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Universidade Eduardo Mondlane Faculdade de Ciências Departamento de Matemática & Informática Introdução as Tecnologias de Informção e Comunicação Gabriel I. Salimo & Ermínio Jasse Janeiro, 2020 DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 2 de 88 Índice 1. Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) ................................................................................. 5 1.1. NTIC’s .............................................................................................................................................. 5 1.2. Arquiteturas de transmissão de Informação .................................................................................. 6 1.2.1. Multicast IP ........................................................................................................................... 6 1.2.2. Broadcast .............................................................................................................................. 6 1.3. O Conceito Básico de Informática & Computador ......................................................................... 7 1.3.1. Informática ............................................................................................................................ 7 1.3.2. Computador .......................................................................................................................... 7 1.3.3. Histórico: a Criação do Computador ..................................................................................... 8 1.3.4. Gerações de Computadores ............................................................................................... 11 1.3.5. Princípio de Funcionamento do computador ...................................................................... 12 1.3.6. Arquitetura de Hardware .................................................................................................... 13 1.3.7. Software .............................................................................................................................. 15 1.3.8. Classificassão de Computadores ......................................................................................... 15 1.3.9. Sistema Operativo ............................................................................................................... 16 1.3.10. Cuidados a ter com o Computador ..................................................................................... 18 1.3.11. Aspectos Positivos/Negativos do Computador ................................................................... 19 1.4. Informação/Comunicação Digital ................................................................................................. 19 1.4.1. Representação e Armazenamento interna da informação................................................. 19 1.4.2. Internet ............................................................................................................................... 24 1.4.3. Email .................................................................................................................................... 27 1.5. Segurança Informática ................................................................................................................. 27 1.5.1. Vírus de Computador: O Que é? ......................................................................................... 28 1.6. Exercícios de Revisão .................................................................................................................... 29 2. Aplicativos MicroSoft .......................................................................................................................... 31 2.1. Sistema Operactivo Windows ...................................................................................................... 31 2.1.1. Iniciar uma Sessão do Windows ......................................................................................... 31 2.1.2. Área de Trabalho (Desktop) ................................................................................................ 31 2.1.3. Funções Básicas................................................................................................................... 33 2.2. Microsoft Office ............................................................................................................................ 37 2.2.1. Word ................................................................................................................................... 37 2.2.2. Excel .................................................................................................................................... 41 2.2.3. PowerPoint .......................................................................................................................... 47 2.2.4. Exercícios de Revisão .......................................................................................................... 49 3. Fundamentos & Lógica de Programação ............................................................................................ 51 3.1. Elementos e Estrutura Fundamentais de Programação ............................................................... 51 3.1.1. Dados - Constantes, variáveis e identificadores ................................................................. 51 3.2. Algoritmo ...................................................................................................................................... 51 3.2.1. Formulação do Algoritmo ................................................................................................... 51 3.2.2. Formas de apresentação do Algoritmo ............................................................................... 52 3.2.3. Pseudocódigo ...................................................................................................................... 54 3.3. Exercícios de Revisão .................................................................................................................... 54 4. Programação: Estruturas e Linguagens .............................................................................................. 56 4.1. Fases da Programação .................................................................................................................. 56 DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 3 de 88 4.2. Técnicas de Programação ............................................................................................................. 56 4.2.1. Programação modular & Programação estruturada .......................................................... 57 4.2.2. Programação Orientada para Objectos (OOP) .................................................................... 58 4.2.3. Programação dirigida por eventos (Event-Driven) ............................................................. 59 4.3. Linguagens de Programação, Software de Tradução e Depuração .............................................. 59 4.3.1. Software de Tradução ......................................................................................................... 60 4.3.2. Linguagens de Programação ............................................................................................... 61 4.4. Depuração .................................................................................................................................... 63 4.4.1. Esquema de Programas Tradutores .................................................................................... 63 4.5. PORTUGOL .................................................................................................................................... 64 4.5.1. Corpo Geral de um Programa (Sintaxe) .............................................................................. 64 4.5.2. Estruturas Sequênciais ........................................................................................................ 64 4.5.3.Ponto E Vírgula .................................................................................................................... 64 4.5.4. Tipos Primitivos de Dados ................................................................................................... 64 4.5.5. Comandos de I/O (Input/Output) ....................................................................................... 64 4.5.6. Sinal de Atribuição .............................................................................................................. 64 4.5.7. Sinal de Igualdade ............................................................................................................... 65 4.5.8. ‘Aspas Simples’ .................................................................................................................... 65 4.5.9. Estruturas de Decisão ......................................................................................................... 65 4.5.10. Ninhos de SE ....................................................................................................................... 67 4.5.11. Estruturas de Condição ....................................................................................................... 67 4.5.12. Estrutura de Repetição Determinada ................................................................................. 68 4.5.13. Estrutura de Repetição Indeterminada com Validação Inicial ............................................ 68 4.5.14. Estrutura de Repetição Indeterminada com Validação Final ............................................. 69 4.6. Implementação............................................................................................................................. 70 4.6.1. Download e Instalação ........................................................................................................ 70 4.6.2. Ambiente de Trabalho ........................................................................................................ 71 4.6.3. Escrita, verificação e execução de algoritmos .................................................................... 73 4.7. Exercícios de Revisão .................................................................................................................... 73 5. Apêndices ............................................................................................................................................ 74 5.1. Exercícios de Revisão (Resolvidos) ............................................................................................... 74 5.2. Exercícios por Resolver ................................................................................................................. 79 5.4. Terminologia TIC ........................................................................................................................... 82 5.5. Convenções .................................................................................................................................. 87 (a). Internet e Intranet ........................................................................................................................ 87 (b). Wiki ............................................................................................................................................... 88 (c). Blog ............................................................................................................................................... 88 (d). CPU (dual-core) ............................................................................................................................ 88 DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 4 de 88 Equivalência de unidades Byte: equivale a un térmo binário (Binary termin) - generalmente composto por 8 bits. Carácter: é um conjunto de bits necesários para representar um símbolo de um código (alfabético, numérico, especial, etc.) Palavra: é uma unidade lógica de Informação - Generalmente composto por um número inteiro de bytes ou caracteres 1 KB (kilobyte) = 1024 bytes 1 MB (megabyte) = 1024 KB 1 GB (gigabyte) = 1024 MB 1 TB (terabyte) = 1024 GB 1 ms (milisegundo) = 10-3 segundos 1 m s (microsegundo) = 10-6 segundos 1 ns (nanosegundo) = 10-9 segundos 1 ps (picosegundo) = 10-12 segundos Frequência / Período A transmissão de tempo para Estados ou tempo de cada ciclo de um computador é o tempo necessário para alterar a valores de um conjunto de registos e é determinada por o relógio frequência. O prazo é calculado como o inverso da frequência: Período * Frecuencia = 1 [ Período ] = s (segundo) [ Frecuencia ] = Hz (Hertz) C a pí tu lo 1 C on ce ito s bá si co s so br e S is te m as I nf or m át ic os : d ef in iç ão , hi st ór ia e a u til id ad e do co m pu ta do r. DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 5 de 88 1. Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC) Tecnologias: A palavra provém das palavras gregas techné, que significa saber fazer, e lógia, que significa conhecimento organizado. É o conhecimento adquirido e organizado relativo a uma determinada área de intervenção. Tecnologias de Informação e Comunicação Comunicação: acto, efeito ou meio de comunicar Telecomunicação: tele é um prefixo de origem grega que exprime a ideia de “longe”, ao “longe”, “à distância”. - consiste num serviço de comunicação à distância que envolve a integração de sistemas tais como: televisão, vídeo, linhas telefónicas, satélites, etc. Telemática: caracteriza-se pela conjugação de meios informáticos (computadores, modems) com meios de comunicação à distância (linhas telefónicas, satélites). Informação: provém da palavra latina informatione Informação: acto ou efeito de informar, é todo o conjunto de dados articulados. Informação digital de dados É toda a informação que existe sob a forma digital, à qual podemos aceder através de um computador. Na WEB, toda a informação (texto, sons, imagens) encontra-se em formato digital. Conceitos Computador: computare, que significa contar, calcular ou avaliar. - é o conjunto de dispositivos electrónicos capazes de aceitar dados e instruções, executar essas instruções para processar os dados e apresentar os resultados. 1.1. NTIC’s Chamam-se de Novas Tecnologias de Informação e Comunicação (NTICs) as tecnologias e métodos para comunicar surgidas no contexto da Revolução Informacional, "Revolução Telemática" ou Terceira Revolução Industrial, desenvolvidas gradualmente desde a segunda metade da década de 1970 e, principalmente, nos anos 1990. A imensa maioria delas se caracteriza por agilizar, horizontalizar e tornar menos palpável (fisicamente manipulável) o conteúdo da comunicação, por meio da digitalização e da comunicação em redes (mediada ou não por computadores) para a captação, transmissão e distribuição das informações (texto, imagem estática, video e som). Considera-se que o advento destas novas tecnologias (e a forma como foram utilizadas por governos, empresas, indivíduos e setores sociais) possibilitou o surgimento da “sociedade de informação”. Alguns estudiosos já falam de sociedade do conhecimento para destacar o valor do capital humano na sociedade estruturada em redes telemáticas. São consideradas NTICs, entre outras: os computadores pessoais (PCs, personal computers) a impressão por impressoras domésticas as câmeras de vídeo e foto para computador ou webcams a gravação doméstica de CDs e DVDs os diversos suportes para guardar e portar dados como os disquetes (com os tamanhos mais variados), discos rígidos ou HDs, cartões de memória, pendrives, zipdrives e assemelhados . a telefonia móvel (telemóveis ou telefones celulares) DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 6 de 88 a TV por assinatura TV a cabo TV porantena parabólica o correio electrônico (e-mail) as listas de discussão (mailing lists) a internet a world wide web (principal interface gráfica da internet) os websites e home pages os quadros de discussão (message boards) o streaming (fluxo contínuo de áudio e vídeo via internet) o podcasting (transmissão sob demanda de áudio e vídeo via internet) a enciclopédia colaborativa, a wikipedia, possível graças à Internet, à www e à invenção do wiki as tecnologias digitais de captação e tratamento de imagens e sons a captura eletrônica ou digitalização de imagens (scanners) a fotografia digital o vídeo digital o cinema digital (da captação à exibição) o som digital a TV digital e a rádio digital as tecnologias de acesso remoto (sem fio ou wireless) Wi-Fi Bluetooth 1.2. Arquiteturas de transmissão de Informação 1.2.1. Multicast IP A tecnologia Multicast IP permite optimizar a utilização de meios de comunicação quando se pretende transmitir informação para múltiplos utilizadores localizados numa mesma rede. Um dos serviços que mais tem beneficiado com esta tecnologia é a Videoconferência pela Internet: IP Multicast é a transmissão de um datagrama IP para um "grupo de hosts", representado por um conjunto de zero ou mais hosts identificados por um único endereço IP de destino. A maioria dos protocolos de rede de alto nível (como o ISO Transportes protocolos ou TCP ou UDP) só prestar um serviço de transmissão unicast. Ou seja, nós da rede só tem a habilidade de enviar para um outro nó de cada vez: Todos com uma transmissão unicast serviço é inerentemente ponto-a-ponto. Se um nó deseja enviar a mesma informação para vários destinos unicast usando um serviço de transporte, é necessário realizar um replicated unicast e enviar N cópias dos dados para cada destino, em turno. O roteamento de datagramas IP Multicast na Internet é manipulado por roteadores multicast que podem co-exisitir ou não com os gateways Internet. 1.2.2. Broadcast Broadcast (do Inglês, "transmitir") ou Radiodifusão é o processo pelo qual se transmite ou difunde determinada informação, tendo como principal característica que a mesma http://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADngua_inglesa http://pt.wikipedia.org/wiki/Radiodifus%C3%A3o DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 7 de 88 informação está sendo enviada para muitos receptores ao mesmo tempo. Este termo é utilizado em rádio, telecomunicações e em informática. A Televisão aberta e o rádio possuem suas difusões através de broadcast, onde uma ou mais antenas de transmissão enviam o sinal televisivo (ou, radiodifusor) através de ondas eletromagnéticas e qualquer aparelho de TV (ou, rádio) que conseguir captar poderá sintonizar o sinal. Em informática, o broadcast é utilizado em hubs (concentradores) ligados em redes LAN,MAN, WAN e TAN. Em Redes de computadores, um endereço de broadcast é um endereço IP (e o seu endereço é sempre o último possível na rede) que permite que a informação seja enviada para todas as maquinas de uma LAN, MAN, WAN e TANS, redes de computadores e sub-redes. A RFC (Request for comments), RFC 919 é a RFC padrão que trata deste assunto. Uma de suas aplicações é no controle de tráfego de dados de várias redes, quando uma máquina (computador) ligada à rede envia informações para o hub, e se o mesmo estiver ocupado transmitindo outras informações, o pacote de dados é retornado a máquina requisitante com um pedido de espera, até que ele termine a operação. Esta mesma informação é enviada a todas as máquinas interligadas a este hub e aceita somente por um computador pré-endereçado, os demais ecos retornam ao hub, e à máquina geradora do pedido (caracterizando redundância. 1.3. O Conceito Básico de Informática & Computador 1.3.1. Informática Informação-automática - Ciência que estuda a técnica que permite o processamento automático de dados; o processamento de dados (operações aritméticas e de comparação) para resolver uma situação qualquer, pode ser realizado por uma máquina automática (aonde a intervenção humana é mínima). Informática pode ser considerada como significando “informação automática”, ou seja, a utilização de métodos e técnicas no tratamento automático da informação. Para tal, é necessário uma ferramenta adequada: o computador electrónico. 1.3.2. Computador É uma máquina dotada de capacidades (meios e técnicas) automáticas de processamento de dados a uma grande velocidade no processamento e disponibilização de informações; precisão no fornecimento das informações; eficácia na execução de tarefas repetitivas; e propicio a redução de custos em várias actividades. Monitor Processador (CPU) Mouse (Rato) Teclado http://pt.wikipedia.org/wiki/Radiodifus%C3%A3o http://pt.wikipedia.org/wiki/Telecomunica%C3%A7%C3%B5es http://pt.wikipedia.org/wiki/Inform%C3%A1tica http://pt.wikipedia.org/wiki/Televis%C3%A3o http://pt.wikipedia.org/wiki/Radiodifus%C3%A3o http://pt.wikipedia.org/wiki/Ondas_eletromagn%C3%A9ticas http://pt.wikipedia.org/wiki/Ondas_eletromagn%C3%A9ticas http://pt.wikipedia.org/wiki/TV http://pt.wikipedia.org/wiki/Inform%C3%A1tica http://pt.wikipedia.org/wiki/Hub http://pt.wikipedia.org/wiki/LAN http://pt.wikipedia.org/wiki/MAN http://pt.wikipedia.org/wiki/WAN http://pt.wikipedia.org/wiki/TAN http://pt.wikipedia.org/wiki/Redes_de_computadores http://pt.wikipedia.org/wiki/LAN http://pt.wikipedia.org/wiki/MAN http://pt.wikipedia.org/wiki/WAN http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=TANS&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/wiki/Redes http://pt.wikipedia.org/wiki/Sub-redes http://pt.wikipedia.org/wiki/RFC http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=RFC_919&action=edit&redlink=1 DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 8 de 88 1.3.3. Histórico: a Criação do Computador 500 AC: Ábaco - Na medida em que os cálculos foram se complicando e aumentando de tamanho, sentiu-se a necessidade de um instrumento que viesse em auxílio, surgindo assim há cerca de 2.500 anos atrás o ÁBACO. Este era formado por fios paralelos e contas ou arruelas deslizantes, que de acordo com a sua posição, representava a quantidade a ser trabalhada. O ábaco russo era o mais simples: continham 10 contas, bastando contá-las para obtermos suas quantidades numéricas. O ábaco chinês possuía 2 conjuntos por fio, contendo 5 contas no conjunto das unidades e 2 contas que representavam 5 unidades. A variante do ábaco mais conhecida é o SOROBAN, ábaco japones simplificado (com 5 contas por fio, agrupadas 4x1), ainda hoje é utilizado, sendo que em uso de mãos treinadas continuam eficientes e rápidos para trabalhos mais simples. Esse sistema de contas e fios recebeu o nome de calculi pelos romanos, dando origem à palavra cálculo. 1614: Logaritmos e régua de cálculo - Os Bastões de Napier foram criados como auxílio à multiplicação, pelo nobre escocês de Edinburgo, o matemático John Napier (1550-1617), inventor dos logaritmos. Dispositivos semelhantes já vinham sendo usados desde o século XVI, mas somente em 1614 foram documentados. Os bastões de Napier eram um conjunto de 9 bastões, um para cada dígito, que transformavam a multiplicação de dois números numa soma das tabuadas de cada dígito. Em 1633, um sacerdote inglês chamado William Oughtred, teve a idéia de representar esses logaritmos de Napier em escalas de madeira, marfim ou outro material, chamando-o de Círculos de Proporção. Este dispositivo originou a conhecida Régua de Cálculos. Como os logaritmos são representados por traços na régua e sua divisão e produto são obtidos pela adição e subtração de comprimentos, considera-se como o primeiro computador analógico da história. 1642: Calculadora de Pascal - O matemático francês Blaise Pascal começa a construir sua máquina de calcular. Ela é composta por rodas dentadas. O usuário disca os números nas rodas dentadas para realizar os cálculos. 1672: Calculadora de Leibn - O matemático alemão Gottfried Leibniz aperfeiçoa a calculadora de Pascal facilitandoas operações de multiplicação e divisão. Figura 1.1 – Ábaco Figura 1.2 - Calculadora de Pascal Figura 1.3 - Calculadora de Leibniz DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 9 de 88 1822: Máquinas de Babbage - O matemático britânico Charles Babbage começa a trabalhar no projeto de uma máquina diferencial e de uma máquina analítica. Por razões diversas suas máquinas não chegam a ser construídas. Os projetos, todavia, servem de base a pesquisadores que vem depois para o desenvolvimento dos computadores modernos. 1848: Álgebra booleana - Uma das maiores contribuições para a História da Informática não é uma máquina, mas uma teoria matemática. O matemático inglês George Boole desenvolve a chamada álgebra booleana que cria a base teórica para todo o desenvolvimento posterior da Informática. 1890: Computador mecânico de cartões - Hermann Hollerith desenvolve o primeiro computador mecânico para acelerar os trabalhos do censo americano de 1890. A máquina de Hollerith lê os cartões perfurados usados no recenseamento. A empresa de Hollerith em 1924 se torna a IBM (Internacional Business Machines). 1938: Teoria da Informação - O matemático americano Shannon publica uma tese que mais tarde será conhecida como Teoria da Informação. A partir da Teoria da Informação fica demonstrado que a melhor maneira de processar dados é utilizando o sistema binário de contagem. 1943: Mark I - O Mark I é desenvolvido num projeto conjunto da Marinha Americana com a IBM e chefiado pelo americano Howard Aiken. O Mark I é considerado o primeiro computador moderno. Trabalha com cartões perfurados e relês elétricos. É usado para fazer cálculos complexos. Em um dia faz cálculos que antes levavam seis meses. 1945: ENIAC - O exército americano quer uma máquina que faça complexos cálculos balísticos. John Mauchly e J. Presper Eckert apresentam o projeto de uma máquina com válvulas eletrônicas. Em 1945 começa a funcionar o ENIAC (Eletronical Numerical Integrator and Computer). O ENIAC mede 5,5m de altura por 25m de comprimento e pesa 30 toneladas. 1947: Transistor - A equipe do laboratório Bell, chefiada pelo americano Willian Shockley desenvolve o primeiro transistor. A invenção do transistor substitui as válvulas, servindo de base para a criação dos circuitos integrados e mais tarde dos modernos processadores. 1951 UNIVAC - Os desenvolvedores do Mark I, Mauchly e Eckert, lançam o primeiro computador comercial. O UNIVAC (Universal Automatic Figura 1.4 - Máquinas de Babbage Figura 1.5 – ENIAC Figura 1.6 – UNIVAC DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 10 de 88 Computer) era eletrônico e armazenava dados em fitas magnéticas. Este computador foi produzido pela mpresa Remington Rand. O primeiro comprador foi o Departamento Americano do Censo de 1951. 1957: FORTRAN - O americano John Backus apresenta a primeira linguagem de alto nível para computadores, o FORTRAN. Depois dela surgem o COBOL, ALGOL, LISP e Pascal. 1959: Circuito integrado - É proposto originalmente pelo inglês G.W. Dummer em 1952. É patenteado em 1959 por Jack St Clair Kilby da Texas Intruments. O circuito integrado utiliza transistores alojados em pequenas cápsulas de material semi condutor. Circuitos eletrônicos imensos passam a ser compactados em pequenos chips. 1964: IBM 360 - A IBM, líder na fabricação de computadores comerciais, lança a família de computadores 360. A família 360 é chamada de terceira geração e torna-se um marco da indústria. Utiliza o conceito de multi tarefa, emulação de outros computadores e de compatibilidade. 1969: ARPANET - Quatro universidades americanas interligam seus computadores em rede A partir desta rede, chamada ARPANET, nasce a Internet. 1971: Chip programável - O americano Ted Hoff, da empresa Intel, desenvolve o primeiro chip programável, o 4004. Este chip abre o caminho para os processadores atuais. 1975 Altair - O americano Edward Roberts lança o primeiro computador popular, o Altair. O kit para montagem do Altair custa cerca de 500 dólares e utiliza o processador 80080 da Intel. 1976: Basic - Os americanos Paul Allen e Bill Gates desenvolvem a linguagem Basic, para facilitar a utilização do Altair. Esta linguagem existia desde 1965. Apple: Os americanos Steven Jobs e Stephen Wozniac criam a empresa Apple, que nos anos seguintes populariza os micro computadores. 1980: IBM PC - A IBM lança a sua versão de computador pessoal. O PC (personal computer) da IBM estabelece o padrão para os atuais computadores pessoais. O chip utilizado é o 80086 da Intel e o sistema operacional usado é o MS-DOS, desenvolvido pela empresa Microsoft, de Bill Gates. Figura 1.8 - Altair 8800 Figura 1.7 - IBM 360 Figura 1.9 - Apple II DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 11 de 88 1985: Windows - A Microsoft lança um sistema operacional com interface gráfica que se torna o software mais popular da História da Informática. 1989: WWW - Tim Bernes Lee apresenta um padrão de comunicação que deixa a Internet mais atraente e intuitiva. Esta forma de divulgação, conhecida como Word Wide Web, impulsiona a popularização da Internet. 1993: Mosaic - No laboratório europeu CERN é desenvolvido o software gráfico Mosaic, para navegação na Internet. O Mosaic serve de base para a criação dos navegadores Netscape Navigator e Microsoft Internet Explorer. 2000: AOL Time Warner - O maior provedor de acesso do mundo, a AOL, assume o controle da maior empresa de comunicação, a TimeWarner. É a maior operação comercial da História. Esta fusão anuncia a integração da Internet com os grandes meios de comunicação para criar o meio de comunicação do século XXI. Você Sabia? Ada Byron King, a condessa de Lovelace, filha de Lord Byron, junto com seu companheiro Charles Babbage, iniciou o ambicioso projecto de construção da Máquina Analítica. Ada é uma das poucas mulheres a figurar na história do processamento de dados. Matemática talentosa compreendeu o funcionamento da Máquina Analítica e escreveu os melhores relatos sobre o processo. Criou programas para a máquina, tornando-se a primeira programadora de computador do mundo. 1.3.4. Gerações de Computadores 1ª Geração válvulas programação em linguagem máquina velocidade tratamento - 10-3 s (ms) grande aquecimento fraca fiabilidade Exemplo: ENIAC (primeiro computador), UNIVAC I, IBM 701 2ª Geração (Década 50) Transístores e circuitos impressos Programação linguagem simbólica Velocidade - 10-6 s (µs) Memória por anéis de ferrite Aumento da fiabilidade Exemplo: IBM 1401 3ª Geração (Década 60) Circuitos integrados Velocidade - 10-9 s (ns) Aumento da potência e fiabilidade (Escalas de integração: “SSI - Small Scale of Integration” e “MSI - Middle Scale of Integration”) Tratamento de dados à distância (telemática) generalização das linguagens evoluídas Exemplo: IBM 360 4ª Geração (Década 70) Memória electrónica Velocidade - 10-12 s (pico segundo) DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 12 de 88 Miniaturização (escalas: “LSI - Large Scale of Integration” e “ VLSI - Very Large Scale of Integration”) Microprocessadores Queda de preços Exemplo: Microcomputadores (PC) 5ª Geração Desencadeada por um programa japonês Massificação de sistemas e inteligência artificial Velocidade tratamento muito elevada Arquitecturas paralelas e distribuídas 1.3.5. Princípio de Funcionamento do computador O computador não é uma máquina com “inteligência”. Na verdade, é uma máquina com uma grande capacidade para processamento de informações, tanto em volume de dados quanto na velocidade das operações que realiza sobre esses dados. Basicamente o computador é organizado em três grandes funções ou áreas: entrada de dados, processamento de dados e saída de dados (Input-Processing-Output): Entrada Processamento Saída (Input) (Processing) (Output) Por analogiatemos: Corresponde a: O que representa: DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 13 de 88 1.3.6. Arquitetura de Hardware Hardware é a parte física da máquina, o equipamento propriamente dito: o processador, as memórias, os periféricos de entrada e saída, a carcaça, as placas, fios, e outros componentes físicos em geral, como se ilustra em seguida: LEGENDA: 01- Monitor; 02- Placa-Mãe; 03- Processador; 04- Memória RAM; 05- Placas de: Rede, Placas de Som, Vídeo, Fax...; 06- Fonte de Energia; 07- Leitor de CDs e/ou DVDs; 08- Disco Rígido (HD); 09- Mouse (Rato); 10- Teclado. O Hardware do cmputador se agrupa em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Monitor http://pt.wikipedia.org/wiki/Placa-M%C3%A3e http://pt.wikipedia.org/wiki/Processador http://pt.wikipedia.org/wiki/Mem%C3%B3ria_RAM http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Placas_de_Rede&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Placas_de_Rede&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/wiki/Som http://pt.wikipedia.org/wiki/Placas_de_V%C3%ADdeo http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Placas_de_Fax&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Fonte_de_Energia_(Inform%C3%A1tica)&action=edit&redlink=1 http://pt.wikipedia.org/wiki/Leitor_de_CD http://pt.wikipedia.org/wiki/Leitor_de_CD http://pt.wikipedia.org/wiki/Disco_R%C3%ADgido http://pt.wikipedia.org/wiki/Disco_R%C3%ADgido http://pt.wikipedia.org/wiki/Mouse http://pt.wikipedia.org/wiki/Rato http://pt.wikipedia.org/wiki/Teclado http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Personal_computer,_exploded.svg DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 14 de 88 Meios de entrada teclado rato monitor modem e outros dispositivos que permitem a entrada de informação. Meios de Processamento CPU Meios de saída monitor impressora diskette e outros dispositivos que permite a sadia de informação. Descrição do Hardware do Computador O teclado, é o meio através do qual transmitimos a informação e comandos para a memória do computador. A Unidade Central de Processamento (UCP) frequentemente designado por CPU (Central Processing Unit) ou simplisment processador, é o componente que recebe as instruções (ordens) de um programa, coordena as restantes partes do hardware a executar o que o programa “exige”. É a CPU que determina a capacidade/velocidade de execução do computador (geralmente são designados por 286, 386, 486, Pentium, …). A memória é a componente onde o computador armazena a informação, e compreende: Memória interna a que é directamente acessível pelo CPU e se divide em duas partes nomeadamente a ROM e RAM o A ROM - Read Only Memory (memória só para leitura) é um tipo de memória interna que vem com o computador da fábrica e contém informação e programas específicos que não é possível altera-los. É uma memória sempre activa pois é alimentada de energia de uma pequena pilha. As principais funções destes programas são: verificar se todas as componentes do computador funcionam correctamente; gerar a memória RAM e carregar as partes essenciais de sistema operativo (comandos internos) para a RAM; mantém a data e o tempo; dar outras informações específicas do computador. Placa Mãe (motherboard) Processador (CPU) Teclado/rato(mouse)/monitor Impressora http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:ROM_BIOS.jpg DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 15 de 88 o A RAM - Random Access Memory (memória de acesso aleatório) é uma memória temporária e funciona como um imenso bloco de anotações preenchido com dados e instruções à medida que qualquer programa é executado; para o computador quanto maior for a memória RAM maior será capacidade de manipulação de informação consequentemente possibilidade de executar programas grandes (muitas instruções) e de funcionar com a rapidez real na execução dos programas. Esta memória só existe enquanto haver a corrente eléctrica, portanto, logo que se desligar (ou faltar corrente) ao computador, a informação na RAM perde-se imediatamente. (a RAM é identificada pela designação DDR2, DDR3, ... e pela sua capacidade que normalmente são de 32Mb, 64Mb, 1GB ou mais) Memória externa não é directamente acessível pelo CPU. Existem vários tipos, os mais importantes são as disquetes, flash (memórias USB), o disco duro e os CD/DVD. o Uma disquete, Flash e o CD-ROM/DVD são meios permanentes de armazenamento, e ficam fora do computador, excepto quando estão a ser utilizados. A capacidade usual da disquete é normalmente de 1.44 a 2.0 Mb, flash varia de 256 Mb até ao tamanho de um disco duro, do CD-ROM varia entre 700 e 800 Mb e DVD de 1Gb a 4Gb. o O disco duro é um dispositivo idêntico a outras memória, mas não é removível, isto é, este dispositivo fica permanentemente no interior do computador e faz parte integrante da CPU. A capacidade de armazenamento varia conforme o produtor mas normalmente começam de 100 GB em diante. 1.3.7. Software É o conjunto de programas, a parte funcional e, responsável pela coordenação na ligação do utilizador e o hardware (máquina): abarca os programas fornecidos pelo fabricante do computador (software de sistema) e programas desenvolvidos pelo utilizador (software de aplicação). 1.3.8. Classificassão de Computadores Computadores podem ser classificados de acordo com a função que exercem ou pelas suas dimensões (capacidade de processamento). A capacidade de processamento é medida em flops. Quanto à Capacidade de Processamento Microcomputador - Também chamado Computador pessoal ou ainda Computador doméstico. Segundo a Lista Top 10 Flops, chegam atualmente aos 107,58 GFlops (Core i7 980x da Intel). Disco USB/Flash http://pt.wikipedia.org/wiki/Flops http://pt.wikipedia.org/wiki/Microcomputador http://pt.wikipedia.org/wiki/Computador_pessoal http://pt.wikipedia.org/wiki/Computador_dom%C3%A9stico http://pt.wikipedia.org/wiki/Computador_dom%C3%A9stico http://www.maxxpi.net/pages/result-browser/top10---flops.php http://pt.wikipedia.org/wiki/Core_i7 http://pt.wikipedia.org/wiki/Core_i7 http://pt.wikipedia.org/wiki/Intel http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:SODIMM_64MB_SDRAM.JPG DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 16 de 88 Console ou videogame - Ao mesmo tempo função e capacidade. Não chega a ser um computador propriamente dito, mas os atuais PlayStation 3 e Xbox 360 alcançam 218 e 115 GFlops respectivamente. Mainframe - Um computador maior em tamanho e mais poderoso. Segundo a Lista Top500 de jun/2010, ficam na casa dos TFlops (de 20 a 80 TFlops), recebendo o nome comercial de servidores (naquela lista), que na verdade é a função para a qual foram fabricados e não sua capacidade, que é de mainframe. Supercomputador - Muito maior em dimensões, pesando algumas toneladas e capaz de, em alguns casos, efetuar cálculos que levariam 100 anos para serem calculados em um microcomputador. Seu desempenho ultrapassa 80 TFlops, chegando a 1.750 TFlops (1,75 PFlops). Quanto às suas Funções Console ou videogame - Como dito não são computadores propriamente ditos, mas atualmente conseguem realizar muitas, senão quase todas, as funções dos computadores pessoais. Servidor (server) - Um computador que serve uma rede de computadores. São de diversos tipos. Tanto microcomputadores quanto mainframes são usados como servidores. Estação de trabalho (workstation) - Serve um único usuário e tende a possuir hardware e software não encontráveis em computadores pessoais, embora externamente se pareçam muito com os computadores pessoais. Tanto microcomputadores quanto mainframes são usados como estações de trabalho. Sistema embarcado, computador dedicado ou computador integrado (embedded computer) - De menores proporções, é parte integrante de uma máquina ou dispositivo. Eles são chamados de dedicados pois executam apenas a tarefa para a qual foram programados. Tendem a ter baixa capacidade de processamento,às vezes inferior aos microcomputadore. 1.3.9. Sistema Operativo É um conjunto de programas, de base, na máquina que permitem ao utilizar aceder a todos os serviços disponíveis e asseguram a gestão dos trabalhos, as operações de entrada/saída, a atribuição de recursos aos diferentes processos, o acesso a biblioteca de programas e aos ficheiros e também a contabilização de recursos. O sistema operativo desempenha a função de mediador entre a máquina e o utilizador permitindo a interacção de ambos. Exemplos: Windows95/98/2000/NT/XP, DOS, OS/2, UNIX, etc... Classificação de Sistemas Operacionais quanto a: Processamento, Tarefas, Usuarios e Interface. Os tipos de sistemas operacionais e sua evolução estão relacionados diretamente com a evolução do hardware e das aplicações por ele suportadas e podem ser classificados conforme o processamento, tarefas, usuários e interface. Classificação quanto ao Processamento http://pt.wikipedia.org/wiki/Console_de_videogame http://pt.wikipedia.org/wiki/Videogame http://pt.wikipedia.org/wiki/PlayStation_3 http://pt.wikipedia.org/wiki/Xbox_360 http://pt.wikipedia.org/wiki/Mainframe http://www.top500.org/lists/2010/06 http://www.top500.org/lists/2010/06 http://pt.wikipedia.org/wiki/Supercomputador http://pt.wikipedia.org/wiki/Servidor http://pt.wikipedia.org/wiki/Rede_de_computadores http://pt.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%A7%C3%A3o_de_trabalho http://pt.wikipedia.org/wiki/Hardware http://pt.wikipedia.org/wiki/Software http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_embarcado http://rcastaldelli.blogspot.com/2010/12/classificacao-de-sistemas-operacionais.html http://rcastaldelli.blogspot.com/2010/12/classificacao-de-sistemas-operacionais.html DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 17 de 88 Multiprocessados O SO distribui as tarefas entre dois ou mais processadores. Se os processadores estiverem na mesma máquina fisica, o sistema é chamado de Sistema Multiprocessado Fortemente Acoplado. Caso esteja em máquinas diferentes, trata-se de um Sistema Multiprocessado Fracamente Acoplado. Sistemas Fortemente Acoplados Caracterizam-se pela existência de vários processadores compartilhando uma única memória fisica e dispositivos de E/S. Sendo gerenciados por apenas um sistema operacional, conhecidos como sistemas de multiprocessadores. Sistemas Fracamente Acoplados Caracterizam-se pela existência de dois ou mais sistemas computacionais conectados através de linhas de comunicação. Cada sistema funciona duma forma independente, possuindo seu próprio sistema operacional e gerenciando seus próprios recursos, como CPU, memória e dispositivos de E/S, conhecidos como sistemas multicomputadores. Classificação quanto a Tarefas. Monotarefa Esse tipo de S.O. se caracteriza por permitir que o processador, a memória e os periféricos permaneçam exclusivamente dedicados a execução de um único programa, ou seja pode-se executar apenas um processo de cada vez. Exemplo: MS-DOS. Multitarefa Além do próprio SO, vários processos de utilizador (tarefas) estão carregados em memória, sendo que um pode estar ocupando o processador e outros ficam enfileirados, aguardando a sua vez. O compartilhamento de tempo no processador é feito de modo que o usuário tenha a impressão que vários processos estão sendo executados simultaneamente. Cada processo recebe um tempo para ser executado. Ao final desse tempo, outro processo é executado. Essa alternância de processos chama-se concorrência. Cabe destacar que processos só podem estar executando simultaneamente caso o sistema seja multiprocessado, já que, em que cada instante de tempo, apenas um processo está em execução em um processador ou núcleo de processamento Exemplo: OS/2, Windows, Linux, Mac OS X. Classificação quanto a Usuários Monousuário: Monousuário/monotarefa. O sistema operacional foi criado para que um único usuário possa fazer uma coisa por vez. O Palm OS dos computadores Palm é um bom exemplo de um moderno sistema operacional monousuário e monotarefa. Monousuário/multitarefa. Este tipo de sistema operacional é o mais utilizado em computadores de mesa e laptops. As plataformas Microsoft Windows e Apple MacOS são exemplos de sistemas operacionais que permitem que um único usuário utilize diversos programas ao mesmo tempo. Por exemplo, é perfeitamente possível para um usuário de Windows escrever uma nota em um processador de texto ao mesmo tempo em que faz download de um arquivo da Internet e imprime um e- mail. DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 18 de 88 Multiusuários: Um sistema operacional multiusuário permite que diversos usuários utilizem simultaneamente os recursos do computador. O sistema operacional deve se certificar de que as solicitações de vários usuários estejam balanceadas. Cada um dos programas utilizados deve dispor de recursos suficientes e separados, de forma que o problema de um usuário não afecte toda a comunidade de usuários. Unix, VMS e sistemas operacionais mainframe como o MVS são exemplos de sistemas operacionais multiusuário. Classificação quanto a Interface Gráfica Interface Gráfica para usuários (Graphical User Interface ou GUI): é um tipo de interface de usuário que permite a integração com dispositivos digitais através de elementos gráficos com ícones e outros indicadores visuais que substituem linhas de comandos. Linha de Comando Interface de linha de comando (command line interface): usa comandos alfanuméricos simples para navegar entre os discos e pastas, outras funções como, deletar, copiar e executar aplicativos. 1.3.10. Cuidados a ter com o Computador Para o correcto funcionamento do computador aconselha-se uma temperatura entre 21° - 24°C e humidade entre 40% - 60%. Entre outras as partes, mais sensíveis, do computador o VDU (Visual Display Unit) e os drives de disquete/disco/CD são os dispositivos que requerem maiores cuidados como a protecção contra a poeira e outros. O VDU ou seja o monitor é um dispositivo que se assemelha a uma TV, exige cuidados especiais. Para a segurança na utilização do computador é necessária uma corrente permanente e estabilizada, por isso é aconselhável ter ligado, ao computador, um UPS (uninterruptible power supply) que também, no caso de corte de corrente eléctrica garante a um encerramento pacífico do computador. Ainda observe o seguinte: Se desligou (da corrente eléctrica) o seu computador e quer voltar a ligá-lo, espere pelo menos 3 minutos; Proteja da poeira o seu computador e a sua impressora (por exemplo os Desktops jamais devem ser colocados diretamente no chão. O ideal é que eles fiquem a pelo menos 20cm de altura, para que não acumulem pó); Nunca desloque o computador enquanto estiver ligado; Não abra, nem toque nas componentes eléctricas internas do seu computador sem a devida protecção; Proteger-se dos Vírus (mantenha o seu anti-virus e sistema operativo actualizado); os notebooks, deve-se evitar colocá-los em cima de superfícies macias (como cobertores, por exemplo), pois esses tecidos impede a ventilação, que geralmente se inicia por uma grade de aspiração na parte de baixo do equipamento. DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 19 de 88 Tempo de vida útil de uma Máquina: Os fabricantes de componentes trabalham atualmente com um indicador chamado MTBF – Mean Time Betweeen Failure – tradução: Quantas Horas Para Uma Falha. Esse indicador tem variado entre 40.000 e 100.000 horas de uso, dependendo do fabricante e da origem de suas peças. Segundo o Engenheiro Eletricista, Eric Lieb: “Utilizado devidamente, um computador pode apresentar problemas de Hardware (problemas físicos) a partir de cinco anos”. Outros problemas podem surgir muito antes, geralmente relacionados ao Software (programas e aplicações) instalado, que impactam na performance e na confiabilidade do equipamento da mesma forma. 1.3.11. Aspectos Positivos/Negativos do Computador Positivos Rapidez no processamento da informação; Facilidade no acesso e partilha da informação (maior acesso a material educativo); Aumento da produtividade pessoal/organizacional; Ferramenta de inclusão social Negativos Ferramenta de exclusão social; Sedentarismo e consequente risco de saúde; Isolamento individual. Intermediação das relações sociais (risco de actitudes aditivas); Acesso fácil de todo tipo de conteúdos; Risco de ataques informáticos; Redução da criatividade e da autonomia na resolução de problemas, 1.4. Informação/Comunicação Digital A comunicação digital é a digitalização dos meios de informação, um ambiente que engloba e actua nas três dimensões do digital (web, redes sociais e dispositivos móveis) e paralelamente está integrada a comunicação corporativa. É uma nova forma de se comunicar on-line, uma nova faceta da tão conhecida Comunicação Social: a utilização de computadores ligados às novas tecnologias, como a internet, possibilita a disseminação da informação pelo mundo apenas movendo os dedos das mãos, e o mais interessante é que essa acessibilidade está ao alcance de qualquer pessoa. 1.4.1. Representação e Armazenamento interna da informação O computador armazena a informação e faz todo o seu tratamento baseado em fenómenos electromagnéticos sobre sistemas biestáveis com os símbolos 0 e 1. Os dígitos 0 e 1 são os elementos do sistema de numeração de base 2. Por isso o nome de dígitos binários ("binary digit") ou, abreviadamente, bit, denominação de unidade mínima de posição de memória no computador. A informação: instruções referentes a um programa em processamento, dos dados iniciais referentes àquele programa, de dados intermediários e dos resultados finais transmitidos, é armazenada em Memórias. Cada um dos elementos armazenados na memória do computador fica num "local" certo e sabido, com um endereço próprio; só assim se torna possível a busca na memória, exactamente, DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 20 de 88 do que se estiver querendo a cada momento. Assim, em termos lógicos, pode-se "ver" a memória como um conjunto de endereços. Sistemas de Representação de valores (Sistema de Numeração) - Unidades de medição da Informação No estudo de sistemas digitais recorre-se a diferentes sistemas de numeração. Denomina-se byte - contracção das palavras binary term - à unidade básica de tratamento de informação. Um byte é composto por oito bit’s pois, na memória do computador, cada letra, algarismo ou símbolo, necessita de 8 dígitos binários para ser identificado. Bit bit equivalente a posição ocupada por um símbolo binário (0 ou 1) Byte byte equivalente a 8 bit’s KiloByte KB equivalente a 1024 bytes = 210 bytes MegaByte MB equivalente a 1024 Kilobytes = 220 bytes GigaByte GB equivalente a 1024 Megabytes = 230 bytes TeraByte TB equivalene a 1024 Gigabytes = 240 bytes PetaByte PB equivalene a 1024 Terabytes = 250 bytes ExaByte EB equivalene a 1024 Petabytes = 260 bytes 1Kb = 1024 bits ≠ 1KB = 1024 bytes Sistema de Numeração Decimal É o nosso sistema natural: dígitos 0,1,2,....,9. Números superiores a 9; convencionamos o significado da posição de cada dígito em relação a uma potência de 10. Por exemplo, o número 7986 traduz um valor numérico calculado por: 7986 = 7x103+9x102+8x101+6x100 Conforme observa-se, um número é expresso pela soma de potências da base 10 multiplicadas pelos dígitos correspondentes. Sistema de Numeração Binário Em sistemas descritos por variáveis lógicas recorremos ao sistema de numeração de base 2. A vantagem desta utilização resulta da correspondência direta entre os dígitos 0 e 1 e os valores lógicos 0 e 1. Neste sistema, os dígitos binários representam os coeficientes das potências de base 2. Por exemplo, o número 1910 (o subscrito indica a base) é representado pela sequência de dígitos binários: 100112 = 1x24+0x23+0x22+1x21+1x20 100112 = 16 + 0 + 0 + 2 + 1 = 1910 Na prática, cada dígito binário recebe a denominação de bit (binary digital digit), conjuntos de 4 bits são chamados nibble e de 8 bits denominam-se byte. Conversão do Siatema Decimal para o Binário Considere-se a divisão inteira de N por 2. Dado que cada divisão desloca o ponto decimal uma posição para a esquerda temos: 1248 1248 resto 2 ... 2 xxxx xxxxN DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 21 de 88 O dígito menos significativo x1 corresponde ao resto da divisão inteira e o quociente corresponde a um novo número N’ = ...x8x4x2 , onde x2 passa a ser o algarismo menos significativo. Aplicando divisões sucessivas e considerando o resto, obtém-se a sequência de digitos binários que representam o número N no sistema binário. Vejamos o exemplo: converter 6910 (sistema de numeração decimal) para sistema de numeração binário 69 2 1 34 2 0 17 2 1 8 2 0 4 2 0 2 2 0 1 2 1 0 69(10) = 1000101(2) Conversão do Sistema Binário para o Decimal Notamos, que de maneira geral, a regra básica de formação de um número consiste no somatório de cada dígito multiplicado por uma potência da base relacionada à posição daquele dígito. O algarismo menos significativo (base elevada a zero = 1) localiza-se à direita, ao passo que os mais significativos (maiores potências da base) ficam à esquerda. Abaixo temos algumas potências de 2: 210 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1 E, para converter de binário (1000101(2)) para decimal, teriamos: 1 0 0 0 1 0 1 + + + + + + 1*2 0 = 1 0*2 1 = 0 1*2 2 = 4 0*2 3 = 0 0*2 4 = 0 0*2 5 = 0 1*2 6 = 64 ----------- 69 NB: lembrando que 0 zero à esquerda de um número é um algarismo não significativo, daí que o número 0011102 = 11102 , e a conversão seria: 11102 = 1x23+1x22+1x21+0x20 11102 = 8 + 4 + 2 + 0 DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 22 de 88 = 1410 Sistema de Numeração Octal Neste sistema a base é 8, e os dígitos são 0,1,2,...7. Há uma relação especial entre o sistema octal e o sistema binário que reside no fato de que três dígitos binários representarem oito (23) números distintos. Esta relação permite efetuar conversões entre estes sistemas de forma quase imediata como veremos adiante. Conversão do Sistema Octal para o Decimal Utilizamos o conceito básico de formação de um número já explicado. Observemos o exemplo: Converter 3458 em decimal. 3458 = 3x82 + 4x81 + 5x80 3458 = 192 + 32 + 5 = 22910 Vejamos outro exemplo: Converter 4778 em decimal. 4778 = 4x82 + 7x81 + 7x80 4778 = 256 + 56 + 7 = 31910 Conversão do Sistema Decimal para o Octal O processo é análogo ao da conversão decimal para binário, ou seja, empregar divisões sucessivas pela base. Exemplificando: Converter 9010 para octal. 90|8 2 11|8 3 1|8 1 0 9010 = 1328 Converter 12810 para octal. 128|8 0 16|8 0 2|8 2 0 12810 = 2008 DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 23 de 88 Conversão do Sistema Octal para o Binário Para realizar a conversão basta converter cada dígito octal no seu correspondente binário. Isto se deve à relação anteriormente mencionada. Exemplificando: Converter 778 em binário Converter 1238 em binário Conversão do Sistema Binário para o Octal Utiliza-se o processo inverso do anterior. Separamos o número binário em grupos de três bits à partir da direita. Depois, convertemos cada grupo de bits para o sistema octal. Exemplificando: Converter 11100102 em octal 11100102 = 1 110 010 = 1628 Vejamos outros exemplos: Converter 100012 em octal: 100012 = 10 001 = 218 Converter 11101002 em octal: 11101002 = 1 110 100 = 1648 Sistema de NumeraçãoHexadecimal Este sistema tem base 16 e portanto possui 16 dígitos: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E e F são os dígitos deste sistema. O dígito A representa a quantidade 10, B representa 11, até o F que representa 15. Este sistema é bastante utilizado em microcomputadores tanto em hardware como em software. Conversão do Sistema Hexadecimal para o Decimal Novamente usamos o conceito básico de formação de um número já explicado. Exemplificando. Converter 2D16 em decimal. 2D16 = 2x161 + 13x160 = 32 + 13 = 45. Vejamos outro exemplo. Converter 1C316 em decimal. 1C316 = 1x162 + 12x161 + 3x160 = 256 + 192 + 3 = 45110. 28 111111 1111117777 28 011010001 10100111233 2 1 DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 24 de 88 Conversão do Sistema Decimal para o Hexadecimal Novamente usamos divisões sucessivas. Exemplificando. Converter 100010 em hexadecimal. 1000|16 8 62|16 14 3|16 3 0 100010 = 3E816 Converter 12010 em hexadecimal 120|16 8 7|16 7 0 12010 = 7816 Conversão do Sistema Hexadecimal para o Binário É análoga à conversão do sistema octal para o binário. Desta vez, precisamos de quatro bits para representar cada dígito hexadecimal. Exemplificando: Converter AB316 em binário: Vejamos outro exemplo, Converter F8DD16 em binário: Conversão do Sistema Binário para o Hexadecimal Novamente é análoga à conversão do sistema octal para o binário. Desta vez agrupamos os bits de 4 em 4 à partir da direita. Exemplificando: Converter 10011102 em hexadecimal 10011102 = 100 1110 = 4E16 Converter 11000110112 em hexadecimal 11000110112 = 11 0001 1011 = 31B16 Conversão de Números numa Base b qualquer para a Base 10 Nb = an.bn + .... + a2.b2 + a1.b1 + a0.b0 + a-1.b-1 + a-2.b-2 + .... + a-n.b-n 1.4.2. Internet A internet surgiu de um projecto de pesquisa militar do governo norte americano no periodo da guerra fria, entre o final dos anos cinquenta e início dos anos sessenta. ARPA (Advanced Research Projects Agency) era o nome do projecto. Nos anos oitenta a internet começou a ser utilizada comercialmente, pois surgiram os primeiros provedores de serviços de internet permitindo que o utilizador comum pudesse se conectar a rede mundial de computadores em casa. A World Wide Web desenvolvida pelo engenheiro inglês Tim Bernes-Lee possibilitou a utilização de uma interface gráfica e a criação de sites mais dinâmicos e visualmente interessantes. A partir deste momento, a Internet cresceu em ritmo acelerado sendo considerada a maior criação tecnológica, depois da televisão na década de 1950. A década de 1990 tornou-se a era de expansão da Internet. Para facilitar a navegação pela 2 3 16 1110101011000011 1011 10103 BA AB 2 8 16 01110111111000111101 1101 1000 11118 DDF DDF DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 25 de 88 Internet, surgiram vários navegadores (browsers) como, por exemplo, o Internet Explorer e o Netscape Navigator. O surgimento acelerado de provedores de acesso permitiu este contínuo crescimento. Conceito de Internet A internet é uma rede mundial de computadores e pode-se dizer também que a internet é formada por um conjunto de redes de computadores de todo o mundo. É por isso que diz- se que a Internet não é propriedade de uma organização específica. Quando nos conectamos a ela, na verdade estamos nos conectando a um computador que também está conectado a ela, e esse computador nos provê ou partilha o acesso a internet connosco. A Internet esta organizada na forma de uma malha. Se se pretende aceder a um computador na Alemanha, por exemplo, não é necessário que se crie uma dispendiosa infraestrutura que faça algum tipo de ligação directa com ele. Basta conectar-se a um computador ligado à Internet na sua cidade, esse computador local por sua vez está conectado a uma máquina em outro u país e assim por diante, traçando uma rota até chegar ao destino. Navegadores São programas que permitem a visualização de conteúdo na internet. O termo navegador (browser em inglês) vem do termo navegar que refere-se ao acto de aceder e visitar sites na internet. O primeiro navegador que existiu foi o WorldWideWeb (tudo junto), no entanto o Internet Explores e o Netscape foram os mais utilizados quando a internet conheceu um grande avanço nos anos 90. O Safari surgiu com o navegador da Apple para todos os seus respeitados dispositivos o Mac, iPhone e iPad. Posteriormente surgiram o Firefox, Opera, Chrome e tantos outros navegadores que também conseguiram se estabelecer no mercado de navegadores. Motores de Pesquisa Na internet existem diversos sites que apresentam conteúdo variado. Estima-se que existam biliões de websites. Para facilitar aos utilizadores a encontrarem as informações que desejam pesquisar surgiram sites de pesquisa. A estes sites denominam-se motores de pesquisa. Provedor de Internet É uma organização que oferece serviços de acesso a internet. Cada provedor defini como ele irá prover o acesso a internet aos seus utilizadores. Alguns fazem-no comercialmente outros sem fins lucrativos. Outros além oferecer o acesso a internet também oferecem também serviços de correio electrónico e hospedagem de sites. Meios de Transmissão de Dados Os meios de transmissão de dados existem para dar suporte ao fluxo de dados entre dois dispositivos. Computadores em rede podem ficam interligados por meio de fios elétricos, fibras ópticas, ondas de rádio, raios de luz via satélite. Protocolo É definido como um conjunto de regras estabelecidas que permitem a troca de informações numa rede e se estabeleça uma comunicação padronizada ou pode também ser considerado como um elemento que permite que os sistemas envolvidos numa comunicação em rede “falem a mesma língua”. A internet faz uso de diversos protocolos para tornar possível a sua própria existência e o funcionamento de uma ampla variedade de serviços que dela dependem. De entre os vários protocolos existentes destacam-se o TCP/IP, FTP, HTTP, POP e IP. IP - (Internet Protocol) - o IP é um conjunto de números atribuído à máquina do usuário assim que ele se conecta a Internet e serve para identificá-lo na rede. O IP é único, não existem duas máquinas com o mesmo IP; DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 26 de 88 FTP - (File Transfer Protocol) - É o protocolo para permuta de ficheiros (mensagens e documentos) entre computadores ligados entre si. O próprio programa que permite essa troca de ficheiros tomou o nome de FTP; HTTP - (Hyper Text Transfer Protocol) Protocolo de comunicação entre computadores ligados pela Internet. Em particular, este protocolo permite a transferência universal de material digital em hipertexto; POP - (Post Office Protocol) Conjunto de comandos que facilita a troca de e-mail na Internet; leitura do correio pelo destinatário; TCP/IP - (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) - protocolo base utilizado na criação da Internet que regulamenta a conectividade de redes tecnologicamente distintas. Domínios Um domínio é um nome que serve para localizar e identificar um site na internet. É o conjunto de caracteres que são colocados no navegador pelo utilizador para encontrar um site como por exemplo: google.com wikipedia.com facebook.com youtube.com Contudo, o navegador não reconhece estes caracteres ou nomes que estes sites tem, pois os nomes reais de todos os sites na internet é formado por endereços númericos como por exmplo 31.13.85.36 que são conhecidos como números IP. Como pode imaginar seria muito díficil memorizar números dos vários sites que visitamos regularmente. Para o navegador aceder a um site depois de introduzirmos nele um determinado domínio, ele solicita a ajuda de um servidor DNS (Domain Name System) o servidor DNS de seguida responde ao navegador informando que o endereço real do facebook.com é 31.13.85.36. Por esse motivo é que existeo nome de domínio: para que não seja necessário memorizar endereços númericos e que não tenhamos que nos preucupar com eventuais mudanças no endereço númerico de um site. URL É um endereço completo para localizar uma página especifica com a finalidade de ser referido e dar acesso aos utilizadores. É também conhecida como Uniform Ressource Locator. Enquanto que domínio é o nome do site, um URL leva a qualquer uma das páginas do site. Todo URL contém um nome de domínio, além de outros componentes necessários para localizar a página ou o fragmento de conteúdo específico. Vejamos alguns exemplos: http://www.google.com: http://www.verdade.co.mz/destaques/tema-de-fundo https://www.youtube.com/feed/trending http://www.portaldogoverno.gov.mz Site Um site é o conteúdo acedido através da digitação de um endereço de internet em um navegador. Este conteúdo é muitas vezes dividido em várias páginas que são agrupados no mesmo domínio. Fazendo uma comparação com os conceitos de URL, Domínio e Site que muitas vezes são erroneamente entendidos como se referindo a mesma coisa, podemos dar aqui um exmplo para clarificar a diferença entre estes conceitos. Podemos olhar o site como um salão de cabelereiro e a URL como o endereço deste salão e o domínio como o nome do salão. Alguém pode criar um nome para o seu salão, mas não ter um salão propriamente http://www.portaldogoverno.gov.mz/ DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 27 de 88 dito. Da mesma forma alguem pode ser proprietário de um domínio e mas não ter um site concreto. Cookies É um pequeno ficheiro colocado no computador do utilizador por um site, com a objectivo de memorizar algumas informações a seu respeito. Quando o utilizador retorna ao site, o navegador envia-lhe o cookie respectivo (se o houver). Com base nisso, o site pode oferecer uma experiência personalizada aos seus visitantes, pois é capaz de se lembrar de certos pormenores. Como a língua preferida pelo utilizador de modo que o site seja sempre carregado nesta língua. Infelizmente, alguns sites pouco cautelosos usam cookies para guardar informação mais sensível (o número de cartão de crédito, por exemplo), se bem que é fornecida pelo próprio utilizador. Mas por outro lado há indivíduos que vasculham os cookies em busca dessa informação. Note que um sítio responsável, armazena toda a informação sensivel que lhe fornecer numa base de dados, e nunca em cookies. E alguns sites tomam a iniciativa de informar ao utilizador claramente que utilizam cookies. 1.4.3. Email O correio electrónico ou email é o serviço que permite que as pessoas ligadas à Internet troquem mensagens entre si. Estas mensagens são pequenos ficheiros constituídos por bytes (ou caracteres) e tratados por computador. Para fazer receber e enviar um correio electrónico o utilizador deve ter um endereço de correio electrónico que pode ser criado em um determinado sistema de correio electrónico. Um endereço de correio electrónico é sempre constituído por duas partes separadas pelo símbolo @, a primeira parte (antes do símbolo) é o nome pelo qual alguém se identifica, a segunda parte (depois do símbolo) identifica qual é o servidor e separado por um ponto é identificado o local onde o servidor se encontra. Por exemplo: João@gmail.com. VOIP (Voice Over IP) É um serviço que permite telefonar através da mesma infra-estrutura da Internet. Por definição só é possível telefonar por VOIP a quem estiver ligado à Internet nesse momento, mas surgiram vários operadores deste serviço que fazem conversão para a rede fixa ou móvel. Ou seja, actualmente pode-se telefonar por VOIP para qualquer pessoa. 1.5. Segurança Informática O risco em termos de segurança caracteriza-se geralmente pela seguinte equação: Risco = [(Ameaça x Vulnerabilidade) / Medida defensiva] A ameaça representa o tipo de ação suscetível de prejudicar a informação, enquanto a vulnerabilidade (às vezes chamada de falha ou brecha) representa o nível de exposição à ameaça num contexto específico. Por último, a medida defensiva é o conjunto das ações implementadas para a prevenção da ameaça. As medidas defensivas a serem aplicadas não são apenas soluções técnicas, mas também medidas de formação e sensibilização para os usuários, assim como um conjunto de regras claramente definidas. O sistema de informação define-se geralmente como o conjunto dos dados e dos recursos materiais e softwares de uma entidade que permite armazená-los ou fazê-los circular. O sistema de informação representa um patrimônio essencial da entidade, que deve ser protegido. De um modo geral, a segurança informática consiste em garantir que os recursos materiais ou softwares de uma organização sejam utilizados apenas no âmbito previsto. A segurança informática tem cinco objetivos principais: a integridade, ou seja, garantir que https://maisqi.com/documentos/glossario-da-internet#sitio mailto:João@gmail.com DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 28 de 88 os dados sejam exatamente o que pensamos ser, a confidencialidade, que consiste em garantir que só as pessoas autorizadas tenham acesso aos recursos compartilhados, a disponibilidade, que permite manter o bom funcionamento do sistema de informação, o não- repúdio, que permite garantir que uma transação não possa ser negada, a autenticação, que consiste em bloquear os usuários sem credenciais válidas, isto é, que não podem comprovar a sua identidade. 1.5.1. Vírus de Computador: O Que é? Um vírus electrónico é um programa ou fragmento de programa que se instala em uma máquina sem que o usuário perceba, e nela começa a se reproduzir (gerar cópias de si mesmo). Por definição “Vírus de Computador é um programa de código malicioso capaz de danificar diversas áreas da máquina, desde aplicativos, Sistema Operacional e até alguns componentes físicos”. O vírus apenas necessita de um arquivo hospedeiro para infectar e se espalhar através dele. Os vírus se dividem em 3 tipos: de programa, de macro e de boot. Vírus de Programa: Normalmente atacam arquivos de código executável (exe, bin, drv, etc), causando danos em diversos programas e até no Sistema Operacional. Vírus de Macro: Ataca geralmente programas do pacote MS Office, que utilizam macros (comando usado regularmente para executar tarefas repetitivas dentro de um programa, como trocar uma palavra pelo seu sinônimo dentro de todo o documento). Ele infecta esses códigos bloqueando tarefas como Abrir, Salvar, Fechar e Sair. Vírus de Boot: Ataca o registro mestre de um disco (MBR), ou seja, o registro de inicialização, a primeira área do disco a ser executada, onde contém informações essenciais para o carregamento da máquina, por isso tem um alto poder de destruição do sistema. A única maneira de ser infectado por um vírus desse tipo é inicializando o sistema com um disco infectado. Outros tipos de programas com estas características são: Worms: os vírus de worm são programas também maliciosos que se reproduzem de um sistema para outro (normalmente por e-mail) sem usar um arquivo hospedeiro. Na maioria das vezes causam mais transtornos do que danos, gerando alto tráfego de mensagens na rede. Cavalo de Tróia: são programas aparentemente saudáveis, mas carregam um código de vírus, geralmente usado para abrir portas do PC para ataques de hacker, capturar senhas e enviá-las por e-mail ou até mesmo apagar arquivos. Spam: mensagem de e-mail, contendo na maioria das vezes propaganda não solicitada. Hoax (boato): são e-mails contendo mentiras, alertas falsos sobre vírus que circulam pela Internet. Spyware: este tipo de malware é projetado para espionar usuários, salvar suas senhas, informações de cartão de crédito, outros dados pessoais e padrões de comportamento online e enviá-los para a pessoa que o programou. Ransomware: essa variedade de malware sequestra arquivos (e, às vezes, todo o HD), criptografa-os e exige dinheiro de sua vítima em trocade uma chave de descriptografia (que poderá funcionar ou não, mas que provavelmente não funcionará). Adware: esse tipo excessivamente irritante de malware inunda as vítimas com anúncios indesejados e abre pontos de segurança vulneráveis para outros malwares invadirem. https://www.avg.com/pt/signal/what-is-spyware https://www.avg.com/pt/signal/what-is-ransomware https://www.avg.com/pt/signal/what-is-adware DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 29 de 88 A forma de "contágio" mais comum é a execução de programas piratas, de origem desconhecida, no computador (especialmente os “joguinhos”); entretanto, autros vírus são transmitidos através das mensagens de e-mail, internet ou mesmo o uso de memórias externas infectadas. Prevenção de Vírus no Computador Existem vários utilitários (anti-virus) para identificar e remover vírus de seu sistema, mas a melhor opção é a prevenção. Para isso, recomenda-se o seguinte: evite utilizar programas piratas; sempre que for utilizar um programa novo, pesquise antes a existência de vírus; se encontrar algum, remova-o; proteja as memorias auxiliares (disquetes, flash, ...) contra gravações indevidas; faça sempre cópias de segurança (backup) de seus arquivos, pois assim você terá como recuperá-los em caso de ataque de vírus ou de danos no disco; controle seu sistema quanto ao seu uso por pessoas estranhas ou não autorizadas; sempre verifique seu equipamento logo após terem sido efectuadas nele apresentações de novos programas/sistemas, ou após a intervenção do pessoal da assistência técnica; se for possível, deixe instalado um programa anti-vírus funcionando em “background”, ou seja, enquanto você utiliza o computador - ele irá intervir toda vez que algum vírus se manifestar ou for encontrado. 1.6. Exercícios de Revisão 1) Elabore um diagrama representativo dos principais componentes de um computador, focando a CPU, as memorias e os principais periféricos. 2) Distinga entre memoria ROM e memoria RAM. 3) Explicite a diferença entre armazenamento primário e armazenamento secundário, apontando alguns dos principais tipos de suportes de memoria de um e de outro. a). Liste os componentes hardware do computador agrupados em periféricos ou dispositivos de: i. entrada; ii. saída; iii. entrada e saída; iv. armazenamento temporário de informação; v. armazenamento permanente de informação; vi. processamento. b). Liste os elementos/componentes Software de computador que sejam designados por: i. Software de Aplicação; ii. Software de Sistemas. c). Diga quanto equivale: i. Byte ii. Bit d). Realize as seguintes conversões entre sistemas de numeração: i. Do número 1010100111112 para o sistema Hexadecimal(16). ii. Do número 9AF16 para o sistema binário(2). iii. Do número 1010100111112 para o sistema Octal(8). DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 30 de 88 Windows 10, é a última versão do sistema operativo da Microsoft e tem funcionalidades de acordo com o público- alvo: Windows 10 Home: orientado para utilizadores domésticos que utilizam PCs e dispositivos móveis; Windows 10 Professional: orientado para uso em pequenas empresas; Windows 10 Enterprise: orientado para empresas de médio e grande porte; Windows 10 Education: orientado para instituições de ensino; Windows 10 Mobile: orientado para dispositivos móveis; Windows 10 Mobile Enterprise: orientado para dispositivo móveis para utilizadores que os utilizam para trabalho; Windows 10 IoT Core: orientado para dispositivos pequenos e de baixo custo. Requisitos de Hardware para Instalr o Windows 10: Processador 1gigahertz (GHz) ou superuir ou Sistema em um chip (SoC) RAM 1GB para 32 bits e 2GB para 64bits Espaço de Disco 16 GB para um sistema operacional de 32 bits ou 32 GB para um de 64 bits Placa gáfica DirectX 9 ou posterior com driver WDDM 1.0 Tela 800 x 600 Nb: Requer uma conexão com a Internet para executar atualizações e aproveitar alguns recursos. C a pí tu lo 2 ap lic at iv os m ic so so ft: w in do ws , w or d, e xc el , po we rp oi nt DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 31 de 88 2. Aplicativos MicroSoft 2.1. Sistema Operactivo Windows Resultados da evolução da indústria tecnológica assistiu-se a uma crescente demanda por dispositivos e aplicações móveis, gradualmente as pessoas foram aderindo mais aos dispositivos móveis para realizar tarefas que anteriormente eram executadas com mais frequência em computadores de mesa ou notebooks. No entanto isso não significou que as plataformas tradicionais tivessem sido abandonadas, pois os desenvolvedores de software sentem a necessidade de criar versões de seus produtos que sejam compatíveis com todas plataformas actualmente disponíveis no mercado. A Microsoft lançou o sitema opractivo Windows 10, que se propõe a estar presente em todas as plataformas, que se faz acompanhar com o Microsoft Store, que é a loja oficial de aplicações da Microsoft que permite as aplicações lá disponíveis poderem ser executadas tanto em computadores, smartphones, tablets e Xbox. A Microsoft também oferece funcionalidades que facilitem aos desenvolvedores de aplicações Android e iOS a migrarem as suas aplicações para o Windows 10. 2.1.1. Iniciar uma Sessão do Windows Para iniciar uma sessão de trabalho no Windows, basta ligar o seu computador (PowerON) e aguardar pelo processo de iniciação do Sistema: verá aparecer uma série de mensagens no écran; essas mensagens referem-se a auto-configuração do computador e ao carregamento do sistema operativo. Terminando este processo, aparecerá o logótipo do Windows seguido do respectivo Ambiente de trabalho. A interacção dos utilizadores com o computador é feita através de sessões. Para iniciar uma sessão, dependento da configuração, o utilizador necessitará ou não de credenciais (nome do utilizador e palavra-chave). As sessões podem ser iniciadas no contexto do computador local ou de uma rede de computadores. A todo este processo de auto-configuração e carregamento de chama-se “logging on”. O computador geralmente pode estar ligado a outros disposetivos, tal como UPS, que eventualmente condicionam o logging on 2.1.2. Área de Trabalho (Desktop) Após o Login será apresentada a Área de Trabalho (figura 2.1) ilustrando, entre outros, os seguintes elementos enumerados na imagem: DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 32 de 88 Figura 2.1: Área de Trabalho Legenda da Imagem: (1) Ícones (atalhos) (2) Janelas de Programas Activos (3) Barra de tarefas (4) Botão Start (5) Programas activos (com janelas abertas ou fechadas) (6) Cenral de Acções Botão Start (Iniciar) Abre o Menu Start (Iniciar), que dá acesso a outros menus e sub-menus. Taskbar (Barra de Tarefas) Contém botões em forma de barra, um para cada programa que esteja a correr; no extremo direito, vê-se o relógio e, à esquerda do relógio, a Notification Area (Área de Notificação). Ícones de utilitários que acompanham o Windows: os Ícones representam atalhos (shortcuts): ícones geralmente com a figura que simboliza/caracteriza o programa/dispositivo em causa, servem para encurtar o caminho para realizar/aceder determinadas tarefas/dispositivos. O Rato (mouse) é um meio de entrada determinante no ambiente Windows, porque sobre ele estão convencionados uma série de diferentes toques sobre os seus botões que podem ser combinados com movimentos dependendo da operação que se deseja efectuar. DMI (Gabriel I. Salimo) Pagina 33 de 88 2.1.3. Funções Básicas Windows Explorer (explorador do Windows) Windows Explorer (literalmente do inglês "explorador de janelas"), muitas vezes chamado Explorador do Windows é um gerenciador de arquivos e pastas do Sistema Operativo Windows. O Windows Explorer é utilizado para a cópia, exclusão, organização, movimentação e todas as actividades de gerenciamento
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