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INFORMÁTICA APLICADA Você já experimentou utilizar um computador se, configuração ou funcionando pela metade? Não é nada agradável, não é mesmo? Isso geralmente é caudado por falta de drivers corretos para comunicar o hardware com o sistema operacional. O driver é fundamental para o bom funcionamento do seu equipamento com os demais componentes que compõem o computador. Nesta aula, você aprenderá os componentes de hardware e software. Além disso, identificará os drivers, programas e tipos de sistemas operacionais, bem como as partes físicas do computador Bons Estudos! AULA 3 - COMPONENTES DE HARDWARE E SOFTWARE DO PC Nesta aula, você aprenderá os componentes de hardware e software. Além disso, identificará os drivers, programas e tipos de sistemas operacionais, bem como as partes físicas do computador. Ao final deste desta aula, você será capaz de: • Identificar drivers, programas e tipos de sistemas operacionais. • Reconhecer corretamente o multímetro e seu uso em fonte de alimentação. • Definir tensão, corrente e resistência. 3 COMPONENTES DE HARDWARE E SOFTWARE DO PC 3.1 Drivers Drivers são os programas de softwares que possibilitam a combinação do hardware, que é a parte física do computador, placa mãe e demais periféricos com o sistema operacional. Driver é o que converte as informações do hardware para o sistema operacional do computador. É ele quem cuida quando ao se abrir um requerimento, o processo seja executado, permitindo a interação do software com o dispositivo. O driver é essencial para o bom funcionamento do seu equipamento (a qual o driver foi desenvolvido) além dos demais componentes que compõem o computador. Existem vários tipos de placas-mãe e sistemas operacionais. Cada fabricante deve fornecer um driver especifico para cada função. Como exemplo, uma placa de rede tem diferentes drivers para os S.O. Windows 10, Windows 8, Windows 7, MascOS e Linux. “Para se usar de um driver, ele tem de ser colocado no interior do sistema operacional, para que tenha uma execução de modo núcleo” (Tanenbaum, p.17,2009). 3.2 Programas Os programas, aplicações ou aplicativos, como os chamamos, são software responsáveis para realizar determinadas tarefas. Estes softwares não são os sistemas operacionais, mas rodam em um sistema operacional, que por usa vez é um software responsável por gerenciar programas com o hardware. Com o advento dos smartphones, temos vários destes programas instalados em celulares, a qual chamamos de aplicativos. Estes programas têm uma finalidade específica, como por exemplo: Microsoft Word, que é usado para editar documentos de textos, o Paint, que serve para editar imagens bitmap, e a Calculadora, que executa cálculos. 3.3 Espécies de sistemas operacionais Cabe ao sistema operacional determinar o gerenciamento de políticas para a utilização dos mecanismos de hardwares através dos seus aplicativos, e quaisquer confusões e divergências. Cada computador geralmente tem apenas um processador. O uso do processador é repartido com os programas efetivos no conjunto, de maneira que todos os programas têm a possibilidade de rodar no ritmo adequado a fim de desempenhar suas funcionalidades não prejudicando as demais. Dentre as aplicações, temos a memória RAM inclusive, a qual tem de ser concedida uniformemente dentro das aplicações. Gerenciar a impressão em computadores em rede, por exemplo, é uma tarefa necessária, realizada pelo sistema operacional. O sistema operacional, portanto, tem por objetivo desconsiderar o acesso e gerenciar as capacidades do hardware, fornecendo um meio de efetivação subjetivo dos aplicativos, onde o acessar das funcionalidades é feito por meio de conexões básicas, independentemente dos atributos característicos e detalhes de nível inferior, onde as divergências serão diminuídas na utilização dos hardwares (OLIVEIRA, 2001). Nós podemos classificar os sistemas operacionais segundo muitas perspectivas e também perspectivas que podem ser o suporte as funcionalidades específicas, a velocidade, o tamanho, velocidade, possibilidade de acesso à rede, etc. A seguir são apresentadas algumas espécies de sistemas operacionais usuais (MAZIERO, 2006): Sistemas de Lote (Batch): na utilização dos sistemas operacionais mais velhos, eles funcionavam “por lote”, isto é, a totalidade dos programas executáveis ficavam ordenados em uma sequência, com todas as informações e demais seus dados a serem executados. Através de comandos sequenciais recebendo um programa depois do outro o processador desempenhava seu papel, permitindo um elevado nível de uso do sistema. Exemplos desses sistemas incluem o OS/360 e VMS, entre outros. Sistemas de rede: Possui suporte em rede de uma operação através do um sistema operacional, isto é, ter a habilidade de dar aos aplicativos in loco mecanismos que se encontram em outros computadores em formato de rede, como impressoras e arquivos. Também o sistema de rede disponibiliza seus mecanismos in loco aos outros computadores, de maneira controlada. Esta aplicabilidade é utilizada na maior parte dos sistemas operacionais da atualidade. Sistema distribuído: os mecanismos são apresentados de forma global em nas máquinas, com muita transparência àqueles que se utilizaram da máquina. No lançamento de um aplicativo, o usuário se comunica com esta janela, porém não sabe onde ela está sendo executa ou está armazenando os salva seus arquivos: o sistema de uma forma transparente toma uma decisão. Estes tipos de sistemas ainda não estão disponíveis no mercado, aperar de já existirem há algum tempo. Sistema Multiusuário: ela suporta a identificação do proprietário em todos os recursos no interior do sistema, tais como: áreas de memória, arquivos, processos e conexões de rede. Além disso deve colocar regras de controle do acesso para impossibilitar a utilização destes recursos por usuários que não são habilitados. Essa aplicabilidade é essencial para a seguridade dos sistemas operacionais distribuídos e de rede. Os sistemas multiusuários constituem-se a maior parte dos sistemas da atualidade. Sistema Desktop: este sistema é pensado para à assistência do usuário caseiro e das empresas para a realização de atribuições comuns, como a possibilidade de navegação da internet, edição gráficos e de textos e reprodução de mídias simplórias. Suas principais características são a interface gráfica, o suporte à interatividade e a operação em rede. Exemplos de sistemas desktop são o MacOS X, Linux e Windows 7. Sistema Servidor: Permite a gestão efetivo de imensas quantidades de recursos (processadores, disco e memória,), estabelecendo limites e preferências e sobre o uso dos recursos pelos usuários e seus aplicativos. Habitualmente um sistema operacional servidor também tem suporte a rede e multiusuários. Sistema Embutido: caracterizado por ser é feito para trabalhar em cima de um hardware com poucos recursos de armazenamento, energia e processamento. Os telefones celulares (não smartphones) utilizam muito das aplicações características desse tipo de sistema, bem como os controladores automotivos e industriais, equipamentos eletrônicos domésticos (leitores de DVD, eletrônicos, etc). Muitas vezes este tipo de sistema apresenta na forma de uma biblioteca a ser ligada ao programa da aplicação (que é fixa). São exemplos destes sistemas operacionais são o VxWorks, Xylinx e LynxOS. Sistema Tempo real: o seu atributo principal é ter um comportamento previsível ao contrário da concepção usual e não que tenha de ser um sistema ultrarrápido, portanto, seu tempo de resposta deve ser reconhecido no melhor e pior caso de operação. A estrutura dentro deste sistema tem de ser constituída de maneira a diminuir latências e esperas não previsíveis, como sincronizações demasiadas e tempos de acesso a disco. Existem duasclassificações deste tipo de sistema: soft real-time systems, onde a perda de prazos provoca na deterioração do serviço prestado. A reprodução de músicas ou mesmo o suporte à gravação de CDs seriam exemplos do soft real-time systems. Caso o sistema se atrase, pode ocorrer a perda da mídia em gravação ou falhas na música que está sendo tocada. Por outro lado, nos hard real-time systems a perda de prazos pelo sistema pode perturbar o objeto controlado, com graves consequências econômicas, humanas ou ambientais. O controle de execução de uma caldeira industrial Exemplos desse tipo de sistema seriam. Exemplos deste hard real- time systems incluem o VxWorks, QNX e RT-Linux e vários sistemas de tempo real têm características de sistemas embutidos, e vice-versa. 3.4 Multímetro O multitester ou multímetro é o equipamento utilizado para medição de corrente elétrica (DCA) ou (DCmA), tensão contínua (DCV), tensão alternada (ACV) e resistência elétrica (Ω). A função do multitester deverá ser obtida através da chave seletora encontrada na parte de baixo do painel. Existem 2 tipos de multitester: o analógico (que possui um ponteiro) e o multitester digital (que tem visor de cristal líquido). Ambos possuem vantagens: o analógico é mais utilizado para teste da maior parte dos componentes ao passo que o digital é mais eficiente para medição de tensões e teste de resistores, conforme é no caso do computador (SANCHEZ, 2020). 3.4.1 Teste de corrente contínua – Fonte de Alimentação Para testar uma fonte usando o multímetro, como na Figura 1, colocamos a haste preta em “COM” e conectamos a haste vermelha em “volts”. Posicionamos o seletor do multímetro em DCV (corrente contínua) 20V, afinal a fonte não passa de 12V. Figura 1 – Teste de fonte com multímetro. Fonte: https://cutt.ly/10klBK4 3.4.2 Medindo tensão com uma fonte do tipo ATX As fontes do tipo ATX, diferentemente das ultrapassadas fontes do tipo AT que utilizava uma chave do tipo liga-desliga, têm um circuito no qual faz com que a fonte seja ligada e desligada pela placa-mãe. A fonte ATX é constituída com 20 ou 24 fios (BTX) e o fio verde da fonte é o responsável por ligá-la. Assim que um circuito se fecha entre qualquer fio preto ao lado e o fio verde deste tipo de fonte, liga-se a fonte e, assim que o circuito for aberto, automaticamente ela se desliga. Usando um pedaço de fio dobrado em U descascadas as duas pontas dele, um circuito pode ser fechado com o fio preto ao lado e o fio verde. Então ligam-se em paralelo todos os fios da mesma cor, logo não existe a demanda de testagem de cada um dos fios vermelhos, em sequência dos fios amarelos, etc. é suficiente a testagem de um tipo de fio de cada. 5V são fornecidos pelos fios vermelhos, os fios amarelos irão fornecer 12V e os fios laranjas são os responsáveis pela tensão de 3.3V. Todos os fios pretos não possuem tensão, são neutros e são utilizados para fechamento de circuitos com os outros. (Figura 2). Figura 2 – Conector molex Fonte: https://bityli.com/LTmWk https://cutt.ly/10klBK4 Para realização de medição de tensão de cada uma das saídas, você conecta o pólo preto que é o pólo negativo do multímetro a um dos fios pretos e faz-se a conexão com o pólo positivo (vermelho) aos fios de cada uma das três cores. Para os conectores molex são usados estes mesmos processos. (Tabela 1). Tabela 1 – Tensões e cores de fios da Fonte de alimentação ATX (20 pinos) Fonte: https://bityli.com/ZKWob 3.5 Tensão elétrica Define-se a tensão elétrica em um circuito a diferença de potencial entre 2 pólos diferentes. Para qualquer circuito elétrico é necessário à existência de uma fonte de tensão (ou fonte decorrente em alguns casos, como veremos mais adiante) que fornece energia para um circuito. A letra que simboliza a tensão no Sistema Internacional de Medidas é a letra e medição da tensão elétrica é em volts – V (MARKUS, 2018). Fazemos a notação dessa grandeza seguinte forma: U = 280 V, onde: U - É a grandeza tensão 280 - É a medida numérica V - É a unidade da qual foi feita a medida numérica em volts 3.5.1 Tensão alternada e contínua Tensão alternada: É o tipo de tensão que tem variação no tempo, isto é, é a tensão que retrata uma função que tem variação do valor enquanto o tempo decorre. A tensão mais comum das tensões alternadas é a tensão do tipo senoidal, que possui uma infinidade de valores ao longo do passar do tempo. É fundamental reparar que uma tensão alternada varia em uma frequência determinada (MARKUS, 2018). Tensão contínua: É o tipo de tensão que retrata um valor constante, isto é, este valor não muda com o passar do tempo. Prestar atenção, então, que há frequência em uma tensão contínua (MARKUS, 2018). 3.6 Corrente elétrica Define-se a corrente elétrica sendo o fluxo ordenado de elétrons através de um condutor. Realmente, ao sujeitarmos uma diferença de potencial a um material condutor, os elétrons fluirão do ponto onde há a maior concentração de elétrons para o ponto onde há a menor concentração de elétrons com sentido ordenado. A locomoção dos elétrons pelo circuito obtém a denominação de fluxo (que é no caso a corrente). Esse fluxo pode ser chamado de fluxo convencional ou fluxo eletrônico. (MARKUS, 2018). 3.6.1 Medição de tensão contínua e alternada com o multímetro Usando um multímetro para medições de tensão em cc, o valor conseguido será sem exceção o valor médio da tensão, isto é, um multímetro medirá os valores médios em uma escala de tensão cc. Usando um multímetro para medições de tensão ac, o valor conseguido será sem exceção o valor eficaz de tensão, isto é, um multímetro em escala de tensão ac mede valores em rms. Na prática isso quer dizer que em uma medição com um multímetro um valor de tensão cc e um valor de tensão ac iguais, as duas tensões produzirão em um mesmo resistor a mesma dissipação de potência. 3.7 Resistência elétrica Define-se resistência elétrica o obstáculo ao caminho da corrente elétrica disponibilizado em um circuito. Em qualquer circuito elétrico existe uma resistência elétrica que dificulta o fluxo da corrente. Até mesmo um condutor de cobre possui sua resistência à corrente. A letra que simboliza resistência elétrica no Sistema Internacional de Medidas é a letra R, é a medição é em Ohm (Ω). (MARKUS, 2018). A notação dessa grandeza deve ser feita da seguinte maneira: R = 100 Ω, onde: R - é a grandeza resistência 100 - é o seu valor numérico Ω - é a unidade em que é medido o valor de resistência REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA TANENBAUM, A. S. Sistemas operacionais modernos. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 3ª Edição, 2009. TANENBAUM, A. M. Estruturas de dados usando C. 2a ed. São Paulo. Makron Books, 2003 STUART, Brian L. Princípios de Sistemas Operacionais – Projetos e Aplicações. Cengage Learning , 2011. MARKUS, O. et al. Circuitos Elétricos Corrente Contínua e Corrente Alternada. Saraiva Educação SA, 2018. MAZIERO, C. A.; PUCPR, PPGIa CCET. Sistemas Operacionais I-Conceitos Básicos. PPGIa CCET PUCPR, 2006. OLIVEIRA, R. S.; CARISSIMI, A.S.; TOSCANI, S. S. Sistemas operacionais. Revista de informática teórica e aplicada. Porto Alegre. Vol. 8, n. 3 (dez. 2001), p. 7-39, 2001. SANCHEZ, A. C.; ALVAREZ, A. D. G.; LAZO, L. T. Multímetro didático para a disciplina circuitos elétricos. Revista Eletrónica KULONGESA–TES, v. 2, n. 1, p. 93-103, 2020. Os diferentes conceitos de conforto ambiental Conforto ambiental é uma medida para o grau de satisfação do indivíduo no ambiente. Dizer que se está ambientalmente confortável significa estar com boas condições proporcionadas pelo espaço — higrotérmicas, acústicas, visuais, de qualidade do ar e ergonômicas — para a realização de uma tarefa. Nos projetos arquitetônicos e de engenharia, uma das principais diretrizes é prever espaços e edificações com condições satisfatóriaspara o conforto ambiental, que permitam a melhor relação do homem com o ambiente