Organizacao e Arquitetura de Computadores

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DD DESCRIÇÃO 
Conceitos básicos de computadores. Evolução histórica e principais componentes. 
3 PROPÓSITO 
llustrar a origem e a evolução dos computadores para a compreensão do funcionamento dos 
atuais sistemas computacionais. 
EB OBJETIVOS 
MÓDULO 1
Reconhecer a evolução histórica dos computadores 
MÓDULO 2 
Identificar os componentes de um sistema computacional — hardware e software 
MÓDULO 3 
Interpretar o papel do Sistema Operacional nos computadores 
MÓDULO 4 
Relacionar a importância da comunicação em rede com os sistemas computacionais 
DB INTRODUÇÃO 
O século XX trouxe muitas inovações nos diversos campos da ciência e tecnologia. Uma das 
que mais alterou o estilo de vida e a sociedade foi a invenção e o desenvolvimento dos 
computadores. Este módulo apresentará os principais marcos em sua evolução para que você 
entenda como e por que os sistemas computacionais foram criados, além de conhecer as 
etapas dela. 
 
Antes de entender o desenvolvimento do primeiro computador, assista a este vídeo sobre a 
Máquina de Turing: um precursor matemático do computador.
Para assistir a um vídeo > | 
sobre o assunto, acesse a Õ 
versão online deste conteúdo. 
Z DESENVOLVIMENTO DO COMPUTADOR 
EM QUATRO GERAÇÕES 
Vamos ver agora como ocorreu o desenvolvimento do computador, conhecendo suas quatro 
gerações. 
PRIMEIRA GERAÇÃO: VÁLVULAS TERMIÔNICAS 
Ainda durante a Segunda Guerra Mundial, nos Estados Unidos, foi desenvolvido o primeiro 
computador eletrônico da história. Trata-se do ENIAC, um computador integrador numérico 
eletrônico, cujos números impressionam. 
Veja a seguir uma foto deste modelo:
 
ENIAÇ 
Di Dm dede =. 
O e 
Fonte: Shutterstock.com 
 
EE Componentes: 170.000 válvulas termiônicas. 
 
ôlô Peso: Cerca de 30 toneladas. 
 
£3 Espaço utilizado: Sala de 150 m?, 
 
E Capacidade de processamento (número de cálculos por segundo): 1 bilhão de vezes 
menor que o dos celulares usados hoje em dia. 
 
Para evoluirmos deste verdadeiro elefante até os computadores atuais, foi preciso substituir as 
válvulas, já que elas eram pesadas e espaçosas. 
É POSSÍVEL QUE VOCÊ ESTEJA SE PERGUNTANDO: 
O QUE TORNOU ISSO VIÁVEL? 
Quem possibilitou isso foi o transistor, cuja criação iniciou a era da microeletrônica. 
 
SEGUNDA GERAÇÃO: TRANSISTORES 
Os primeiros transistores ocupavam apenas alguns milímetros, precisando de bem menos 
energia que as válvulas. 
Assim, foi possível reduzir o tamanho de rádios, equipamentos eletrônicos em geral e 
computadores. 
«es» 
Foto: TecMundo 
(3 Transistor. 
TERCEIRA GERAÇÃO: CIRCUITOS INTEGRADOS 
Na década de 1960, o próximo salto de evolução foi dado com a criação dos Circuitos 
Integrados (Cl): pastilhas de silício que contêm um circuito eletrônico miniaturizado. 
É o que, de forma comum, chamamos de chip de computador.
 
Foto: Wikimedia Commons. 
ÉS Circuito Integrado. 
 
COM O USO DE TRANSISTORES E Cl, OS 
COMPUTADORES FICARAM MENORES E CADA 
VEZ MAIS BARATOS. DESSE MODO, EM 
MEADOS DA DECADA DE 1970, HOUVE A 
ECLOSÃO DOS COMPUTADORES PESSOAIS 
(DENOMINADOS PCS, SIGLA EM INGLÊS PARA 
PERSONAL COMPUTERS). 
Duas famosas empresas do setor, aliás, surgiram nesse período:
 
Foto: Shutterstock.com 
MICROSOFT CORPORATION 
 
Foto: Shutterstock.com 
APPLE INC. 
MICROSOFT CORPORATION 
Empresa de maior faturamento em programas de computador, conhecida pelo sistema 
operacional Windows e pelo conjunto de ferramentas chamado de Office. Foi fundada em 
1975, nos Estados Unidos, por Bill Gates (um dos homens mais ricos do mundo) e Paul 
Allen.
APPLE INC. 
Em 1976, vendeu 200 unidades do seu primeiro PC, o Apple |. No ano seguinte, contudo, 
o Apple Il vendeu milhares de unidades. A organização, então, abriu seu capital na bolsa 
de Nova York. 
QUARTA GERAÇÃO: MICROPROCESSADORES 
A década de 1980 presenciou a proliferação de PCs cada vez mais potentes, baratos e 
conectados por meio do surgimento das redes locais de computadores e da internet: a rede 
mundial. 
 
Foto: Shutterstock.com
ALÉM DISSO, UM NOVO EQUIPAMENTO 
APARECIA NOS LARES: O VIDEOGAME, UM 
TIPO DE COMPUTADOR ESPECIALIZADO, 
CUJOS PROGRAMAS SÃO JOGOS 
ELETRÔNICOS COM ÊNFASE NOS GRÁFICOS E 
NA INTERAÇÃO COM OS USUÁRIOS. 
Após o fim do século XX, os computadores já eram tão pequenos e potentes que se 
encontravam embarcados em diversos equipamentos cotidianos, como automóveis, aviões e 
videogames, além de se tornar mais comum a presença dos laptops (microcomputadores 
pessoais portáteis) nas casas das pessoas. 
Não tardou muito para que eles fossem integrados a televisões e celulares. Nos anos 2010, 
essa integração passou a ser feita por intermédio de smartphones e smart TVs. 
E COMPUTAÇÃO NO COTIDIANO 
Hoje em dia, muitos celulares já são, de fato, Computadores Pessoais portáteis, plenamente 
conectados pela rede de telefonia móvel (celular). Nossa dependência em relação a eles para 
as tarefas do cotidiano já é tão forte que nem percebemos quando os utilizamos, inclusive 
estranhando sua ausência. 
Afinal, usamos computadores para:
 
Foto: Shutterstock.com 
COMUNICAÇÃO 
 
Foto: Shutterstock.com 
MEIOS DE TRANSPORTE
 
Foto: Shutterstock.com 
TRANSAÇÕES BANCÁRIAS E COMERCIAIS 
Atualmente, até o dinheiro não é guardado mais em cofres. Os saldos bancários são 
armazenados digitalmente nos servidores dos bancos. Se todos os correntistas de um banco 
solicitassem retirar inteiramente o dinheiro guardado nele, não haveria cédulas suficientes no 
cofre para atendê-los. 
O SAIBA MAIS 
Para demonstrar a evolução desse conceito, foi desenvolvido um sistema de troca de dinheiro 
independente dos bancos. Proposto em 2008, o bitcoin utiliza uma cadeia de transações 
descentralizada que qualquer pessoa pode auditar: o blockchain. Com essa tecnologia, é 
possível receber e enviar dinheiro sem precisar de bancos, além de todas as suas transações 
serem verificáveis por qualquer pessoa com acesso à internet. 
DB TENDÊNCIAS 
O ramo da Ciência da Computação está em amplo desenvolvimento. Segundo o portal Statista, 
em 2019, cinco das seis maiores companhias do mundo (em valor de mercado) eram do ramo
da Computação: 
 
Imagem: Shutterstock.com 
APPLE 
 
Imagem: Shutterstock.com 
MICROSOFT 
a 
o E 7, 
 
Imagem: Shutterstock.com
AMAZON 
 
Imagem: Shutterstock.com 
ALPHABET 
(GOOGLE) 
 
Imagem: Shutterstock.com 
FACEBOOK 
Na área da Tecnologia, estudos e pesquisas continuam sendo realizados em busca de um 
novo salto de desenvolvimento. 
ft EXEMPLO
Computadores quânticos usam as características da mecânica quântica a fim de permitir a 
solução de problemas muito complexos para PCs convencionais. 
VERIFICANDO O APRENDIZADO 
1. POTENTES, OS COMPUTADORES ATUAIS PODEM SER LEVADOS ATÉ 
EM NOSSOS BOLSOS, COMO É O CASO DOS CELULARES. 
ENTRETANTO, EM SUA PRIMEIRA VERSÃO, UM COMPUTADOR 
OCUPAVA UMA SALA INTEIRA E PESAVA O EQUIVALENTE A 30 
CARROS. PARA ESSA ENORME EVOLUÇÃO ACONTECER, DIVERSAS 
DESCOBERTAS CIENTÍFICAS E TECNOLÓGICAS FORAM 
FUNDAMENTAIS. 
ASSINALE A ALTERNATIVA QUE CONTÉM O CONJUNTO DE 
TECNOLOGIAS DESENVOLVIDO NA ORDEM CRONOLÓGICA CORRETA 
PARA PERMITIR O DESENVOLVIMENTO DOS COMPUTADORES: 
A) Transistor, microprocessador e Circuito Integrado. 
B) Rádio, válvulas termiônicas e microprocessador. 
C) Transistor, Circuito Integrado e microprocessador. 
D) Transistor, Circuito Integrado e rádio. 
2. ASSIM COMO A MAIORIA DOS AVANÇOS TECNOLÓGICOS, OS 
COMPUTADORES FORAM CONSTRUÍDOS E DESENVOLVIDOS A PARTIR 
DE OUTRAS TECNOLOGIAS QUE OS PRECEDERAM. ASSINALE A 
ALTERNATIVA QUE NÃO REPRESENTA UMA TECNOLOGIA 
PRECURSORA DOS COMPUTADORES: 
A) Máquina universal de Turing. 
B) Transistor.
C) Calculadora. 
D) Energia elétrica. 
GABARITO 
1. Potentes, os computadores atuais podem ser levados até em nossos bolsos, como é o 
caso dos celulares. Entretanto, em sua primeira versão, um computador ocupava uma 
sala inteirae pesava o equivalente a 30 carros. Para essa enorme evolução acontecer, 
diversas descobertas científicas e tecnológicas foram fundamentais. 
Assinale a alternativa que contém o conjunto de tecnologias desenvolvido na ordem 
cronológica correta para permitir o desenvolvimento dos computadores: 
A alternativa "C " está correta. 
O transistor permitiu a miniaturização dos componentes do computador, rendendo aos seus 
criadores o Nobel de Física de 1956. Os Circuitos Integrados permitiram a colocação de 
diversos transistores e portas lógicas em uma só pastilha de silício. Isso possibilitou a feitura de 
microprocessadores capazes de operar um computador programável e genérico a partir de um 
único chip. 
2. Assim como a maioria dos avanços tecnológicos, os computadores foram construídos 
e desenvolvidos a partir de outras tecnologias que os precederam. Assinale a alternativa 
que não representa uma tecnologia precursora dos computadores: 
A alternativa "B " está correta. 
O primeiro computador funcionava à base de válvulas termiônicas. O transistor as substituiu 
posteriormente. 
INTRODUÇÃO
Os computadores são feitos com um conjunto de componentes dividido em dois grandes 
grupos: 
HARDWARE (HW) 
Componentes físicos, ou seja, o que pode ser visto e tocado. 
x 
SOFTWARE (SW) 
Programas executados no computador. 
Apresentaremos, a seguir, os diversos tipos de hardware presentes em um computador e os 
tipos de software mais importantes. Além disso, entenderemos como a interação entre eles 
permite que nossos PCs sejam capazes de resolver quase todos os problemas, abrindo o 
caminho para soluções inovadoras e não planejadas. 
E CONCEITOS 
A grande propagação dos computadores se deve à implementação de diversas funções 
genéricas (hardware) e ao uso delas para gerar programas úteis a muitas pessoas (software). 
O hardware forma a base para o que conseguimos extrair de um sistema computacional. 
ft EXEMPLO 
Se você tentar se conectar à internet em um computador sem placa de rede, não conseguirá. 
Isso se deve à falta do hardware, que é o responsável por dar uma capacidade de conexão à
internet: a placa de rede. 
Para exemplificarmos os conceitos de hardware e software, podemos fazer uma analogia com 
a linha de produção de um automóvel. 
A montadora constrói um modelo, colocando nele: 
RODAS VOLANTE 
Geram Permite mudança 
movimento de direção 
 
 
 FREIOS MOTOR 
Para poder parar Para acelerar 
Imagem: Shutterstock.com 
ISSO EQUIVALE AO HARDWARE DO COMPUTADOR. O 
AUTOMÓVEL TEM TODAS ESSAS POSSIBILIDADES JÁ 
DESCRITAS, MAS NÃO SABEMOS DE ANTEMÃO 
COMO ELE VAI SER USADO. SUA FUNÇÃO, AFINAL, 
DEPENDERÁ DO MOTORISTA QUE O COMPRAR. 
ft EXEMPLO 
A pessoa pode resolver usar o carro para viajar nos finais de semana, ir ao trabalho e voltar 
todo dia — ou até para trabalhar como motorista de aplicativo. 
A função do carro só será decidida pelo motorista. Isso equivale ao software de nosso 
computador. Da mesma maneira, os programas executados definem como o computador
vai ser usado. 
No entanto, se o motorista quiser usar seu veículo para levar um reboque, só vai conseguir 
fazer isso se possuir um engate, já que ele não tem essa capacidade instalada. De forma 
análoga, um computador só consegue executar programas se tiver o hardware 
necessário para tal. 
ENGATE 
Artefato ou conjunto de peças com que se ligam os vagões de um trem entre sie à 
locomotiva, animais a carros, carroças ou similares, veículos entre si etc. 
Fonte: HOUAISS, 2002. 
E PRINCIPAIS COMPONENTES DE 
HARDWARE DOS COMPUTADORES 
Vamos conhecê-los a seguir: 
MEMÓRIA 
PRINCIPAL 
(RAM) 
PERIFÉRICOS PROCESSADOR 
 
PLACA-MÃE 
Imagem: Shutterstock.com
PROCESSADOR 
Também conhecido como CPU (Central Processing Unit ou Unidade Central de 
Processamento, em português), processador é o cérebro do computador, pois recebe as 
instruções e as executa sequencialmente. Seu principal componente é a unidade lógica e 
aritmética, responsável por operações como adicionar e subtrair. 
A execução das instruções em um processador é regulada pela presença de um pulso de 
frequência constante denominado clock, que é medido em Hertz (Hz) — número de pulsos por 
segundo. 
UMA DAS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DE UM 
PROCESSADOR É A VELOCIDADE COM QUE 
CONSEGUE EXECUTAR INSTRUÇÕES. ISSO DEPENDE 
DIRETAMENTE DA FREQUÊNCIA DO CLOCK. 
 
Foto: Shutterstock.com 
COMO VIMOS, OS PROCESSADORES FORAM CRIADOS NA 
DECADA DE 1970. INICIALMENTE, ELES TIVERAM SUA
VELOCIDADE AUMENTADA, GERANDO UMA COMPETIÇÃO 
ACIRRADA ENTRE AS PRODUTORAS DE 
MICROPROCESSADORES. ERA COMUM MEDIR A QUALIDADE 
DO CPU PELA VELOCIDADE DE SEU CLOCK. 
ft EXEMPLO 
Entendia-se que um processador de 1800 MHz era melhor que um de 1600 MHz. 
Overclocking, por sua vez, é o processo para customizar a velocidade do clock do 
processador acima de sua frequência de uso normal. Tal prática deixa o computador mais 
rápido, pois uma maior quantidade de operações pode ser realizada ao mesmo tempo. 
HÁ CERTOS RISCOS ENVOLVIDOS NO OVERCLOCKING, 
COMO DANOS AO PROCESSADOR E SOBREAQUECIMENTO. 
O aumento de clock a cada geração de processadores seguiu ao longo dos anos, até que, por 
conta de interferências físicas entre seus componentes, ficou inviável a continuação desse 
procedimento. A solução dada pelos projetistas foi colocar diversos miniprocessadores 
(chamados de núcleos) dentro de um mesmo chip de processador. Em termos práticos, é 
como se houvesse dois, quatro ou até mais processadores trabalhando em um mesmo chip. 
Essa técnica é conhecida como multicore, mas, em função do número de núcleos, também é 
chamada de: 
 
Imagem: Shutterstock.com
DUAL CORE 
(DOIS NÚCLEOS) 
Ou 
 
Imagem: Shutterstock.com 
QUAD CORE 
(QUATRO NÚCLEOS) 
ATUALMENTE, A MAIORIA DOS PROCESSADORES DE 
MERCADO (INCLUSIVE OS DE CELULARES) UTILIZA AO 
MENOS QUATRO CORES E FREQUÊNCIAS DE CLOCK DE 
ALGUNS BILHÕES DE PULSOS POR SEGUNDO (GHZ). 
Além do clock e do número de núcleos, outra característica importante do processador é a sua 
memória cache. Ela funciona como uma pequena parte da memória principal dentro do próprio 
chip do processador. 
As informações são lidas ou escritas na memória cache com muito mais velocidade que nos 
pentes de memória. Por isso, uma boa quantidade dela consegue acelerar a velocidade do 
processador. 
Por fim, outra característica importante a ser considerada na avaliação do processador é seu 
encaixe (conhecido como pinagem). Para permanecer encaixado na placa-mãe, ele conta com
pinos cujo formato deve corresponder ao dos buracos disponíveis (chamados de soquete). 
PENTES DE MEMÓRIA 
Pequenos circuitos impressos de formato parecido com pentes de cabelo. 
" LTr A A TITO 4 ATE 
He pose ee ; o À ILE NEED co DOE iEUnAKAE = 
DITO CESTO PSA PO DADA 
Foto: Shutterstock.com 
MEMÓRIA PRINCIPAL (RAM) 
A memória principal é parte fundamental do computador, pois se trata do espaço onde são 
armazenados os dados e os programas executados no processador. Ela funciona como uma 
série de células em que cada uma armazena um conjunto de oito bits (chamado de um byte). 
Essas células funcionam como caixas de correio: cada uma tem seu endereço, embora só 
armazene uma carta por vez. 
A memória também é chamada de RAM (em seu formato mais comum) por permitir o acesso a 
qualquer endereço em qualquer ordem.
Disso resulta o nome Memória de Acesso Aleatório (em inglês, Random Access Memory). 
Normalmente, as memórias RAM são vendidas em pentes de memória. 
€1 ATENÇÃO 
A memória RAM é volátil, ou seja, seus dados são apagados quando o sistema fica sem 
energia. 
Vejamos, a seguir, as principais características de uma memória RAM: 
CAPACIDADE DE 
ARMAZENAMENTO 
Se possui 4 GB (quatro gigabytes) de armazenamento, a memória RAM conta com 4 bilhões 
dessas células, podendo armazenar até 32 bilhões de bits de dados. 
VELOCIDADE DE COMUNICAÇÃO 
COM O BARRAMENTO 
Trata-seda velocidade com que a memória consegue transferir os dados para o processador. 
Por exemplo, uma memória de 400 MHz consegue transferir dados para o processador com 
uma taxa de até 3200 Mbps (3 bilhões e 200 milhões de bits por segundo). 
PLACA-MÃE 
A placa-mãe consiste em um circuito elétrico impresso e uma série de componentes 
conectados nela. 
Os principais são:
SOQUETES DE 
ENCAIXE DOS 
PENTES DE 
MEMÓRIA 
BARRAMENTOS 
DE PERIFÉRICOS 
(PCIx, POR 
EXEMPLO) SOQUETE DO 
PROCESSADOR 
Imagem: Shutterstock.com 
A função básica da placa-mãe é conectar o processador, a memória principal e os periféricos 
(outros componentes não essenciais do computador). Essas conexões são chamadas de 
barramentos. 
Conforme a tecnologia se desenvolve, a placa-mãe começa a integrar em si periféricos que, 
até então, precisavam ser encaixados nela, como placas de vídeo, placas de rede, placas 
controladoras de portas seriais e paralelas. 
AS PLACAS-MÃE DOS CELULARES ATUAIS SÃO 
CIRCUITOS ALTAMENTE COMPLEXOS, 
CONTANDO COM PROCESSADOR, MEMÓRIA, 
CONTROLADORA DE VÍDEO, CONTROLADORA 
DE TELA TOUCHSCREEN, ACELERÔMETROS, 
GPS E PLACA DE REDE SEM FIO E CELULAR. 
TODOS ELES ESTÃO DIRETAMENTE 
INTEGRADOS À SUA PLACA-MÃE. 
PERIFÉRICOS
Por se conectarem à parte central do computador, seus demais componentes são chamados, 
em geral, de periféricos. Muitos mostram ser tão relevantes que não seríamos capazes de 
imaginar sistemas computacionais sem eles. 
ft EXEMPLO 
O primeiro computador usava apenas uma série de lâmpadas como saída e alguns cartões 
perfurados como entrada. 
Inicialmente, são necessários apenas dois instrumentos nesse processo, embora haja outro 
que também precisa ser apontado. 
DISPOSITIVOS DE ENTRADA 
Usados para interagir com o computador. Os mais comuns são: 
 
Foto: Shutterstock.com 
1. Tela touchscreen; 
2. Teclado; 
3. Mouse; 
4. Microfone;
5. Câmera; 
6. Placa de rede. 
 
 
DISPOSITIVOS DE SAÍDA 
Leem os resultados por computador. Os mais usuais são: 
 
Imagem: Shutterstock.com 
Sistema de vídeo. 
Composto, geralmente, por uma placa de vídeo e um monitor ou uma tela.
ê 
Imagem: Shutterstock.com 
Alto-falantes ou 
caixas de som. 
 
Imagem: Shutterstock.com 
Impressora.
 
Imagem: Shutterstock.com 
Placa de rede. 
Envia os dados pela rede. 
 
Mesmo com a operacionalidade garantida por esses dispositivos, ainda existe o seguinte 
problema: a memória principal perde as informações quando se desliga o computador, ou seja, 
ela é volátil. 
Mas é possível resolver esse tipo de problema? 
A resposta é: sim. Precisamos de um sistema de armazenamento persistente que não perca 
as informações após esse desligamento. 
 
Foto: Shutterstock.com
Para isso, são usadas as memórias secundárias. Mais conhecidas como HD (Hard Disk ou 
Disco Rígido, em português), elas possuem essa nomenclatura porque sua tecnologia 
predominante envolve discos magnéticos lidos e escritos por um cabeçote. 
Atualmente, essa tecnologia tem sido substituída por Discos de Estado Sólido (SSD), que 
são muito mais rápidos e menos propensos a falhas e desgaste por não haver partes móveis 
mecânicas neles. 
As principais características das memórias secundárias são similares às da principal: 
CAPACIDADE DE ARMAZENAMENTO 
Normalmente medida em GB (gigabytes ou bilhões de bytes) ou TB (terabytes ou trilhões de 
bytes). 
VELOCIDADE DE TRANSMISSÃO 
Depende do barramento que o liga à placa-mãe. 
HOJE EM DIA, A PRINCIPAL TECNOLOGIA DE 
BARRAMENTO DE MEMÓRIA SECUNDÁRIA É O 
SATA2, QUE É CAPAZ DE ATINGIR TAXAS DE 
TRANSMISSÃO DE 3 GB/S (3 GIGABITS POR 
SEGUNDO). 
 
Neste vídeo, o professor Leandro Ferreira reforça quais são os principais componentes de 
hardware de um computador e suas funções.
Para assistir a um vídeo > | 
sobre o assunto, acesse a Õ 
versão online deste conteúdo. 
E PRINCIPAIS TIPOS DE SOFTWARE 
As possibilidades criadas pela presença de um hardware no computador requerem a execução 
de um conjunto de programas, trazendo, assim, suas funcionalidades à tona, que definem o 
software. 
Costuma-se dividi-lo em dois tipos: 
SOFTWARES FINALÍSTICOS OU DE APLICAÇÃO 
Geralmente, são rodados de forma consciente nos computadores, entregando as 
funcionalidades desejadas por seu usuário. 
Observe alguns exemplos a seguir: 
Navegadores de internet - Chrome, Firefox e Internet Explorer; 
Planilhas: - Excel e Libreoffice Calc; 
Editores de texto - Word e Libreoffice Writer; 
Jogos eletrônicos - LoL e Fortnite. 
SOFTWARES DE SISTEMA 
Permitem que os finalísticos rodem em muitas máquinas com hardwares diversificados. Os 
softwares de sistema incluem os drivers dos dispositivos instalados no computador, ou seja, 
programas que controlam como se acessa e comanda determinado periférico.
Exemplo: Uma placa de rede. 
O principal software de sistema é o conhecido Sistema Operacional. 
B TENDÊNCIAS 
A área de desenvolvimento de hardwares e softwares mostra diversos casos de sucesso. O 
surgimento de Circuitos Integrados (Cl), microprocessadores, placas de vídeo, mouse, 
touchscreen, USB e muitos outros hardwares gerou saltos evolutivos no desenvolvimento dos 
computadores, alguns chegando a mudar drasticamente a sua forma de uso. 
VOCÊ CONSEGUE SE IMAGINAR USANDO UM COMPUTADOR 
SEM MOUSE OU TOUCHSCREEN? 
No ramo de softwares, diversos programas mudaram a forma como trabalhamos e nos 
divertimos, tais como: 
JOGOS ELETRÔNICOS 
SISTEMAS OPERACIONAIS COM INTERFACE GRÁFICA 
(WINDOWS)
o 
APLICATIVOS PARA REALIZAR DIVERSAS TAREFAS 
COTIDIANAS (E-BANK, E-COMMERCE 
E E-MAIL) 
LJ 
NAVEGADOR DE INTERNET 
(WEB BROWSER) 
PLANILHAS 
[4 
EDITORES DE TEXTO
OBSERVE SEU COTIDIANO E TENTE RESPONDER: QUANDO 
FOI A ÚLTIMA VEZ QUE VOCÊ ENVIOU UMA CARTA PELO 
CORREIO? 
O campo de desenvolvimento nessa área é muito amplo e inesperado. Sempre surgem 
grandes ideias que, uma vez concretizadas, passam a valer milhões ou bilhões de dólares. 
Vejamos as grandes ideias responsáveis pelo aumento vertiginoso de valor das cinco maiores 
empresas de computação do mundo: 
 
Imagem: Shutterstock.com 
Apple - PCs e, posteriormente, iPods e iPads. 
 
Imagem: Shutterstock.com 
Microsoft - DOS e Windows (sistemas operacionais). 
 
Imagem: Shutterstock.com 
Facebook - Redes sociais.
 
Imagem: Shutterstock.com 
Alphabet - Mecanismo de busca na internet (Google). 
a 
e” ) 
 
Imagem: Shutterstock.com 
Amazon - Sistema de vendas on-line com grande qualidade de serviço e sem lojas físicas. 
VERIFICANDO O APRENDIZADO 
1. ESCOLHA A ALTERNATIVA QUE, RESPECTIVAMENTE, APRESENTA 
EXEMPLOS DE SOFTWARE E DE HARDWARE EM UM SISTEMA 
COMPUTACIONAL: 
A) Jogo de computador e placa de vídeo. 
B) Navegador de internet e driver de rede. 
C) Planilha e editor de texto. 
D) Memória cache e Disco Rígido.
2. UM SISTEMA COMPUTACIONAL PRECISA DE UM LOCAL PARA 
ARMAZENAR OS DADOS E OS PROGRAMAS QUE NELE SERÃO 
EXECUTADOS. QUE ELEMENTO EXERCE ESSA FUNÇÃO ESSENCIAL, 
SEM O QUAL O SISTEMA COMPUTACIONAL NÃO FUNCIONA? 
A) Memória secundária. 
B) Disco Rígido. 
C) Memória cache. 
D) Memória principal. 
GABARITO 
1. Escolha a alternativa que, respectivamente, apresenta exemplos de software e de 
hardware em um sistema computacional: 
A alternativa "A " está correta. 
O jogo de computador é um software finalístico, enquanto a placa de vídeo é um exemplo de 
hardware periférico que permite a execução de jogos com gráficos avançados. 
2. Um sistema computacional precisa de um local para armazenar os dados e os 
programas que nele serão executados. Que elemento exerce essa função essencial, sem 
o qual o sistema computacional não funciona? 
A alternativa "D " está correta. 
Das quatro opções apresentadas, a única considerada fundamental para o funcionamento de 
um sistema computacional é a memória principal: trata-se da implementação da fita teórica da 
máquina universal pensada por Alan Turing.
E INTRODUÇÃOSabemos que o Sistema Operacional (OS) é um dos principais — e o mais conhecido — 
softwares de sistema. 
Responsável por conhecer o hardware instalado no computador, ele possui diversas funções 
importantes. 
 
Imagem: Shutterstock.com 
ft EXEMPLO 
Fornecer aos programas acessibilidade ao processador e garantir transparência no acesso aos 
periféricos. 
Neste módulo, destacaremos a importância do Sistema Operacional, além de descrevermos 
sua evolução. 
D FUNÇÕES
Vamos entender as funções do Sistema Operacional analisando o seguinte exemplo: 
Pense em um automóvel. Imagine-se como um motorista (programa) ciente de que precisa 
acelerar, frear, passar as marchas e virar para a direita e a esquerda a fim de chegar a seu 
destino. 
Como motorista (programa), você, então, é capaz de dirigir um automóvel (hardware) até um 
destino. 
 
Imagem: Shutterstock.com 
MAS O QUE ACONTECERIA SE, EM VEZ DE UM CARRO, VOCÊ 
ESTIVESSE A BORDO DE UMA MOTOCICLETA OU DE UM 
CARRO DE FÓRMULA 1? 
Note que os conceitos de acelerar, frear e virar são parecidos, mas a forma com que são 
executados é completamente diferente. O Sistema Operacional funcionaria, então, como um 
intermediário que sabe como executar cada operação em seu veículo específico (hardware), 
para que programas possam ser genéricos e independentes do hardware no qual estão sendo 
executados. 
Imagine, agora, que você decide entrar em um carro de Fórmula 1. Como motorista 
(programa), em vez de descobrir como se troca de marcha, precisa apenas pedir ao OS que o 
faça. Desse modo, o Sistema Operacional recebe o pedido e o executa. 
ALGUMAS FUNÇÕES DO OS 
ABCDE
A 
Servir como uma camada de abstração entre o hardware e a aplicação do usuário. 
B 
Cuidar da alocação do armazenamento e da memória principal. 
Ao pedir para executar um programa, o OS deve alocar espaço na memória tanto para 
ele quanto para os dados que ele precisará manipular. 
C 
Nos computadores atuais, diversos programas executam simultaneamente. Por uma 
solicitação do usuário, alguns o fazem em primeiro plano, enquanto outros rodam em 
segundo (ou em background). 
Exemplo: Sempre que iniciamos o computador, mandamos executar alguns programas, 
como antivírus e demais programas de comunicação, a saber: Skype, Discord e 
WhatsApp. 
D 
Informar quando e quais programas ganham acesso ao uso do processador.
 
O Sistema Operacional é um programa intermediário que: 
Gerencia os recursos de hardware do computador; 
Fornece acesso a eles para os demais programas. 
Peça fundamental de um computador, o OS é carregado quando o ligamos. 
Mas os sistemas computacionais carregam, primeiramente, um programa chamado BIOS 
(Basic Input/Output System). 
Ele fica gravado em uma memória não volátil, geralmente em um chip da placa-mãe.
 
Imagem: Shutterstock.com 
AO LIGARMOS O COMPUTADOR, A MEMÓRIA 
ESTÁ VAZIA, POIS É VOLÁTIL. SE NÃO 
HOUVESSE O BIOS, NÃO SERIA POSSÍVEL 
CARREGAR O OS (QUE ESTÁ EM UMA 
MEMÓRIA SECUNDÁRIA, GERALMENTE O 
DISCO RÍGIDO) EM MEMÓRIA PARA SER 
EXECUTADO. 
€1 ATENÇÃO 
O Sistema Operacional ainda é um programa. Portanto, sua execução depende desse 
carregamento em memória.
3 HISTÓRICO 
Os primeiros Sistemas Operacionais eram específicos para as máquinas que os empregavam. 
Basicamente, eles serviam de interface entre os programas do usuário e o hardware. Veja sua 
evolução histórica: 
(o) 
UNIX 
Imagem: Shutterstock.com 
ANOS 1970 
Surge o Unix, um OS de uso geral muito difundido por ter sido distribuído gratuitamente para o 
setor acadêmico e o público nos Estados Unidos. Como ele não possuía uma interface gráfica, 
todos os seus comandos eram dados via console a partir de um texto. 
EXEMPLO 
Se estiver em um Windows, segure a tecla Windows + R, digite cmd e aperte Enter. No Linux, 
segure as teclas Ctrl + Alt + T. Você verá o terminal aparecer. Podem ser dados ali comandos 
de texto para executar programas em sua máquina.
ANOS 1980 
A Microsoft começa a vender seu Sistema Operacional, o MS-DOS, presente nos 
computadores comercializados pela International Business Machine Corporation (IBM). Com 
isso, esse sistema ganhou uma grande projeção no mundo da computação. 
 
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MICROSOFT 
A Microsoft, porém, destaca-se em relação à sua concorrente direta ao apresentar um novo 
Os. 
O Windows, afinal, permite a execução de programas em janelas ou quadros que se 
superpunham a uma área de trabalho. O Sistema Operacional Windows chegou a ocupar 90% 
do mercado dos PCs. 
 
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APPLE 
A empresa Apple, por sua vez, lança uma versão de seu OS que contém:
1. Interface gráfica; 
2. Conceito de ícones para representar programas. 
 
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() 
 
OS 
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Imagem: Shutterstock.com 
SÉCULO XX 
Vemos o nascimento de OS para os dispositivos móveis (mobiles) que surgiam: os 
smartphones, os tablets e as smart TV's. 
A Apple lança um sistema operacional exclusivo para seus aparelhos: o iOS. Enquanto isso, a 
Google e alguns parceiros desenvolvem o OS Android. Ambos disputam o mercado de OS 
para mobile e destronam a Microsoft, que, apesar de desenvolver o Windows Mobile, depois, 
desiste dessa competição. 
 
[3 TENDÊNCIAS 
Os Sistemas Operacionais foram — e são — fundamentais para o bom funcionamento dos 
sistemas computacionais. 
Com a integração de computadores a celulares e tablets, existe um grande foco no 
desenvolvimento e na melhoria de OS para mobile. 
Os principais são o Android e o iOS. 
 
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CÁLCULOS INDICAM A EXISTÊNCIA DE MAIS DE 8 BILHÕES 
DE CELULARES NO MUNDO. ESSA QUANTIDADE É MAIOR 
QUE O NÚMERO DE INDIVÍDUOS NA TERRA, CUJA 
POPULAÇÃO É FORMADA POR 7,5 BILHÕES DE PESSOAS. 
ENQUANTO ISSO, O NUMERO DE MICROCOMPUTADORES 
PESSOAIS É ESTIMADO EM CERCA DE 2 BILHÕES DE 
UNIDADES. 
Neste vídeo, o professor Leandro Ferreira comenta sobre a função, a importância e a evolução 
 
dos sistemas operacionais.
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VERIFICANDO O APRENDIZADO 
1. OS SISTEMAS OPERACIONAIS (0S) MODERNOS TÊM MUITAS 
RESPONSABILIDADES NA BOA EXECUÇÃO DE UM COMPUTADOR. 
ASSINALE A ALTERNATIVA QUE NÃO REPRESENTA UMA ATRIBUIÇÃO 
DO OS: 
A) Escalonar processos. 
B) Gerenciar memória. 
C) Executar processos. 
D) Gerenciar periféricos. 
2. QUE PROGRAMA NÃO DEPENDE DA AÇÃO DO OS DO COMPUTADOR 
PARA FUNCIONAR? 
A) BIOS. 
B) Driver de placa de vídeo. 
C) Antivírus. 
D) Navegador de internet.
GABARITO 
1. Os Sistemas Operacionais (OS) modernos têm muitas responsabilidades na boa 
execução de um computador. Assinale a alternativa que não representa uma atribuição 
do OS: 
A alternativa "C " está correta. 
A execução dos processos é atribuição do processador (ou CPU). Embora o OS determine 
qual processo terá acesso ao processador, ele não tem influência ou gerência durante a 
execução dele. 
2. Que programa não depende da ação do OS do computador para funcionar? 
A alternativa "A " está correta. 
O BIOS é carregado quando ligamos o computador, pois ele está gravado em uma memória 
não volátil na placa-mãe. Esse carregamento é feito antes de iniciarmos o OS. Logo, o BIOS 
não depende de acesso ao Sistema Operacional. 
DB INTRODUÇÃO 
Na década de 1960, os computadores já eram uma realidade consolidada. Desse modo, o 
Departamento de Defesa Norte-americano resolveu iniciar os estudos para a construção de 
uma rede de comunicação capaz de permitir trabalhos em conjunto de pessoas muito distantes 
geograficamente. 
Assim, a ARPANET foi criada.
SRI UTAH 
UCLA 
UCSB 
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& Evolução da ARPANET, uma rede de armazenamento de dados que, inicialmente, 
conectava algumas universidades e alguns centros de pesquisa. 
Fonte: TecMundo. 
PENSADO PARA POSSIBILITAR UMA TROCA DE 
INFORMAÇÕES, O CONCEITO DE SISTEMAS 
COMPUTACIONAIS EM REDENECESSARIAMENTE EVOLUIU, 
PERMITINDO, HOJE EM DIA, A INTERAÇÃO COM DIVERSAS 
APLICAÇÕES, O QUE ERA UMA REALIDADE ATÉ ENTÃO 
IMPENSÁVEL PARA SISTEMAS ISOLADOS. 
0 INTERNET 
REDE DE REDES 
Na concepção original dos computadores, não se planejava fazer com que vários deles se 
comunicassem entre si. Eles foram pensados apenas como máquinas programáveis para 
solucionar problemas.
Na década de 1960, surgiu a ideia de conectar computadores espalhados pelos centros 
acadêmicos norte-americanos. 
A ARPANET foi montada para permitir o trabalho de pesquisa em conjunto por pessoas nas 
duas costas dos Estados Unidos. Essa ligação foi efetivada em 1970, surgindo, dessa forma, a 
primeira rede a integrar a internet. 
No entanto, conectar computadores não era fácil. Foi necessário: 
SRI UTAH 
UCLA 
UCSB 
Imagem: Shutterstock.com 
(BS O início da ARPANET. 
LANÇAR MEIOS DE COMUNICAÇÃO (COMO FIOS DE 
COBRE OU ENLACES DE RÁDIO) ENTRE OS DOIS 
COMPUTADORES. 
CRIAR PROTOCOLOS PARA QUE AMBOS PUDESSEM 
ENTENDER COMO FALAR ENTRE SI, POIS ELES 
PRECISAM DE UM HARDWARE PARA ENVIAR E 
RECEBER DADOS EM REDE.
Conforme outras redes iam se juntando, crescia a rede de redes (que passou a ser cnamada 
de internet em 1986). Os Computadores Pessoais já estavam entrando no mercado, e as 
pessoas queriam se conectar de suas casas. 
INTERNET DISCADA 
Por uma questão de simplicidade, as empresas de telefonia assumiram o papel de prover 
conexão à internet para os usuários domésticos. 
Surgia, assim, o modem de internet discada, que se conectava como se estivéssemos 
fazendo um telefonema e atingia taxas de transmissão de 14400 bps (bits por segundo). 
INTERNET 
 
Imagem: Shutterstock.com 
ENDEREÇO IP E ROTEADOR 
Uma das barreiras a serem vencidas para interligar tantas máquinas foi a forma de 
endereçamento, ou seja, como identificar unicamente um computador com o qual se deseja 
falar. A solução foi dar um endereço — como o da sua casa, por exemplo — para cada máquina.
Trata-se de um processo denominado endereço IP, abreviação de Internet Protocol (ou 
Protocolo de Internet, em português). 
O endereço IP consistia em uma sequência de quatro números entre O a 255 (representados 
em 8 bits). 
Como exemplos de endereço IP, temos: 
 
Imagem: Shutterstock.com 
127.0.0.1 
 
Imagem: Shutterstock.com 
192.168.1.1
 
Imagem: Shutterstock.com 
8.8.8.6 
Em posse do endereço de destino, um pacote (também chamado de datagrama) é enviado 
através das diversas redes existentes entre o remetente e o destino. Nas fronteiras delas, 
existem os roteadores, que funcionam como agências de correio e escolhem a rota que o 
pacote seguirá para chegar a seu destino. Dessa forma, passando de roteador em roteador, o 
pacote de dados consegue alcançá-lo com a sua mensagem. 
EXEMPLO DE ESTRUTURA DE ROTEAMENTO 
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Imagem: Wikimedia Commons. 
8 Ver legenda do gráfico. 
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(Triple play) customer customer
EXEMPLO DE ESTRUTURA DE ROTEAMENTO 
- LEGENDA 
Internet - Rede Mundial de Computadores. 
Tier 3 Network - Rede de camada 3, que costuma prover acesso à internet para a maioria 
dos usuários caseiros. 
Metro-fiber - Fibra ótica metropolitana, geralmente usada por empresas para ter acesso 
de banda larga à internet. 
Ethernet - Rede local cabeada. 
PSTN - Public Switched Telephone Network - Rede de telefonia local, base de conexão 
inicial à internet. 
Leased line - Linha (alugada) que fornece conexão dedicada à PSTN. 
Router - Roteador. 
PABX - Private Automatic Branch Exchange - Serviço de ramais telefônicos locais, 
geralmente usados em empresas. 
Cable Operator - Empresa de serviço de televisão a cabo que também pode prover 
acesso à internet. 
Cable plant - Interligação do cabo até a casa do assinante. 
Cable customer - Assinante do serviço de TV a cabo. 
DSLAM - Digital Subscriber Line Access Multiplexer - Multiplexador que permite o uso de 
linhas telefônicas convencionais para acesso à internet (banda larga). 
ADSL - Assymetrical Digital Subscriber Line - Tecnologia para transmissão de dados em 
banda larga sobre o par trançado de cobre (linha telefônica comum). 
ADSL customer - Assinantes de linha ADSL (geralmente telefone mais acesso à internet 
via empresa telefônica). O triple play indica que também há sinal de televisão e que todo 
o serviço é feito via internet (roteador na entrada da casa).
POTS - Plain Old Telephone Service - Linha telefônica comum. Nas origens de acesso à 
internet, os modems enviavam sinais por meio de uma ligação telefônica convencional 
entre o usuário e o provedor de serviço de acesso à internet. 
E-MAIL E PÁGINAS DISPONÍVEIS NA REDE 
A conexão de tantos usuários em rede não trouxe só dificuldades técnicas a serem superadas 
como também — e principalmente — propiciou a criação de oportunidades para outros mercados 
e outras tecnologias. 
Inicialmente, os correios eletrônicos (e-mail) eram transmitidos por rede em uma analogia 
direta com o sistema de correios em que se baseou o conceito da ARPANET. Passadas três 
décadas, o sistema tradicional de correios raramente transporta cartas, limitando-se a 
encomendas e boletos. A maior parte do tráfego de correio é eletrônico. 
 
Foto: Shutterstock.com 
Da mesma forma, quando se desenvolveu o conceito de Páginas Disponíveis na Rede 
(originalmente chamado de World Wide Web: WWW) e se criou um navegador capaz de 
passear por essa rede de páginas, surgiu o que a maior parte das pessoas entende ser a 
internet. 
Essa tecnologia mudou a maneira como: 
Fazemos comércio (por meio de sites de e-commerce);
Vamos ao banco (internet banking); 
Acessamos serviços públicos (a maioria está disponível na rede); 
Adquirimos informação. 
PÁGINAS DE PESQUISA, CHATS E PROGRAMAS 
DE TROCAS DE MENSAGEM 
Para organizar a procura por tanta informação e pelas páginas disponíveis na World Wide 
Web, o software de busca Google se mostrou vitorioso entre diversos concorrentes. 
Atualmente, é possível buscar qualquer página ou tópico na web. Isso tornou a Google uma 
das empresas mais ricas do mundo. 
Após alguns anos, as pessoas se acostumaram a ficar sentadas diante de seus computadores, 
estando conectadas à internet em grande parte do dia. Com essa nova realidade, a 
comunicação por e-mail ficou lenta, pois podia levar dias para que uma troca de mensagens 
fosse realizada. Surgiram, então, os servidores de chat, nos quais os usuários podiam interagir 
entre si em tempo real. O IRC, por exemplo, é usado até hoje. 
Também foram desenvolvidos programas de trocas de mensagem, como o ICQ. Ao longo 
dos anos, com a criação de smartphones, ele (e seus demais concorrentes) foram 
naturalmente substituídos por versões mais modernas, como WhatsApp, Telegram e Discord. 
IRC 
Internet Relay Chat — Protocolo de comunicação usado na internet para troca de arquivos 
e bate-papo.
INTERAÇÃO ENTRE USUÁRIOS 
Com a conexão de diversos usuários domésticos, uma nova geração que crescia na década de 
1990 via seus jogos eletrônicos começarem a permitir uma interação entre usuários. 
Inicialmente, essa interação foi realizada em redes locais (chamadas de LAN), o que 
impulsionou o surgimento de LAN houses: lojas onde era possível jogar em rede usando os 
computadores e a LAN dos estabelecimentos. 
Em um processo de evolução natural, as empresas começaram a realizar jogos por meio da 
internet. 
 
Foto: Shutterstock.com 
ft EXEMPLO 
Com sua Battle.net, a Blizzard Entertainment pavimentou o caminho para o surgimento do 
que é conhecido como e-sports: jogos competitivos entre usuários de computador via internet.
BATTLE.NETServiço criado em 1997 pela Blizzard Entertainment para o game Diablo, com o objetivo 
de prover serviços de jogo multijogador on-line pela internet. Esse conceito superou o de 
jogos e redes locais, os quais, até então, predominavam. Hoje em dia, a maioria dos 
jogos multijogadores já funciona via internet, como foi pioneiramente proposto pelo 
Battle.net. 
BLIZZARD ENTERTAINMENT 
Sediada na Califórnia, esta empresa de jogos eletrônicos norte-americana foi criada em 
1991 sob o nome Silicon & Synapse. Ela é conhecida por jogos como Lost vikings, 
Warcraft, Starcraft, Diablo e Overwatch. 
BANDA LARGA, STREAMING E APLICATIVOS 
Graças ao desenvolvimento de novas tecnologias de transmissão, como a fibra ótica, o 
aumento da banda de internet disponível ao usuário doméstico permitiu que novos serviços 
fossem oferecidos, como música e vídeo via internet. 
Atualmente, testemunhamos a gradual — embora inevitável — substituição da televisão por 
serviços de streaming, como:
 
Foto: Shutterstock.com 
NETFLIX 
 
Foto: Shutterstock.com 
YOUTUBE 
De fato, a profissão de influenciador digital já é algo rentável. 
Novos conceitos de programas surgiram quando passamos a estar conectados em nível 
pessoal. Os celulares se tornaram computadores de bolso, e a tecnologia de comunicação de 
dados permite, hoje, transmissões até de vídeo (acima de 1 Mbps — bilhão de bits por 
segundo). Por isso, as pessoas estão cada vez mais conectadas a todo momento. 
Os aplicativos de mensagem, as redes sociais e até os jogos migraram para os celulares.
Dessa forma, surgiram aplicativos colaborativos para: 
 
Imagem: Shutterstock.com 
WAZE 
Evitar engarrafamentos nas 
cidades grandes 
 
Imagem: Shutterstock.com 
UBER 
Locomover-se, substituindo, 
serviços de táxi
 
Imagem: Shutterstock.com 
TINDER 
Buscar 
relacionamentos 
3 TENDÊNCIAS 
A conexão em rede dos computadores mudou o paradigma de uso dessas máquinas, 
moldando diversos hábitos de nossa sociedade. Atualmente, o mundo caminha em direção à 
conectividade plena. A maioria dos aplicativos já é planejada para trabalhar conectada à 
internet ou contém funcionalidades adicionais que dependem de tal conexão. 
CIENTISTAS E ENGENHEIROS TRABALHAM EM 
SOLUÇÕES PARA ENTREGAR UMA REDE DE 
COMUNICAÇÃO QUE PERMITA O ACESSO À 
INTERNET DE QUALQUER PONTO DO PLANETA. 
O CHAMADO PROJETO STARLINK E 
ENCABEÇADO PELO FUTURISTA ELON MUSK E 
POR SUA EMPRESA SPACEX.
 
Foto: Shutterstock.com 
(à Elon Musk 
Neste vídeo, o professor Leandro Ferreira comenta sobre a as inovações tecnológicas que a 
 
operação de rede (internet) possibilitou em diversos ramos. 
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VERIFICANDO O APRENDIZADO 
1. DIVERSAS TECNOLOGIAS, DESDE CABOS QUE CONECTAM OS 
COMPUTADORES A PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO, SÃO 
NECESSÁRIAS PARA O FUNCIONAMENTO DA INTERNET. 
QUAL É O ELEMENTO RESPONSÁVEL POR DETERMINAR OS CAMINHOS
E ENVIAR OS PACOTES DE DADOS ENTRE AS REDES QUE COMPÕEM A 
INTERNET? 
A) Correio eletrônico. 
B) Roteador. 
C) Transmissor. 
D) Modem. 
2. DISCUTIMOS COMO A CONEXÃO DE COMPUTADORES EM REDE E O 
POSTERIOR SURGIMENTO DA INTERNET FORAM IMPORTANTES PARA 
O DESENVOLVIMENTO E A RELEVÂNCIA DA ÁREA DA COMPUTAÇÃO. 
UMA DAS PRINCIPAIS TECNOLOGIAS DESENVOLVIDAS NA ÁREA FOI A 
WORLD WIDE WEB (WWW), MUITAS VEZES CONFUNDIDA COM A 
PRÓPRIA INTERNET. 
ASSINALE A ALTERNATIVA QUE APRESENTA O QUE É A WWW: 
A) Rede Mundial de Computadores e Roteadores. 
B) Conjunto de programas disponíveis on-line. 
C) Conjunto de empresas que disponibiliza serviços on-line. 
D) Conjunto de páginas hospedadas em servidores e ligadas por conexões chamadas de links. 
GABARITO 
1. Diversas tecnologias, desde cabos que conectam os computadores a protocolos de 
comunicação, são necessárias para o funcionamento da internet. 
Qual é o elemento responsável por determinar os caminhos e enviar os pacotes de 
dados entre as redes que compõem a internet? 
A alternativa "B " está correta. 
Os roteadores são os responsáveis por determinar as rotas intermediárias e transmitir os 
pacotes entre redes para que eles possam chegar ao destino. O cerne da internet é de
roteadores de grande capacidade dos ISP (Provedores de Serviço de Internet), que fazem 
conexões entre si com cabos de altíssima velocidade. 
2. Discutimos como a conexão de computadores em rede e o posterior surgimento da 
internet foram importantes para o desenvolvimento e a relevância da área da 
computação. Uma das principais tecnologias desenvolvidas na área foi a World Wide 
Web (WWW), muitas vezes confundida com a própria internet. 
Assinale a alternativa que apresenta o que é a WWW: 
A alternativa "D " está correta. 
A World Wide Web é o conjunto de páginas de hipertexto (texto com links para outras páginas) 
que surgiu no início da difusão da internet — o principal serviço utilizado nela. Ao iniciarmos 
nosso programa navegador de internet (em browsers como Chrome, Firefox, Safari ou Internet 
Explorer), navegamos pelas páginas da WWW. Há diversos outros serviços que utilizam a 
internet para se conectar aos usuários, como e-mail, mensagens instantâneas, jogos on-line 
etc. 
EB CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Visitamos os principais eventos históricos que culminaram na criação dos computadores, 
observando seu desenvolvimento desde o início até os dias atuais. 
Como pudemos observar, hoje em dia, os computadores estão por toda parte e são 
responsáveis pelas empresas de maior valor de mercado no mundo. Por isso, a área de 
Ciência da Computação oferece diversas possibilidades de emprego, provando estar em franca 
expansão. 
Além disso, entendemos o funcionamento básico de um computador e demonstramos de que 
forma ocorreu a evolução da intercomunicação dos sistemas computacionais.
Para ouvir um podcast sobre 
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REFERÊNCIAS 
HOUAISS. Dicionário Eletrônico Houaiss da Língua Portuguesa. CD-ROM. 2002. 
PATTERSON, D. A.; HENESSY, J. L. Organização e projeto de computadores: a interface 
hardware/software. 4. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. 
SHANNON, C. E. A mathematical theory of communication. Bell System Technical Journal, v. 
27, p. 379-423, 1947. 
STATISTA. The 100 largest companies in the world by market value in 2019. /n: Statista. 
2019. 
TURING, A. M. On computable numbers, with an application to the entscheidungs problem. 
Proceedings of the London Mathematical Society, v. 42, p. 230-265, 1937. 
ZELENOVSKY, R.; MENDONÇA, A. PC: um guia prático de hardware e interfaceamento. 3. ed. 
Rio de Janeiro: MZ Editora, 2008. 
EXPLORE+ 
Busque e assista aos vídeos:
Processador (CPU) - principais características. Dell Suporte Brasil, 2016. 
Introdução ao roteamento de pacotes IP. Núcleo de Informação e Coordenação do 
Ponto BR (NIC.br), 2014. 
Pesquise e leia as matérias e os artigos: 
DANIELE, A. Saiba por que o Dia da Informática é comemorado em 15 de agosto. /n: 
Revista Exame. Publicado em: 15 ago. 2014. 
HAUTSCH, O. O que é um transistor e por que ele é importante para o computador? 
In: TecMundo. Publicado em: 8 fev. 2010. 
JORDÃO, F. Como funciona um Circuito Integrado. In: TecMundo. Publicado em: 21 
out. 2013. 
PRESSE, F. SpaceX lança primeiros satélites para rede que vai prover internet do 
espaço. In: G1. Publicado em: 24 maio 2019. 
Busque e assista ao filme: 
The imitation game. Direção: Morten Tyldum. Estados Unidos: Black Bear Pictures, 2014. 114 
min. 
CONTEUDISTA 
Leandro de Mattos Ferreira 
& CURRÍCULO LATTES 
LEANDRO DE MATTOS FERREIRA
Componentes de 
HARDWARE 
 
DESCRIÇÃO 
A importância e a utilização dos componentes de hardware dos computadores. 
PROPÓSITO 
Aprender que um sistema de computação é um conjunto interconectado e inter-relacionado de 
componentes principais e subcomponentes. 
OBJETIVOS 
MÓDULO 1 
Identificar a estrutura básica de um computadorMÓDULO 2 
Examinar os princípios básicos dos subsistemas de processamento, memória e entrada e saída 
MÓDULO 3 
Registrar o essencial sobre o sistema operacional 
MÓDULO 1 
(9 Identificar a estrutura básica de um computador 
SISTEMAS DE COMPUTAÇÃO 
A área conhecida como implementação de computadores se relaciona, em geral, à abordagem de 
aspectos que são desnecessários ao programador. Por exemplo, a tecnologia usada na construção da 
memória, a frequência do relógio, sinais de controle para iniciar as micro-operações etc. 
A implementação de computadores difere do conceito de arquitetura de computadores, cujo termo se 
relaciona, em geral, ao tratamento de pontos que são de interesse do programador, a saber, conjunto de 
instruções do processador, tamanho da palavra, modos de endereçamento de instruções, entre outros. A 
implementação de computadores e a arquitetura de computadores estão inseridas no domínio mais 
geral dos sistemas de computação. 
SISTEMAS 
Conjuntos de partes coordenadas que concorrem para a realização de um determinado objetivo. 
(MONTEIRO, 2007)
ft EXEMPLO 
Exemplos de sistemas incluem: 
Sistema jurídico; 
Sistema nervoso; 
Sistema de informação; 
Sistema familiar; 
Sistema social; 
Sistema solar. 
A DEFINIÇÃO DE COMPUTAÇÃO PODE SER ENTENDIDA 
COMO A REALIZAÇÃO DE CÁLCULOS DE FORMA 
ORDENADA OU APENAS A MANIPULAÇÃO DE VALORES. 
LOGO, COMO VOCÊ DEFINIRIA UM SISTEMA DE 
COMPUTAÇÃO? 
 
 
 
RESPOSTA
 
Um sistema de computação é um conjunto de partes coordenadas que concorrem para a realização do 
objetivo de computar (dados). 
 
Antes de avançarmos, é necessário que você conheça algumas definições de termos importantes: 
DADOS 
Constituem um conjunto de fatos em estado bruto a partir dos quais conclusões podem ser tiradas. 
INFORMAÇÃO 
É a inteligência e o conhecimento derivados dos dados. 
wW 
O processamento de DADOS (data processing) consiste em uma série de atividades ordenadamente 
realizadas (receita de bolo), com o objetivo de produzir um arranjo determinado de INFORMAÇÕES a 
partir de outras obtidas inicialmente. 
Veja a seguir as etapas de um processamento de dados: 
 
 
Entrada Processamento Saída 
Digitação do programa Cálculo e testes Impressão dos 
e dos dados resultados 
Imagem: MONTEIRO, 2007, p. 9 
(3 Etapas do processamento de dados. 
LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO
Um algoritmo pode ser formalizado em comandos de uma linguagem de programação, entendida 
pelo sistema de computação. Por exemplo, um algoritmo para soma de 100 números (1 a 100) está 
exemplificado na tabela a seguir: 
 
1. Escrever e guardar N = 0e SOMA = 0; 
2. Ler número da entrada; 
3. Somar valor do número ao de SOMA e guardar resultado como SOMA; 
4. Somar 1 ao valor de N e guardar resultado como novo N; 
5. Se valor de N for menor que 100, então passar para item 2; 
6. Se não, imprimir valor de SOMA; 
T. Parar. 
Imagem: MONTEIRO, 2007, p. 9 
(3 Algoritmo para somar 100 números. 
TIPOS DE LINGUAGENS 
Um programa pode ser escrito em diferentes tipos de linguagens, por exemplo, Assembly, Pascal, C, 
Cobol, Basic etc. 
Uma linguagem de máquina (código de máquina) é formada por sequências de bits que representam as 
operações. 
MNEMÔNICOS 
Mnemônicos são sintaxes que designam as instruções de operações. 
LINGUAGEM DE BAIXO NÍVEL DE ABSTRAÇÃO 
Usa os chamados mnemônicos ao invés de bits. Está relacionada diretamente à arquitetura do 
processador. Pode ser conhecida como linguagem de montagem e Assembly.
= 
LINGUAGEM DE ALTO NÍVEL DE ABSTRAÇÃO 
Possui um nível de abstração relativamente elevado, mais afastado da linguagem de montagem e mais 
próximo à linguagem humana. Exemplos: Pascal, Fortran, C++, Delphi. 
ORGANIZAÇÃO DE UM SISTEMA DE 
COMPUTAÇÃO 
A organização funcional de um sistema de computação (S.C.) possui os seguintes componentes: 
Dispositivo de entrada; 
Dispositivo de saída; 
Processador; 
Memória principal (primária); 
Memória secundária. 
Veja na figura a seguir qual é a relação de funcionamento entre estes componentes:
 
Dispositivo Dispositivo 
de entrada de saída 
Memória 
ES secundária 
(8 Componentes de um sistema de computação. 
 
 
Memória principal 
(RAM) 
ou primária 
 
Imagem: MONTEIRO, 2007, p. 32 
A Arquitetura de John von Neumann (pronuncia-se fon Noiman) foi concebida a partir de 1946, 
precursora da arquitetura que conhecemos hoje. Ela possibilita a uma máquina digital armazenar seus 
programas no mesmo espaço de memória que os dados, permitindo, assim, a manipulação de tais 
programas. 
John von Neumann (1903-1957) foi um matemático húngaro, considerado um dos grandes gênios da 
humanidade. Possui contribuições em diversas áreas do conhecimento, desde a Economia, Teoria dos 
Jogos, Computação até a Física Nuclear. 
 
Foto: Wikimedia Commons 
(8 John von Neumann.
A arquitetura a seguir é um projeto modelo de um computador digital de programa armazenado que 
utiliza uma unidade de processamento (CPU) e uma de armazenamento (memória) para comportar, 
respectivamente, instruções e dados, conforme ilustrado. 
 
 
 
 
 
 
Memória 
Unidade 
Unidade Aritmética 
de controle e Lógica 
Acumulador 
Entrada Saída 
 
Imagem: Wikimedia Commons 
É Projeto modelo de um computador digital. 
BARRAMENTO 
Fundamentalmente, todo sistema de computação (computador) é organizado (funcionalmente) em três 
grandes módulos ou subsistemas: 
PROCESSADOR
MEMÓRIA 
ENTRADA/SAÍDA (E/S) 
Como se trata de componentes eletrônicos, a comunicação e controle entre eles é realizada por sinais 
elétricos, que percorrem fios. Estes fios são chamados, em conjunto, de barramento. 
Memória Memória 
cache principal E/S 
o 
ELITE 
Barramento (BUS) 
Processador E/S E/S 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fios 
individuais 
 
 
Detalhe barramento 
 
 
 
 
 
 
Imagem: MONTEIRO, 2007, p. 39 
(8 Organização funcional de um S.C. 
VOCÊ SABE DEFINIR QUAL É A FUNÇÃO DO 
BARRAMENTO? 
 
 
 
RESPOSTA
 
Barramento é um conjunto de fios que têm por função transportar sinais de informação e sinais de 
controle e comunicação entre os componentes interligados. 
 
SINAIS DE INFORMAÇÃO 
São bits, transportados entre o processador e demais componentes (memória ou periféricos), vice- 
versa. 
SINAIS DE CONTROLE E COMUNICAÇÃO 
Pulsos, que surgem em duração e intervalo de tempo distintos conforme sua função. Cada um 
deles serve a um propósito diferente. 
Veja a seguir os tipos de barramento: 
BARRAMENTOS DE DADOS (BD) 
São bidirecionais, transportam bits de dados entre o processador e outro componente, vice-versa. 
BARRAMENTOS DE ENDEREÇOS (BE) 
São unidirecionais, transportam bits de um endereço de acesso de memória ou de um dispositivo de 
E/S, do processador para o controlador do barramento. 
BARRAMENTOS DE CONTROLE (BC) 
Possuem fios que enviam sinais específicos de controle e comunicação durante uma determinada 
operação. 
A soma dos fios do BC, do BD e do BE é igual ao total de pinos do processador ou total de furos do 
soquete, ou seja: Totalpinos = BD + BE + BC. 
Em uma operação de transferência ou acesso (seja para leitura ou para escrita, exemplificado na figura 
1, o barramento é único, embora dividido em grupos de fios que realizam funções diferentes (figura 2):
Memória 
Processador principal 
 
 
Barramento 
de controle 
 
LEGENDA 
INT - interrogação 
ACK - OK 
L - Sinal de leitura (read) 
E - Sinal de escrita (write) 
V z v z 
—
l
j
o
l
-
l
o
j
o
l
-
=
t
o
j
o
j
o
j
o
 
—
|
—
l
o
l
-
l
o
j
o
j
=
t
o
 
Imagem: MONTEIRO, 2007, p. 42 
& Figura 1: Uma operação de acesso do processador à memória principal. 
 
 
 
 
 Barramento de controle - BC 
 
 Barramento de dados - BD 
Imagem: MONTEIRO,2007, p. 40 
QB Figura 2: Divisão do barramento em grupos de fios com funções diferentes. 
Se o processador precisar de um dado específico ao longo da execução de uma instrução, ele saberá o 
endereço dele, que, por exemplo, é o endereço 37 em decimal, 0000100101 em binário [com o 
barramento de endereços (BE) possuindo 10 fios]. Ao acessar o endereço especificado através do 
barramento de endereços, o processador, então, realizará uma operação de leitura, transferindo o 
dado, por exemplo, 7510, que se encontra no interior da célula de memória, pelo barramento de dados 
(BD). O barramento de controle (BC) será responsável pelos sinais de controle (exemplificados a 
seguir). 
Após o dado chegar ao processador e ser processado, um dado resultante desse processamento 
poderá agora seguir pelo BD, para ser armazenado em um endereço de memória, em uma operação 
denominada operação de escrita. O exemplo aqui descrito encontra-se ilustrado na figura a seguir:
Processador Memória 
(ar) (s 
BC 
BE 37 
BD 75 
Imagem: MONTEIRO, 2007, p. 40 
&S Funcionamento dos BE, BD e BC. 
Assista a uma breve explanação das características de cada um dos tipos de barramentos. 
Para assistir a um vídeo > | 
sobre o assunto, acesse a O 
versão online deste conteúdo. 
PROCESSADORES 
Os processadores são projetados com a capacidade de realizarem diretamente (pelo hardware) 
pequenas e simples (primitivas) operações, tais como: 
Executar operações aritméticas com 2 números (somar, subtrair, multiplicar, dividir); 
Mover um número (dado) de um local para outro; 
Mover um número (dado) de dispositivo de entrada ou de saída;
Desviar a sequência de controle. 
A execução de um comando em linguagem de alto nível (por exemplo, Pascal), como X = A + B requer, 
primeiro, sua conversão para instruções de máquina e, em seguida, sua execução propriamente dita 
(figura), ou seja, somar o valor indicado por A com o valor indicado por B e armazenar o resultado no 
local indicado por A. 
 
 
 
 
1001 00111 Instrução binária de máquina (SOMAR) 
 
 
 
 
 
SOMAR A, B Mesma Instrução, em linguagem Assembly 
 
 
(& Uma mesma instrução em linguagens diferentes. 
Os processadores, então: 
Interpretam o que fazer (qual a operação — no exemplo anterior, a operação era SOMAR); 
Executam a operação (como fazer- algoritmo para completar a operação propriamente dita). 
Uma instrução de máquina consiste no conjunto de bits que identifica uma determinada operação 
primitiva a ser realizada diretamente pelo hardware, por exemplo, 1001 00111 00001. 
Exemplos de operações primitivas são: 
Operações aritméticas— Somar, subtrair, multiplicar e dividir; 
Operações lógicas— AND, OR, XOR; 
Operações de entrada e saída de dados; 
Operações de desvio de controle; 
Operações de movimentação de dados. 
O SAIBA MAIS 
Ações que podem ser realizadas por meio de instruções de máquina: 
Transferir uma palavra de acordo de uma célula para outra;
Efetuar a soma entre dois operandos, guardando o resultado em um deles ou em um terceiro 
operando; 
Desviar incondicionalmente para outro endereço fora da sequência; 
Testar uma condição. Se o teste for verdadeiro, então desviar para outro endereço fora da 
sequência; 
Realizar uma operação lógica AND entre dois valores; 
Parar a execução de um programa; 
Adicionar 1 ao valor de um operando; 
Transferir um byte de dados de uma porta de E/S para a MP; 
Transferir um byte de dados da MP para uma porta de E/S; 
Substituir o operando por seu valor absoluto. 
(MONTEIRO, 2007, p. 181) 
CICLO DE INSTRUÇÕES 
Você sabe a diferença entre conjunto de instrução e ciclo de instrução? 
Conjunto de instruções são todas as possíveis instruções que podem ser interpretadas e 
executadas por um processador. Por exemplo, o Intel 8080 tinha 78 instruções de máquina, o 
Pentium 4 tinha 247; 
Ciclo de instruções é um conjunto de instruções de máquina sequencialmente organizadas para 
a execução de um programa.
Início 
————» ( 
 
Buscar 
instrução na 
memória 
y 
Interpretar a 
operação a ser 
realizada 
y 
Buscar 
operandos 
(se houver) 
y 
Executar a 
operação 
DO | 
Imagem: MONTEIRO, 2007, p. 37 
 
 
 
 
 
É Ciclo de instrução. 
O formato básico de uma instrução de máquina é constituído de duas partes (figura): 
Código de operação (C.Op.): Identificação da operação a ser realizada; 
Operando(s) (Op.): Pode ter 1,2 ou 3. 
 
 
C. Op Operando ADD A 
 
 
C. Op OÓper 1 Oper 2 ADD A, B 
 
 
 
C. Op Oper1 | Oper2 | Oper3 | ADD A,B,C 
 
 
Imagem: Adaptada de MONTEIRO, 2007, p. 275 
(3 Instruções de máquina com um, dois e três operandos. 
TENDÊNCIAS
Desde a sua criação, o progresso tecnológico da computação foi um dos fatos mais extraordinários da 
humanidade. Hoje, por menos de R$1.000,00 é possível comprar um telefone celular com um 
desempenho equivalente ao computador mais rápido do mundo comprado em 1993 por US$50 milhões. 
Esse rápido progresso veio dos avanços na tecnologia usada para construir computadores e das 
inovações no design de computadores. 
Reflita sobre o que virá no futuro, e sobre que tipos de conhecimentos devem ser adquiridos para 
almejar a vanguarda da atuação na área de computação. 
 
 
 
RR 
o 00 E 
ves; E8E SOS RESET] ER N Ao 
Imagem: haroldguevara / Shutterstock 
VEM QUE EU TE EXPLICO! 
Os vídeos a seguir abordam os assuntos mais relevantes do conteúdo que você acabou de estudar. 
Organização de um sistema de computação Explicar os componentes e suas funções. 
Processadores Falar sobre sua função e as operações fundamentais que todo processador deve 
implementar. 
VERIFICANDO O APRENDIZADO 
1. A SEQUÊNCIA BÁSICA DE EXECUÇÃO DE OPERAÇÕES PRIMITIVAS É A 
DEFINIÇÃO DE: 
A) Instrução de máquina. 
B) Conjunto de instruções.
C) Ciclo de instrução. 
D) Mnemônico. 
2. UM SISTEMA DE COMPUTAÇÃO (S.C.) POSSUI UM PROCESSADOR QUE 
ENDEREÇA 4 MEGA (M) DE ENDEREÇOS DE MEMÓRIA PRINCIPAL NO MÁXIMO. 
QUAL É A LARGURA DE SEU BARRAMENTO DE ENDEREÇOS (BE) EM BITS? 
A) 4096 bits. 
B) 512 bits. 
C) 32.768 bits. 
D) 22 bits. 
GABARITO 
1. A sequência básica de execução de operações primitivas é a definição de: 
A alternativa "C " está correta. 
As etapas básicas de um ciclo de instrução podem ser simplificadas para o acrônimo BDE: Buscar 
instrução na memória. Decodificar a operação a ser realizada e buscar operando, se houver. Executar a 
operação. 
2. Um sistema de computação (S.C.) possui um processador que endereça 4 Mega (M) de 
endereços de memória principal no máximo. Qual é a largura de seu barramento de endereços 
(BE) em bits? 
A alternativa "D " está correta. 
A quantidade de endereços de memória a serem endereçados pelo barramento de endereços é obtida 
da seguinte forma: N = 2! 
Sendo: 
N = Quantidade de endereços. 
L = Largura (quantidade) de bits do BE ou de cada endereço. 
Temos:
N = 4 Mega endereços (não estamos considerando o conteúdo de cada célula, apenas a quantidade de 
células existentes). 
Cálculo de L: 
A tabela a seguir expressa alguns prefixos usados para abreviar valores em computação, nos valores 
em potência de 2 e em potência de 10. 
Valor em Valor em 
Unidade potência de Valor unitário potênciade Valor unitário 
2 10 
210 1024 103 1.000 
220 1.048.576 108 1.000.000 
230 1.073.741.824 10º 1.000.000.000 
1T (tera) 240 1.099.511.627.776 1012 1.000.000.000.000 
 
Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal 
Desmembrando o valor 4 do prefixo M, podemos escrever o valor 4 da seguinte maneira: 22=4 
Podemos escrever o prefixo Mega (M) da seguinte maneira: 220 = Mega 
Juntando: 4 Mega endereços = 22 x 220 
Repetindo a base e somando os expoentes: 222 
Assim: 4 M = 222 = 22 bits 
MÓDULO 2 
 
(O Examinar os princípios básicos dos subsistemas de processamento, memória e entrada e 
saída
SUBSISTEMAS DE PROCESSAMENTO 
Um processadorou Unidade Central de Processamento — UCP (Central Process Unit —- CPU) possui 
basicamente duas funções principais: 
FUNÇÃO PROCESSAMENTO 
Responsável pelo processamento dos dados. 
FUNÇÃO CONTROLE 
É a parte funcional que realiza as atividades de buscar a instrução; interpretar as ações; gerar os sinais 
de controle para ativar as atividades requeridas (dentro ou fora do processador). 
Veja a seguir um vídeo que fala mais detalhadamente sobre os componentes dessas funções de 
processamento: 
Para assistir a um vídeo 
sobre o assunto, acesse a 
versão online deste conteúdo. 
 
| = 
MEMÓRIA 
A MEMÓRIA É UM SISTEMA CONSTITUÍDO DE VÁRIOS 
COMPONENTES, CADA UM COM VELOCIDADES, CUSTOS E 
CAPACIDADES DIFERENTES. TODOS, NO ENTANTO, COM
MESMA FUNÇÃO- ARMAZENAR E RECUPERAR VALORES, 
QUANDO DESEJADO. 
Existem diferentes tipos de memória, para diferentes finalidades, no que é conhecido como hierarquia 
de memórias: 
Registradores; 
Memória Cache; 
Memória Principal- MP (ex.: RAM); 
Memória Secundária (ex.: HDs, Pendrive); 
Memória Virtual. 
Custo alto 
Velocidade alta 
Baixa capacidade 
Registradores 
Memória cache 
——— Memória principal 
Custo baixo Discos o . 
: or f=== === = — + + — + ——— — Memória secundária 
Velocidade baixa : : Pendrive 
Capacidade elevada 
Imagem: MONTEIRO, 2007, p. 86 
 
& Hierarquia de memórias. 
REGISTRADORES 
€1 ATENÇÃO
Os registradores são memórias com as características do topo da pirâmide, localizadas dentro do 
processador. 
Existem: 
REGISTRADORES DE DADOS 
Armazenam os dados que serão processados pelas unidades de cálculo, separados em unidades para 
números inteiros e números de ponto flutuante. 
REGISTRADOR DE DADOS DE MEMÓRIA - RDM (MEMORY 
BUFFER REGISTER - MBR) 
Para transferências externas de dados. 
REGISTRADOR DE ENDEREÇO - REM (MEMORY ADDRESS 
REGISTER —- MAR) 
Para transferências externas de endereços de memória. 
CONTADOR DE INSTRUÇÃO OU CONTADOR DE 
PROGRAMA - CI (PROGRAM COUNTER - PC) 
Para buscar a próxima instrução. 
REGISTRADOR DE INSTRUÇÃO - RI (INSTRUCTION 
REGISTER -—IR) 
Armazena instrução. 
SEGMENTOS 
Para armazenar endereços de Segmentos [apontam para determinados segmentos (programa, dados, 
pilha, etc.)]. 
FLAGS 
Podem ser usadas para indicar o resultado de certas instruções. 
MEMÓRIA CACHE 
A memória cache é uma memória de pequena capacidade, situada entre a memória principal (MP) e o 
processador. Essa memória armazena uma certa quantidade dos dados que estão sendo utilizados no 
momento, e que são transferidos para o processador em alta velocidade.
UMA PERGUNTA QUE MUITOS PODEM FAZER É: 
POR QUE MUITAS MEMÓRIAS E NÃO APENAS UMA? 
O ideal seria haver apenas uma memória nos computadores, com os seguintes requisitos: 
Tempo de acesso muito curto (semelhante ao do processador); 
Grande capacidade de armazenamento; 
Armazenamento permanente (não volátil); 
Baixo custo. 
Como, em termos práticos, hoje ainda não é possível a existência desse tipo de memória, faz-se 
necessária a adoção de soluções mais viáveis para compensar a diferença de velocidades que existe 
entre o processador e a MP. 
A figura a seguir ilustra a comparação de velocidades que existem entre o processador e a MP (apenas 
processador e MP). 
Há uma grande diferença de tempo entre a transferência da MP para o processador e este usar os 
dados. 
No exemplo, o processador gasta 2 nanosegundos para somar e espera 100 nanosegundos para 
receber novos dados.
Processador Memória Principal 
 
Operação 
soma =2ns 
 
 
 
Transferência = 100 ns 
Imagem: MONTEIRO, 2007, p. 121 
f&s Comparação de velocidades entre o processador e a MP. 
PRINCÍPIO DA LOCALIDADE 
O Princípio da localidade é um princípio de programação que determina o modo como as instruções 
são executadas (em sequência, durante um certo tempo). 
Nele, os programas são organizados de modo que as linhas de código costumam ser executadas em 
sequência. 
Apenas em alguns momentos a sequência é interrompida e o processo desvia da sequência, sendo esta 
retomada em seguida.
< o)
 
 
O E - S o v o o o = D 3 D 
 
Parte 1 
do progr. A 
Executado em 
sequência I 
 
 
 
loop 1 Q D w Cc o 1 O +. > D ar 
 
 
 
loop 2 
 
sub-rotina 1 
 
parte 2 
 O
 
parte 3 
Imagem: MONTEIRO, 2007, p. 122 
É O modo como as instruções são executadas na MP. 
O Princípio da localidade é dividido em: 
LOCALIDADE ESPACIAL 
Sempre que o processador realiza um acesso a um endereço de memória, é muito provável que o 
próximo acesso seja ao endereço contíguo seguinte. 
LOCALIDADE TEMPORAL 
Sempre que o processador realiza um acesso a um endereço de memória, é muito provável que, em 
curto tempo, ele acesse novamente o mesmo endereço. 
DEVIDO AO PRINCÍPIO DA LOCALIDADE (ESPACIAL), É 
POSSÍVEL INCLUIR UMA MEMÓRIA DE PEQUENA 
CAPACIDADE, CHAMADA MEMÓRIA CACHE, ENTRE A MP E 
O PROCESSADOR.
A figura a seguir ilustra novamente a comparação de velocidades que existem entre o processador e a 
MP, mas, agora, utilizando memória cache como intermediária. 
Caso seja usada uma memória intermediária de alta velocidade entre a MP e o processador (que 
armazena uma cópia dos dados sendo imediatamente usados), este irá esperar 2 nanosegundos pelos 
dados, ao invés de 100 nanosegundos. 
Memória Principal 
Processador p 
 
Cache 
 
 
 
Transf=2ns Transf = 100 ns 
Imagem: Adaptada de MONTEIRO, 2007, p. 121 
(8 Comparação de velocidades entre o processador e a MP usando a memória cache intermediária. 
MEMÓRIA PRINCIPAL (MP) 
A memória principal (MP) é a memória básica, na qual o programa que será executado e seus dados 
são armazenados, para que o processador busque cada instrução ao longo do tempo de 
processamento. 
Memórias muito antigas usavam o método de acesso sequencial, em que o endereço de cada acesso 
era sempre relativo ao endereço inicial. Exemplo de acesso sequencial é o dos sistemas VHS 
(videocassete) e das fitas magnéticas. 
O SAIBA MAIS 
Em 1968, um cientista da IBM criou uma memória constituída apenas de componentes eletrônicos e cujo 
acesso dependia apenas de seu endereço, sendo independente dos demais. Por isso, ele chamou-a de
memória de acesso aleatório ou RAM (Ramdom-Access Memory). Estas memórias (logo cnamadas 
de DRAM, cujo D vem da palavra dinâmica) passaram progressivamente a ser o tipo usado para 
acesso pelo processador e, daí, tornaram-se a memória principal de praticamente todos os sistemas de 
computação. 
A memória principal (RAM) permite a realização de duas operações: 
Escrita (armazenar): O dado anteriormente armazenado é apagado; 
Leitura (recuperar): Normalmente se recupera uma cópia do dado. 
A memória é organizada como um conjunto de N partes iguais, com cada parte possuindo um conteúdo 
fixo de M bits. 
O valor de M depende do tipo de memória. Usualmente é 8 bits (1 Byte) nas memórias RAM, mas 
existem valores maiores para outras memórias. 
MP1 MP 2 MP 3 
End O End O 
End 1 End 1 
End 2 End 2 
End 3 End 3 
End 4 End 4 
End 5 End 5 
End 6 End 6 
End 7 End 7 
End 8 
End O 
End 1 
End 2 
End 3 
End 4 
End 5 
End 6 
End 7 
End 8 
End 9 
End 10 
End 11 
End 12 
End 13 
End 14 
End 15 
 
16 bits 
H célula 1 End9 
| End 10 
8 células x 16 bits = 128 bits End 11 
 
4 bits 
célula k | 
12 células x 4 bits = 48 bits 
 
8 bits 
célula 
16 células x 8 bits = 128 bits (b) (c) 
(a) 
Imagem: MONTEIRO, 2007, p. 107 
(à Diferentes tamanhos de memórias. 
Cada parte (chama-se célula ou, em alguns casos, palavra nas memórias RAM, linha nas memórias 
cache, setor nos HDs etc.) é identificada por um número, cnamado endereço. Todos os N endereços 
têm mesma largura de endereço, de E bits. 
Exemplo: Para o endereço 1011101, a largura de endereço E será 7 bits. 
Uma memória com N partes também possui N endereços. 
O cálculo de N no endereçamento pode ser realizado da seguintemaneira: 2E=N 
Onde: 
E = Largura de cada endereço;
N = Quantidade de endereços (partes endereçáveis). 
Exemplo: 
Se a largura de endereços é igual a 6 bits, a quantidade de endereços N será: 22=64 endereços 
Esta figura esquematiza simplificadamente os termos apresentados anteriormente: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Endereço O M bits 
- Não confunda largura 
Endereço | M bits de cada endereço com 
Endereço 2 M bits conteúdo de cada parte! 
Endereço 3 M bits 
M bits 
N partes 
E = Largura de cada endereço 
N = Quantidade de partes 
M = Conteúdo de cada parte 
Endereço N-7 M bits 
(& Organização básica de uma memória. 
As memórias eletrônicas que empregam o acesso aleatório podem ser fabricadas para permitir duas 
aplicações: 
Para leitura e escrita (Read/Write — RIW); 
Somente para leitura (Read Only Memory — ROM). 
RW 
O termo R/W nunca foi adotado, usa-se RAM para representar memórias voláteis para leitura e 
escrita, e ROM para representar memórias não voláteis somente para leitura. 
As memórias RAM são constituídas de dois tipos: 
SRAM (STATIC RANDOM-ACCESS MEMORY):
Cada bit é constituído de 5 a 7 transístores; 
Não requer recarregamento, sendo, por isso, mais rápidas, mas ocupam mais espaço e são mais 
caras, 
Usadas como memória cache. 
DRAM (DYNAMIC RANDOM-ACCESS MEMORY): 
Cada bit é constituído por 1 capacitor e 1 transistor; 
O capacitor serve para representar o valor do bit e o transístor para ser usado nas leituras/escritas; 
Como o capacitor se descarrega, é preciso recarregar periodicamente (sinal de refresh — gasta 
tempo); 
Usadas como memória principal. 
As memórias dinâmicas podem ser: 
Memórias Dinâmicas Assíncronas: Não são sincronizadas com o processador, por exemplo, 
Dynamic RAM (DRAM), Fast Page Mode (FPM), Extended Data Out DRAM (EDO), Burst Extended 
Data Out DRAM (BEDO); 
Memórias Dinâmicas Síncronas: Sincronizadas com o processador, evitam que o processador 
espere os dados, por exemplo, Synchronous DRAM (SDRAM), Double Data Rate (DDR), Double 
Data Rate 2 (DDR2). 
9 COMENTÁRIO 
Hoje em dia, é comum o uso de memórias DDR SDRAM, pois: 
As memórias Single Data Rate (SDRAM) só transferem dados na subida do sinal de clock; 
Já as memórias Double Data Rate (DDR-SDRAM) transferem dados na subida e na descida do 
sinal de clock, dobrando a taxa de transferência de dados (data rate);
Assim, uma memória DDR-SDRAM operando num clock de 100MHz (real) consegue desempenho 
equivalente a 200MHz (efetivo). 
Também existe a classificação quanto ao tipo de encapsulamento das memórias (formatos dos 
módulos): 
SIMM (SINGLE IN LINE MEMORY MODULE) 
O contato elétrico de um lado é igual ao do outro lado. 
DIMM (DUAL IN LINE MEMORY MODULE): 
Os contatos dos dois lados são independentes. 
MEMÓRIA SECUNDÁRIA 
Terminando a pirâmide da hierarquia de memória, a memória secundária objetiva o armazenamento 
persistente (permanente) aos programas de usuário e seus dados. 
O emprego de diferentes tecnologias para compor os diferentes tipos de memórias da hierarquia pode 
ser feito através de parâmetros para análise, tais como: 
1. Tempo de acesso: Também conhecido como tempo de acesso para leitura ou tempo de leitura; 
2. Ciclo de memória: É outro parâmetro (apenas para memórias eletrônicas), indica o tempo entre 2 
operações sucessivas de leitura ou escrita; 
3. Capacidade; 
4. Volatilidade; 
5. Tecnologia de fabricação: Memórias de semicondutores, memórias de meio magnético, memória de 
meio óptico; 
6. Temporariedade: Permanente, transitório; 
7. Custo. 
Para os tipos de memória da hierarquia, podem ser exemplificados alguns parâmetros de análise, 
conforme exibido na tabela:
Internamente no processador Na placa-mãe Externa 
Memória 
Memória 
o. Secundária 
Registrador(es) Cache L1 Cache L2 Principal 
(pendrives, 
(RAM) 
discos etc.) 
Várias 
Tecnologia tecnologias 
de Eletrônica Eletrônica Eletrônica Eletrônica (Ótica, 
fabricação magnética, 
eletrônica) 
Volátil 
(parte é 
Volatilidade Volátil Volátil Volátil não Não Volátil 
volátil 
ROM) 
Ex.: de 8ns 
Tempo de Ex.:2 a Ex.:5a Ex.:5a 
Ex.:1a2ns até alguns 
acesso 6ns 1Ons 1Ons 
segundos 
8KB, 2MB, 4GB, Depende 
Capacidade 32 ou 64 bits 
256KB, ... 8MB, ... 8GB, ... da mídia 
EB Parâmetros de análise das memórias. 
Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal 
A sequência de transferência de dados realizada entre o processador e as memórias em um sistema 
computacional é hierárquica, conforme mostrado na figura a seguir. 
Ou seja, grosso modo, em uma operação de leitura, o processador: 
Irá verificar primeiro se o dado está localizado na cache L1; 
Caso não esteja, verificará se o dado se encontra na cache L2 e L3 (se houver);
Finalmente, irá buscar o dado na memória principal, caso o dado não esteja localizado em 
nenhuma das memórias cache consultadas. 
O mesmo raciocínio pode ser aplicado na operação de escrita, na qual o processador escreverá sempre 
na cache mais próxima dele, mas o dado precisa estar atualizado na memória principal (RAM) para, em 
seguida, ser armazenado na memória permanente (HD, por exemplo). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Transferência de Transferência de 
Bytes blocos 
CPU Cache Memória 
Principal 
Cache L] Cache L2 Cache L3 epi 
CPU Nível 1 Nível 2 Nível 3 memoria 
Principal 
Muito mais Mais Rápida Lenta 
rápida rápida 
Imagem: Adaptado de MONTEIRO, 2007, p. 125 
(à Diferentes tamanhos de memórias. 
No vídeo a seguir o professor retoma, com mais detalhes, os conceitos apresentados neste tópico: 
 
 
 
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e 
SUBSISTEMA DE ENTRADA E SAÍDA (E/S) 
O subsistema de Entrada e Saída (E/S) tem por função interligar o mundo exterior (o nosso mundo) ao 
mundo interior (processador-memória). Os dispositivos de entrada e saída também são chamados 
periféricos, pois estão na periferia do núcleo processador/memória principal.
São funções do subsistema de E/S: 
Receber ou enviar informações do/para o meio exterior; 
Converter as informações (de entrada ou de saída) em uma forma inteligível para a máquina (se 
estiver recebendo) ou para o operador (se estiver recebendo). 
DISPOSITIVO E INTERFACE. 
Todo componente de E/S é constituído de 2 partes: 
O dispositivo propriamente dito; 
Um componente denominado Interface. 
ft EXEMPLO 
Monitor de vídeo (dispositivo) e placa de vídeo (interface); disco magnético (composto pelo dispositivo 
Hard Disk e pelo controlador ou interface). 
P— em =D. 4 4.0 0 DD 0 SA SD 0 SD 0 SA 2 0 2 = S.A 2 4.0 Dq 
 
Processador 
 
 
 
 
Memória 
cache Subsistema de E/S 
Endereço 
Dados 
Controle 
 
 
 
 
 
 
 
 
Interface 
de E/S 
Interface 
de E/S 
Interface 
de E/S 
 
 
Memória 
principal 
Subsistema de memória 
Imagem: MONTEIRO, 2007, p. 339 
8 Como o subsistema de E/S se comunica dentro de um Sistema de Computação.
A Interface ou controlador, serve para compatibilizar as diferentes características entre o 
processador/memória e o dispositivo que controla, bem como controlar o funcionamento do referido 
dispositivo. 
ft EXEMPLO 
A placa de vídeo é interface do monitor, assim como a placa controladora de um HD. 
Memória 
UCP Principal 
Controlador 
Dispositivos de E/S 
Imagem: MACHADO, 2007, p. 44 
(8 Esquema ilustrativo da localização do controlador. 
A necessidade do emprego de interfaces tem origem em diversos fatores: 
1. Cada dispositivo possui suas próprias características. Exemplo: Velocidade de transferência de 
dados, quantidade de bits enviados em cada instante, formato do dado a ser transferido etc.; 
2. As atividades de E/S são assíncronas, isto é, não são sincronizadas pelos pulsos do relógio interno. 
Nunca se sabe quando uma tecla será pressionada no teclado, nem quando termina o movimento