ou qualquer outro resultado de uma aplicação.

- Permite passar documentos elaborados no computador para opapel. Podem ser classificadas quanto aos seguintes critérios:

1. Tecnologia empregada2. Qualidade de impressão3. Velocidade de impressão

2.a.1. Tecnologia empregada.

Quanto a tecnologia empregada, os três principais tipos são:

2.a.1.1. Impressora matricial: atualmente caindo em desuso, suatécnica de impressão consiste em diversas agulhas “batem” numafita, que por sua vez é empurrada contra o papel. Esta técnica ébastante similar a encontrada nas máquinas de escrever.

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2.b.1. Tecnologia empregada.

Quanto a tecnologia empregada, os três principais tipos são:

2.b.1.1. Uma impressora matricial ou impressora de agulhas éum tipo de impressora de impacto, cuja cabeça é composta por umaou mais linhas verticais de agulhas, que ao colidirem com uma fitaimpregnada com tinta (semelhante a papel q uímico), imprimem umponto por agulha. Assim, o deslocamento horizontal da cabeçaimpressora combinado com o acionamento de uma ou mais agulhas

produz caracteres configurados como uma matriz de pontos. Adefinição (qualidade) da impressão depende, basicamente, donúmero de agulhas na cabeça de impressão, da proximidade entreessas agulhas e da precisão do avanço do motor de acionamento dacabeça de impressão. As impressoras mais frequentementeencontradas têm 9, 18 ou 24 agulhas.

Imagem ampliada de um textoimpresso em impressora matricial



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2.b.1.1. Impressora matricialEmbora já sejam consideradas antigas, ainda encontram uso em

aplicações, tais como:• Impressão de documentos fiscais, devido a possibilidade de

imprimir usando papel carbono;• Sistemas onde é necessário manter um custo baixo;• Grandes volumes de impressão.• Alguns modelos suportam papel de formulário contínuo.

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2.b.1.2. Impressora a Jato de Tinta:

São as mais comuns atualmente, sua técnica deimpressão consiste em pequenos reservatórios de tinta(cartuchos) que lançam a tinta em pontos definidos nopapel

As impressoras a jato de tinta têm processosemelhante ao das matriciais, pois também possuemcabeça de impressão que percorre toda a extensão dapágina, só que esta cabeça de impressão possui pequenosorifícios, através dos quais a tinta é lançada sobre opapel.

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2.b.1.2. Impressora a Jato de Tinta:

As impressoras jato de tinta podem ser de 2 tipos:"jato de bolha" (bubble jet), as quais possuem resistoresque aquecem a tinta formando bolhas que se expandemempurrando a tinta pelos orifícios (é o tipo maisutilizado pelos fabricantes, como a HP e a Cannon); e a"piezoelétrica", ou de tecnologia mecânica, como é ocaso das impressoras Epson.



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2.b.1.3. Impressora laser:

As impressoras a laser são um tipo de impressorasque produzem resultados de grande qualidade quer para

desenho gráfico quer para texto. Esta impressora utilizao raio laser para a impressão. Envia a informação paraum tambor, através de raios laser.

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2.b.1.3. Impressora laser:

O funcionamento das impressoras a laser baseia-se nacriação de um tambor fotossensível, que por meio de umfeixe de raio laser cria uma imagem eletrostática de umapágina completa, que será impressa.

Em seguida, é aplicada no tambor, citado acima, umpó ultrafino chamado de TONER, que adere apenas àszonas sensibilizadas.

Quando o tambor passa sobre a folha de papel, o pó étransferido para sua superfície, formando as letras eimagens da página, que passa por um aquecedorchamado de FUSOR, o qual queima o Toner fixando-ona página.

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2.b.2. Qualidade da impressão:

É medida, nas impressoras jatos de tinta e laser (não se aplica àsimpressoras matriciais devido sua baixa qualidade de impressão),em DPI, que significa pontos por polegada, ou, melhor dizendo,pontos de impressão por polegada.

As resoluções mais comuns atualmente são 300 e 600 DPI,porém algumas impressoras tem resoluções superiores a 2500 DPI.

2.b.3. Velocidade de impressãoCaracterística bastante importante, onde as impressoras laser tem

destaque (algumas chegam a velocidade de 20 ppm – páginas porminuto). As impressoras jato de tinta conseguem se muito 2 ou 3ppm. Por fim as matriciais não utilizam esta medida (ppm), porserem extremamente mais lentas. Suas velocidades de impressão sãomedidas em CPS (caracteres por segundo) ou LPS (linhas porsegundo).



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2.b. Plotters

Uma plotter é uma impressora destinada a imprimir

desenhos em grandes dimensões, com elevada qualidadee rigor, como por exemplo plantas arquitetônicas emapas cartográficos.

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2.b. Plotters

Primeiramente destinada a impressão dedesenhos vetoriais, atualmente encontram-se emavançado estado de evolução, permitindoimpressão de imagens em grande formato comqualidade fotográfica, chegando a 1440 dpi deresolução.

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2.c. Placa de vídeo• Placa de vídeo é um componente de um computador que envia

sinais deste para o monitor, de forma que possam ser apresentadasimagens ao usuário. Normalmente possui memória própria, comcapacidade medida em bytes.

• Nos computadores de baixo custo, as placas de vídeo estãoincorporadas na placa-mãe, não possuem memória dedicada, e porisso utilizam a memória RAM do sistema, normalmente denomina-se memória compartilhada. Como a memória RAM de sistema égeralmente mais lenta do que as utilizadas pelos fabricantes de

placas de vídeo, e ainda dividem o barramento com o processador eoutros periféricos para acessá-la, este método torna o sistema maislento.



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3.b. Modem

Modem, de modulador demodulador, é um

dispositivo eletrônico que modula um sinal digital emuma onda analógica, pronta para ser transmitida pelalinha telefônica, e que demodula o sinal analógico e oreconverte para o formato digital original. Utilizado paraconexão à Internet, BBS, ou a outro computador.

Ambos os modems devem estar trabalhando de acordocom os mesmos padrões, que especifica, entre outrascoisas, a velocidade de transmissão (bps, baud, nível ealgoritmo de compressão de dados, protocolo, etc).

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3.b. Modem

Os modems para acesso discado geralmente sãoinstalados internamente no computador (em slots PCI)ou ligados em uma porta serial, enquanto os modemspara acesso em banda larga podem ser USB, Wi-Fi ouEthernet (embora existam alguns poucos modelos demodems banda larga PCI).

Modem ADSL:

Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) é umformato de DSL, uma tecnologia de comunicação dedados que permite uma transmissão de dados maisrápida através de linhas de telefone do que um modemconvencional pode oferecer.

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Modem ADSL:

Comparada a outras formas de DSL, o ADSL tem acaracterística de que os dados podem ir mais rápido emuma direção (download) do que na outra (upload),assimetricamente, diferenciando-o de outros formatos.

O ADSL pode usar uma grande variedade de técnicasde modulação, mas os padrões da ANSI e ETSI usam osesquemas de modulação DMT.

Para o ADSL convencional, as taxas mínimas dedownload começam em 256 kbit/s, e geralmente atingem9 Mbit/s dentro de 300 metros da central aonde estáinstalado o sistema. Taxas de upload começam em 64kbit/s e geralmente atingem 256 kbit/s mas podem ir até768 kbit/s. O nome ADSL Lite é às vezes usado paraversões mais lentas.



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3.c. Placa de rede

Ethernet é uma tecnologia de interconexão para redes

locais - Local Area Networks (LAN) - baseada no enviode pacotes.

Ela define cabeamento e sinais elétricos para a camadafísica, e formato de pacotes e protocolos para a camadade controle de acesso ao meio (Media Access Control -MAC) do modelo OSI.

A Ethernet foi padronizada pelo IEEE como 802.3. Apartir dos anos 90, ela vem sendo a tecnologia de LANmais amplamente utilizada e tem tomado grande parte doespaço de outros padrões de rede como Token Ring,FDDI e ARCNET.

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3.c. Placa de rede

Uma placa de rede Ethernet típica com conectoresBNC (esquerda) e par trançado (centro).

Cada ponto tem um endereço de 48 bits globalmenteúnico, conhecido como endereço MAC, para assegurarque todos os sistemas em uma ethernet tenhamendereços distintos.

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3.c. Placa de rede

Algumas variações do Ethernet são:

• XeroxEthernet-- a implementação original de Ethernet, que tinhaduas versões, Versão 1 e Versão 2, durante seu desenvolvimento. Oformato de frame da versão 2 ainda está em uso comum.

• 10BASE5 (também chamado Thicknet) -- esse padrão antigo daIEEE usa um cabo coaxial simples em que você literalmenteconseguia uma conexão furando o cabo para se conectar ao n úcleo.É um sistema obsoleto, embora devido a sua implantaçãolargamente difundida antigamente, talvez ainda possa ser utilizadopor alguns sistemas.

• 1BASE5 --Uma tentativa antiga de padronizar uma solução deLAN de baixo custo, opera a 1 Mbit/s e foi um fracasso comercial.

• StarLAN 1 --A primeira implementação de Ethernet comcabeamentode par trançado.



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3.c. Placa de rede


10 Mbit/s Ethernet• 10BASE2 (também chamado ThinNet ou Cheapernet) --Um cabo

coaxial de 50-ohm conecta as máquinas, cada qual usando umadaptador T para conectar seu NIC. Requer terminadoresno s finais.Por muitos anos esse foi o padrão dominante de ethernet de 10Mbit/s.

• 10BASE5 (também chamado Thicknet) -- Especificação Ethernet debanda básica de 10 Mbps, que usa o padrão (grosso) de cabo coaxialde banda de base de 50 ohms. Faz parte da especificação de camadafísica de banda de base IEEE 802.3, tem um limite de distância de500 metros por segmento.

• StarLAN 10 --Primeira implementação de Ethernet em cabeamentode par trançado a 10 Mbit/s. Mais tarde evoluiu para o 10BASE-T.

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3.c. Placa de rede


10 Mbit/s Ethernet

• 10BASE-T-- Opera com 4 fios (dois conjuntos de par trançado) num cabode cat-3 ou cat-5. Um hubou switch fica no meio e tem uma porta paracada nó da rede. Essa é também a configuração usada para a ethernet100BASE-T e a Gigabit.

• FOIRL -- Link de fibra ótica entre repetidores. O padrão original paraethernet sobre fibra.

• 10BASE-F-- um termo genérico para a nova família de padrões de ethernetde 10 Mbit/s: 10BASE-FL, 10BASE-FB e 10BASE-FP. Desses, só o10BASE-FL está em uso comum (todos utilizando a fibra óptica comomeio físico).

• 10BASE-FL -- Uma versão atualizada do padrão FOIRL.

• 10BASE-FB --Pretendia ser usada por backbonesconectando um grande

número de hubsou switches, agora está obsoleta.• 10BASE-FP -- Uma rede passiva em estrela que não requer repetidores,nunca foi i mplementada.

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3.c. Placa de rede


Fast Ethernet

• 100BASE-T --Designação para qualquer dos três padrões para 100Mbit/s ethernet sobre cabo de par trançado. Inclui 100BASE-TX,100BASE-T4 e 100BASE-T2.

• 100BASE-TX --Usa dois pares, mas requer cabo cat-5.Configuração "star-shaped" idêntica ao 10BASE-T. 100Mbit/s.

• 100BASE-T4 --100 Mbit/s ethernet sobre cabeamentocat-3 (Usadaem instalações 10BASE-T). Utiliza todos os quatro pares no cabo.Atualmente obsoleto, cabeamento cat-5 é o padrão. Limitado a Half-Duplex.

• 100BASE-T2 --Não existem produtos. 100 Mbit/s ethernet sobrecabeamentocat-3. Suporta full-duplex, e usa apenas dois pares. Seufuncionamento é equivalente ao 100BASE-TX, mas suportacabeamentoantigo.

• 100BASE-FX-- 100 Mbit/s ethernet sobre fibra óptica.



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3.c. Placa de rede


Gigabit Ethernet• 1000BASE-T --1 Gbit/s sobre cabeamentode cobre categoria 5.

• 1000BASE-SX --1 Gbit/s sobre fibra.

• 1000BASE-LX-- 1 Gbit/s sobre fibra. Otimizado para distânciasmaiores com fibra em modo simples.

• 1000BASE-CX-- Uma solução para transportes curtos (até25m)para rodar ethernet de 1 Gbit/s num cabeamento especial de cobre.Antecede o 1000BASE-T, e agora é obsoleto.

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3.c. Placa de rede


10-Gigabit Ethernet

• 10GBASE-SR-- projetado para suportar distâncias curtas sobrecabeamentode fibra multi-modo, variando de 26m a 82mdependendo do tipo de cabo. Suporta também operação a 300mnuma fibra multi-modo de 2000 MHz.

• 10GBASE-LX4 --usa multiplexaçãopor divisão de comprimentode ondas para suportar distâncias entre 240m e 300m emcabeamentomulti-modo. Também suporta 10km com fibra de modosimples.

• 10GBASE-LR e 10GBASE-ER -- esses padrões suportam 10km e40km respectivamente sobre fibra de modo simples.

• 10GBASE-SW, 10GBASE-LWe 10GBASE-EW. Essas variedadesusam o WAN PHY, projetado para interoperar com equipamentos

OC-192 / STM-64 SONET/SDH.

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3.c. Placa de rede

Atualmente se destaca o padrão Wi-Fi, padronizadopelo IEEE como 802.11. É um protocolo decomunicação sem fios projetado com o objetivo de criarredes sem fio de alta velocidade.

O padrão Wi-Fi opera em faixas de freqüências quenão necessitam de licença para instalação e/ou operação.



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3.c. Placa de rede

Os principais padrões na família IEEE 802.11x são:

• IEEE 802.11 a: Padrão wi-fi para freqüência 5,8Ghz comcapacidade teórica de 22Mbps.

• IEEE 802.11 b: Padrão wi-fi para freqüência 2,4 Ghz comcapacidade teórica de 11Mbps. Este padrão utiliza DSSS (DirectSequencySpread Spectrum – Espalhamento de Espectro porSeqüência Direta ) para diminuição de interferência.

• IEEE 802.11 g: Padrão wi-fi para freqüência 2,4 Ghz comcapacidade teórica de 54Mbps.

Wi-Fi Protected Access (WPA e WPA 2): padrão de segurançainstituído para substituir padrão WEP (Wired Equivalent Privacy)na qual possuía falhas graves de segurança, possibilitando que umhacker pudesse quebrar a chave de criptografia após monitoraralgumas horas de comunicação.

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3.d. Placa de som

Placa de som é um dispositivo de hardware que enviae recebe sinais sonoros entre equipamentos de som e umcomputador executando um processo de conversão AD(Analógico-Digital) e DA (Digital- Analógico)respectivamente. É necessário para que este emitaqualquer tipo de áudio com um mínimo de qualidade etambém para gravação e edição.

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