montagem-e-manutencao-de-computadores(COMPLETO)

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CURSO DE CAPACITAÇÃO EM INFORMÁTICA INSTRUMENTAL
CURSO DE MONTAGEM E MANUTENÇÃO DE COMPUTADORES
CURSO SOBRE O SISTEMA OPERACIONAL LINUX
CURSO DE PROGRAMAÇÃO EM JAVA
CURSO DE INTRODUÇÃO A BANCOS DE DADOS
CURSO DE CONSTRUÇÃO DE WEB SITES
CURSO DE EDITORAÇÃO ELETRÔNICA
CURSO DE ILUSTRAÇÃO DIGITAL
CURSO DE PRODUÇÃO FONOGRÁFICA
CURSO DE COMPUTAÇÃO GRÁFICA
CURSO DE PROJETO AUXILIADO POR COMPUTADOR
CURSO DE MULTIMÍDIA NA EDUCAÇÃO
PROJETO ESCOLAS - REFERÊNCIA
Compromisso com a Excelência na Escola Pública
Sandro Renato Dias
Sandro Roberto Lopes
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GOVERNO DO ESTADO DE MINAS GERAIS
Governador
Aécio Neves da Cunha
Secretária de Estado de Educação
Vanessa Guimarães Pinto
Secretário Adjunto de Educação
João Antonio Filocre Saraiva
Chefe de Gabinete
Felipe Estábile Morais
Subsecretária de Desenvolvimento da Educação
Maria Eliana Novaes
Subsecretário de Administração do Sistema de Educação
Gilberto José Rezende dos Santos
Superintendência de Desenvolvimento da Educação
Raquel Elizabete de Souza Santos
Superintendência de Desenvolvimento de Recursos Humanos para a Educação
Raissa Cristina Lucena Veloso
Diretoria de Capacitação de Recursos Humanos
Maria Célia Basques Moura
Coordenação Executiva do Projeto Escolas-Referência
Joaquim Antônio Gonçalves
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Os computadores que estão sendo instalados pela SEE nas escolas estaduais deverão ser
utilizados para propósitos administrativos e pedagógicos. Para isso, desenvolveu-se
um conjunto de cursos destinados a potencializar a utilização desses equipamentos.
São doze cursos que estão sendo disponibilizados para as escolas para enriquecimento
do seu plano curricular. Esses cursos não são profissionalizantes. São cursos
introdutórios, de formação inicial para o trabalho, cujo objetivo é ampliar o horizonte
de conhecimentodos alunos para facilitar a futura escolha de uma profissão.
Todos os cursos foram elaborados para serem realizados em 40 módulos-aula, cada um
deles podendo ser desenvolvidos em um semestre (com 2 módulos-aula semanais) ou
em 10 semanas (com 4 módulos-aula semanais). Em 2006, esses cursos deverão ser
oferecidos para os alunos que desejarem cursá-los, em caráter opcional e horário extra-
turno.
Em 2007, eles cursos deverão ser incluídos na matriz curricular da escola, na série ou
séries por ela definida, integrando a Parte Diversificada do currículo.
Esses cursos foram concebidos para dar aos professores, alunos e funcionários uma
dimensão do modo como o computador influencia, hoje, o nosso modo de vida e os
meios de produção. Para cada curso selecionado pela escola deverão ser indicados pelo
menos dois ou, no máximo, três professores (efetivos, de preferência) para serem capa-
citados pela SEE. Esses professores irão atuar como multiplicadores, ministrando-os a
outros servidores da escola e aos alunos.
CURSO DE CAPACITAÇÃO EM INFORMÁTICA INSTRUMENTAL
Este curso será implantado obrigatoriamente em todas as escolas estaduais em que for
instalado laboratório de informática. Iniciando pelas Escolas-Referência, todos os pro-
fessores e demais servidores serão capacitados para que possam fazer uso adequado e
proveitoso desses equipamentos tanto na administração da escola como nas atividades
didáticas.
É um curso voltado para a desmistificação da tecnologia que está sendo implantada. O
uso do computador ainda é algo difícil para muitas pessoas que ainda não estão muito
familiarizadas com essas novas tecnologias que estão ocupando um espaço cada vez
maior na escola e na vida de todos. Este curso vai motivar os participantes para uma
aproximação com essas tecnologias, favorecendo a transformação dos recursos de
informática em instrumentos de produção e integração entre gestores, professores e
demais servidores. As características dos equipamentos e as funcionalidades dos pro-
gramas serão apresentadas de maneira gradual e num contexto prático. Essas.situações
práticas serão apresentadas de maneira que o participante perceba o seu objetivo e o
valor de incorporá-las ao seu trabalho cotidiano. Os participantes serão preparados
APRESENTAÇÃO
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para navegar e pesquisar na internet; enviar, receber e administrar correspondência
eletrônica, além de criar e editar documentos (textos, planilhas e apresentações) de
interesse acadêmico e profissional. Esse é um curso fundamental, base e pré-requisito
para todos os demais.
CURSO DE MONTAGEM E MANUTENÇÃO DE COMPUTADORES
Este curso será implantado em, pelo menos, uma escola do município sede de cada
Superintendência Regional de Ensino. A indicação da escola deverá ser feita pela pró-
pria S.R.E, levando-se em conta as condições de infra-estrutura nas Escolas-Referência
existentes no município. Nas escolas escolhidas será montado um laboratório de
informática especialmente para a oferta desse curso.
O objetivo deste curso é capacitar tecnicamente os alunos de ensino médio que queiram
aprender a montar, fazer a manutenção e configurar microcomputadores. Pode ser ofe-
recido para alunos de outras escolas, para professores e demais servidores da escola e
para a comunidade, aos finais de semana ou horários em que o laboratório esteja dis-
ponível.
Neste curso o participante aprenderá a função de cada um dos componentes do
microcomputador. Aprenderá como montar um computador e como configurá-lo, insta-
lando o sistema operacional, particionando e formatando discos rígidos, instalando pla-
cas de fax/modem, rede, vídeo, som e outros dispositivos. Conhecerá, ainda, as técnicas
de avaliação do funcionamento e configuração de microcomputadores que esteja preci-
sando de manutenção preventiva ou corretiva, além de procedimentos para especificação
de um computador para atender as necessidades requeridas por um cliente.
Dos cursos que se seguem, as Escolas-Referência deverão escolher pelo menos dois para
implantar em 2006.
No período de 13 a 25 de março/2006, estará disponível no sítio da SEE
(www.educacao.mg.gov.br) um formulário eletrônico para que cada diretor das Escolas-
Referência possa informar quais os cursos escolhidos pela sua escola e quais os profes-
sores que deverão ser capacitados. Durante o período de capacitação, os professores
serão substituídos por professores-designados para que as atividades didáticas da es-
cola não sejam prejudicadas.
1. CURSO SOBRE O SISTEMA OPERACIONAL LINUX
É destinado àqueles que desejam conhecer ferramentas padrão do ambiente Unix. É um
curso voltado para a exploração e organização de conteúdo. São ferramentas tipica-
mente usadas por usuários avançados do sistema operacional. Tem por finalidade apre-
sentar alguns dos programas mais simples e comuns do ambiente; mostrar que, mesmo
com um conjunto pequeno de programas, é possível resolver problemas reais; explicar
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a comunicação entre programas via rede e estender o ambiente através de novos pro-
gramas. O texto didático deste curso apresenta os recursos a serem estudados e propõe
exercícios. É um curso para aqueles que gostam de enfrentar desafios.
Ementa: Histórico e desenvolvimento do Unix e Linux. Login no computador. Exploran-
do o computador (processos em execução, conexões abertas). Descrição dos conceitos
de arquivo e diretório. Operações simples sobre arquivos e diretórios. Sistema de per-
missões e quotas.
Procurando arquivos e fazendo backups. Executando e controlando programas.
Processamnto de texto. Expressões regulares. Estendendo o ambiente. Trabalho em
rede. Um sistema de chat. Comunicação segurano chat (criptografia). Ainda criptografia.
Sistema de arquivos como um Banco de Dados. Um programa gráfico. Programando
para rede.
2. CURSO DE PROGRAMAÇÃO EM JAVA
É um curso de programação introdutório que utiliza a linguagem Java. Essa linguagem
se torna, a cada dia, mais popular entre os programadores profissionais. O curso foi
desenvolvido em forma de tutorial. O participante vai construir na prática um aplicativo
completo (um jogo de batalha naval) que utiliza o sistema gráfico e que pode ser utili-
zado em qualquer sistema operacional. Os elementos de programação são apresentados
em atividades práticas à medida em que se fazem necessários. Aqueles que desejam
conhecer os métodos de produção de programas de computadores terão, nesse curso,
uma boa visão do processo.
Ementa: Conceitos de linguagem de programação, edição, compilação, depuração e exe-
cução de programas. Conceitos fundamentais de linguagens de programação orientada
a objetos.
Tipos primitivos da linguagem Java, comandos de atribuição e comandos de repetição.
Conceito de herança e programação dirigida por eventos. Tratamento de eventos. Pro-
gramação da interface gráfica. Arrays. Números aleatórios.
3. CURSO DE INTRODUÇÃO AO BANCOS DE DADOS
Este curso mostrará aos participantes os conceitos fundamentais do armazenamento,
gerenciamento e pesquisa de dados em computadores. Um banco de dados é um
repositório de informações que modelam entidades do mundo real. O Sistema Gerenciador
do Banco de Dados permite introduzir, modificar, remover, selecionar e organizar as
informações armazenadas. O curso mostra como os bancos de dados são criados e
estruturados através de exemplos práticos. Ao final, apresenta os elementos da lingua-
gem SQL (Structured Query Language – Linguagem Estruturada de Pesquisa) que é uma
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linguagem universal para gerenciamento de informações de bancos de dados e os ele-
mentos básicos da administração desses repositórios de informação..Apesar de ser de
nível introdutório, o curso apresenta todos os tópicos de interesse relacionados à área.
É um curso voltado para aqueles que desejam conhecer os sistemas que gerenciam volu-
mes grandes e variados de informações, largamente utilizados no mundo empresarial.
Ementa: Modelagem de dados. Normalização. Linguagem SQL. Mecanismos de consulta.
Criação e alteração de tabelas. Manipulação e formatação de dados. Organização de
resultados de pesquisa. Acesso ao servidor de bancos de dados. Contas de usuários.
Segurança. Administração de bancos de dados. Manutenção. Integridade.
4. CURSO DE CONSTRUÇÃO DE WEB SITES
Este curso mostrará aos participantes como construir páginas HTML que forma a estru-
tura de um “site” na internet. A primeira parte do curso é voltada para a construção de
páginas; a segunda parte, para a estruturação do conjunto de páginas que formação o
“site”, incluindo elementos de programação. Explicará os conceitos elementares da web
e mostrará como é que se implementa o conjunto de páginas que forma o “site” num
servidor.
Ementa: Linguagem HTML. Apresentação dos principais navegadors disponíveis no mer-
cado.
Construção de uma página HTML simples respeitando os padrões W3C. Recursos de
formatação de texto. Recursos de listas, multimídia e navegação. Tabelas e Frames.
Folha de Estilo. Elementos de Formulário. Linguagem Javascript. Interação do Javascript
com os elementos HTML. Linguagem PHP. Conceitos de Transmissão de Site e critérios
para avaliação de servidores.
1. CURSO DE EDITORAÇÃO ELETRÔNICA
Voltado para a produção de documentos físicos (livros, jornais, revistas) e eletrônicos.
Apresenta as ferramentas de produção de texto e as ferramentas de montagem de ele-
mentos gráficos numa página. O texto é tratado como elemento de composição gráfica,
juntamente com a pintura digital, o desenho digital e outros elementos gráficos utiliza-
dos para promover a integração dos elementos gráficos.
O curso explora de maneira extensiva os conceitos relacionados à aparência do texto
relativos aos tipos de impressão (fontes). Mostra diversos mecanismos de produção
dos mais variados tipos de material impresso, de texto comum às fórmulas matemáti-
cas. Finalmente, discute a metodologia de gerenciamento de documentos.
Ementa: Editor de textos. Formatadores de texto. Tipos e Fontes. Gerenciamento de
projetos.
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Publicações. Programas para editoração. Programas acessórios. Impressão. Desenvolvi-
mento de um projeto.
2. CURSO DE ILUSTRAÇÃO DIGITAL
Desenvolvido sobre um único aplicativo de tratamento de imagens e pintura digital, o
GIMP (GNU Image Manipulation Program – Programa de Manipulação de Imagens GNU).
Este curso ensina, passo a passo, como utilizar ferramentas do programa para produzir
ilustrações de qualidade que podem ser utilizadas para qualquer finalidade. A pintura
digital é diferente do desenho digital. O desenho se aplica a diagramas e gráficos, por
exemplo. A pintura tem um escopo muito mais abrangente e é uma forma de criação
mais livre, do ponto de vista formal. É basicamente a diferença que há entre o desenho
artístico e o desenho técnico. É, portanto, um curso voltado para aqueles que têm inte-
resses e vocações artísticas.
Ementa: A imagem digital. Espaços de cores. Digitalização de imagens. Fotomontagem e
colagem digital. Ferramentas de desenho. Ferramentas de pintura. Finalização e saída.
3. CURSO DE PRODUÇÃO FONOGRÁFICA
Curso voltado para aqueles que têm interesse na produção musical. Explica, através de
programas, como é que se capturam, modificam e agrupam os sons musicais para pro-
duzir arranjos musicais. É um curso introdutório com uma boa visão da totalidade dos
procedimentos que levam à produção de um disco.
Ementa: O Fenômeno Sonoro. O Ambiente Sonoro. A Linguagem Musical. Pré-Produção.
O Padrão MIDI. A Gravação. A Edição. Pós-processamento. Mixagem. Finalização.
4. CURSO DE COMPUTAÇÃO GRÁFICA
Curso introdutório de modelagem, renderização e animação de objetos tridimensionais.
Esse curso é a base para utilização de animações tridimensionais em filmes. Conduzido
como um tutorial do programa BLENDER, apresenta a interface do programa e suas
operações elementares. Destinado àqueles que têm ambições de produzir animações de
alta qualidade para a educação ou para a mídia.
Ementa: Introdução à Computação Gráfica. Conceitos básicos 2D e 3D. Interface princi-
pal do programa Blender. Espaço de trabalho. Navegação em 3D. Modelagem em 3D.
Primitivas básicas. Movimentação de objetos. Edição de objetos. Composição de cenas.
Materiais e texturas. Aplicação de materiais. UV Mapping. Luzes e Câmeras. Iluminação
de cena. Posicionamento e manipulação de câmera. Renderização still frame. Formatos
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de saída. Animação básica. Movimentação de câmera e objetos. Renderização da anima-
ção. Formatos de saída.
5. CURSO DE PROJETO AUXILIADO POR COMPUTADOR
Os programas de CAD (Computer Aided Design – Projeto Auxiliado por Computador) são
utilizados para composição de desenhos técnicos. Diferentemente dos programas de
pintura eletrônica (como o GIMP), fornecem ao usuário ferramentas para desenhar com
precisão e anotar os desenhos de acordo com as normas técnicas. Além de ensinar ao
usuário a utilizar um programa de CAD (QCad), o curso apresenta elementos básicos de
desenho técnico e construções geométricas diversas visando preparar o participante
para um aprimoramento em áreas típicas das engenharias e da arquitetura..Ementa:
Informática aplicada ao desenho técnico. Conceitos básicos: construções geométricas,
escalas, dimensionamento, projeções ortográficas e perspectivas. Sistemas de coorde-
nadas cartesiano e polar. Novas entidades geométricas básicas: polígonos e círculos.
Operações geométricas básicas. Tipos de unidades de medida.Criação de um padrão de
formato. Organização de um desenho por níveis. Construções geométricas diversas. A
teoria dos conjuntos aplicada ao desenho. Propriedades dos objetos. Edição do dese-
nho.
Movimento, rotação, escalamento e deformação de objetos. Agrupamento de objetos
em blocos.
6. CURSO DE MULTIMÍDIA NA EDUCAÇÃO
O curso está dividido em três partes: a) utilização da multimídia no contexto educacio-
nal;
b) autoria de apresentações multimídia; c) projetos de aprendizagem mediada por
tecnologia. Este curso é o fundamento para a criação dos cursos de educação a distân-
cia.
Apresenta os elementos que compõem os sistemas de multimídia, as comunidades vir-
tuais de aprendizagem, o planejamento e a preparação de uma apresentação e de uma
lição de curso e, finalmente, a tecnologia de objetos de aprendizado multimídia.
Ementa: Introdução à Multimídia e seus componentes. Multimídia na Educação. Comu-
nidades Virtuais de Aprendizagem. “Webquest”: Desafios Investigativos baseados na
Internet (Web).
Preparação uma apresentação multimídia.
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1 - PREFÁCIO .................................................................................... 23
2 - HISTÓRIA DOS COMPUTADORES ................................................................... 25
2.1 - O Ábaco .................................................................................... 25
2.2 - Ossos de Napier ............................................................................. 25
2.3 - Blaise Pascal - A primeira calculadora .............................................. 26
2.4 - A tecelagem .................................................................................. 26
2.4.1 - Babbage - uma figura estranha ............................................ 27
2.4.2 - Hollerith - As Estatísticas .................................................... 28
2.5 - Os Computadores eletrônicos .......................................................... 29
2.5.1 - A era da Válvula ................................................................. 29
2.5.2 - O transistor ....................................................................... 30
2.5.3 - O Circuito Integrado ........................................................... 30
2.5.4 - A Evolução dos Computadores ............................................. 31
2.5.4.1 - 1ª Geração ............................................................... 31
2.5.4.2 - 2ª Geração ............................................................... 31
2.5.4.3 - 3ª Geração ............................................................... 31
2.5.4.4 - 4ª Geração ............................................................... 31
2.5.4.5 - 5ª Geração ............................................................... 32
2.5.5 - Progresso da Performance .................................................. 32
2.5.5.1 - Quadro de processadores Intel .................................. 33
3 - LÓGICA BINÁRIA .................................................................................... 35
3.1.1 - Código binário ................................................................... 35
3.1.2 - Lógica binária ................................................................... 36
3.1.3 - Por que os computadores usam o código binário? ................. 36
4 - FUNCIONAMENTO DO COMPUTADOR ............................................................... 39
4.1 - O que é Hardware? ......................................................................... 39
4.2 - O que é software? .......................................................................... 39
4.3 - Elementos básicos de um computador: ............................................. 40
4.4 - Componentes de um computador: ................................................... 40
4.5 - Sistema operacional ....................................................................... 42
4.5.1 - Execução de um programa no computador ............................ 43
5 - PLACA-MÃE (MOTHERBOARD/MAINBOARD/MOBO) .............................................. 47
5.1 - Introdução ................................................................................... 47
5.2 - A placa-mãe .................................................................................. 51
5.2.1 - Padrão AT e baby AT ................................................................... 52
5.2.2 - Padrão ATX e Mini ATX ........................................................ 54
SUMÁRIO
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5.2.3 - Sistema de Barramentos ...................................................... 56
5.2.3.1 - Hierarquia dos Barramentos ....................................... 56
5.2.3.2 - Largura do Barramento ............................................. 57
5.2.3.3 - Velocidade do Barramento ........................................ 58
5.2.3.4 - Largura de banda do barramento
(Bandwidth, throughput) ......................................................... 58
5.2.4 - Slots de expansão .............................................................. 59
5.2.4.1 - Slot AGP .................................................................. 59
5.2.4.2 - Slots ISA 8 bits, ISA 16 bits e VLB (Vesa Local Bus) ..... 59
5.2.4.3 - Slot PCI (Peripheral Component Interconnect,
Componente de Interconexão de Periféricos) ........................... 60
5.2.4.4 - Slots AMR ................................................................ 60
5.2.4.5 - PCI Express (O futuro) .............................................. 61
5.2.4.5.1 - PCI Express next generation
(próxima geração) ......................................................... 61
5.2.4.5.2 - Sistema Operacional e o PCI Express (PCIe) ...... 63
5.2.4.5.3 - Mudando do PCI para o PCIe ........................... 63
5.3 - ChipSet e Sistema de Controle ......................................................... 64
5.3.1 - Nível de Integração ............................................................ 65
5.3.2 - Chipsets Intel .................................................................... 66
5.3.2.1 - I430FX .................................................................... 66
5.3.2.2 - I430HX ................................................................... 67
5.3.2.3 - I430VX ................................................................... 68
5.3.2.4 - I925X ..................................................................... 68
5.4 - BIOS, BOOT, CMOS e SETUP .............................................................. 68
5.4.1 - Programa BIOS .................................................................. 68
5.4.2 - Sistema de BOOT da BIOS .................................................... 69
5.4.2.1 - Seqüência de BOOT ................................................... 69
5.4.2.2 - POST (Poer-On Self Test, auto-teste na inicialização) .... 71
5.4.3 - Memória CMOS ................................................................... 71
5.4.4 - SETUP ............................................................................... 72
5.4.5 - Dentro do utilitário Setup ................................................... 74
5.4.5.1 - Standard CMOS Setup ....................................................... 74
5.4.5.2 - Advanced Setup ....................................................... 76
5.4.5.3 - Power Management Setup ......................................... 78
5.4.5.4 - PCI / Plug and Play Setup ......................................... 79
5.4.5.5 - Load Optimal Settings ............................................... 80
5.4.5.6 - Load Best Performance Settings................................. 80
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5.4.5.7 - Features Setup ......................................................... 80
5.4.5.8 - CPU PnP Setup ......................................................... 81
5.4.5.9 - Hardware Monitor ..................................................... 82
5.4.5.10 - Change Password ................................................... 82
5.4.5.10.1 - Mudar ou remover a senha ............................ 82
5.4.5.11 - Exit ....................................................................... 83
5.4.6 - Upgrade de BIOS ................................................................ 83
5.4.6.1 - Upgrade, por quê? .................................................... 83
5.4.6.2 - Upgrade, como? ....................................................... 83
5.5 - Interfaces para disco rígido e outros dispositivos ............................. 84
5.5.1 - SATA (Serial ATA) ............................................................... 86
5.5.1.1 - Serial versus Paralelo ................................................ 87
5.5.1.2 - Cabos e Conectores do SATA ...................................... 87
5.5.1.3 - Outras vantagens do SATA sobre o ATA ....................... 88
5.5.2 - PIO (Programed I/O, E/S programada) ................................. 89
5.5.3 - DMA (Direct Memory Access, acesso direto a memória e
Bus Mastering) ...................................................................... 89
5.5.3.1 - Bus Master (Controlador do Barramento) .................... 90
5.5.3.2 - Ultra DMA ................................................................ 90
5.5.4 - Endereçamento de 16 bits e 32 bits ..................................... 91
5.5.5 - LBA (Logical Block Addressing, endereçamento lógico
por blocos) .................................................................................. 91
5.6 - Interrupções ................................................................................. 92
5.6.1 - IRQ (Interrupt Request - Requisição de Interrupção) ............. 92
5.7 - Plug and play (Conectar e usar) ...................................................... 93
5.7.1 - Requisitos para o Plug and Play ........................................... 93
5.7.2 - Funcionamento do PnP ....................................................... 94
5.7.3 - Extended System Configuration Data (ESCD, sistema
estendidode dados para configuração) ........................................... 95
5.8 - PC Perfeito ................................................................................... 95
6 - CPU (MICROPROCESSADOR) ..................................................................... 99
6.1 - Estrutura Interna do Processador .................................................. 100
6.1.1 - Registrador ..................................................................... 100
6.1.2 - Memória Cache................................................................. 100
6.1.3 - ULA ................................................................................ 101
6.1.4 - UC3 ................................................................................ 101
6.2 - Conjunto de Instruções ................................................................ 101
6.3 - Barramento CPU-RAM ................................................................... 102
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6.3.1 - Pipeline e Pipelining ........................................................ 103
6.4 - Socket e Slot ............................................................................... 104
6.4.1 - Slot ................................................................................ 104
6.4.2 - Socket ............................................................................ 105
6.5 - Clock e Multiplicadores de Clock .................................................... 105
6.5.1 - Overclock ........................................................................ 106
6.5.1.1 - Overclock Interno ................................................... 106
6.5.1.2 - Overclock Externo ................................................... 107
6.5.1.3 - Overclock Misto ...................................................... 107
6.5.1.4 - Vantagens e Desvantagens do Overclock ................... 107
6.5.1.5 - A CPU pode Queimar ............................................... 107
6.6 - Hyper-Threading ......................................................................... 108
6.7 - Modelos de Microprocessadores .................................................... 108
6.7.1 - Microprocessadores Intel .................................................. 109
6.7.2 - Microprocessadores AMD ................................................... 115
6.7.3 - CYRIX 6x86 ..................................................................... 120
6.8 - Athlon versus Pentium ................................................................. 120
6.9 - Sistema Dual ............................................................................... 121
6.9.1 - Vantagens do Sistema Dual ............................................... 121
6.9.2 - Desvantagens do Sistema Dual ........................................... 122
6.9.3 - Requisitos de Hardware do Sistema Dual ............................. 122
6.10 - Refrigeração do Processador ....................................................... 123
6.10.1 - Cooler Passivo ............................................................... 123
6.10.2 - Cooler Ativo .................................................................. 124
6.10.3 - Pasta Térmica ................................................................ 125
6.11 - Termos Técnicos ........................................................................ 125
7 - UNIDADES DE ARMAZENAMENTO ................................................................ 129
7.1 - Registradores .............................................................................. 130
7.2 - Memória Cache ............................................................................ 130
7.3 - Memória Principal ........................................................................ 131
7.3.1 - Tipos de Memória ............................................................. 131
7.3.1.1 - Memória RAM ......................................................... 131
7.3.1.1.1 - Tipos de Tecnologias de RAM......................... 132
Static RAM (SRAM) ....................................................... 132
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Dynamic RAM (DRA,) ..................................................... 132
Enhaced DRAM ............................................................. 133
Extended Data Output RAM ou DRAM
(EDO RAM ou EDO DRAM) ............................................... 133
Synchronous DRAM (SDRAM) ......................................... 133
7.3.1.1.2 - DDR - Double Data Rate X SDR -
Single Data Rate .......................................................... 133
7.3.1.1.3 - DDR SDRAM - Double Data Rate SDRAM ............ 134
7.3.1.1.4 - RDRAM - Rambus Dynamic Random
Access Memory............................................................. 135
7.3.1.2 - Memória ROM (Read Only Memory) ........................... 136
7.3.1.2.1 - Tipos de ROM ............................................... 136
PROM (Programmable Read-Only Memory) ...................... 136
EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) ........ 137
EEPROM (ElectricallyErasable Programmable
Read-Only Memory) ...................................................... 137
Flash BIOS ................................................................... 137
7.3.2 - Tipos de Slots de Memória ................................................ 138
7.3.2.1 - SIMM - Single In Line Memory Module ...................... 138
7.3.2.2 - DIMM - Double In Line Memory Module ..................... 138
7.3.2.3 - RIMM - Rambus In Line Memory Module ................... 138
7.3.2.4 - C-RIMM - Continuity Rambus In Line
Memory Module ................................................................... 139
7.3.3 - Conceito de Paridade........................................................ 139
7.3.3.1 - Identificação de módulos de memória com paridade .... 139
7.3.4 - Identificação de módulos de memória SIMM e DIMM ............ 140
7.3.5 - Freqüência do FSB (Front Side Bus) X freqüência da CPU ....... 141
7.3.6 - Definições e termos importantes ........................................ 141
7.3.6.1 - MegaByte X Megabit ............................................... 141
7.3.6.2 - Bits e Bytes ........................................................... 141
7.3.6.3 - Lendo os dados da memória .................................... 142
7.3.6.4 - Grande “B” versus pequeno “b” ................................ 142
7.3.6.5 - Densidades Diferentes ............................................. 142
7.3.7 - Quantidade de Memória Ideal ............................................................. 142
7.3.8 - Testando a Memória ......................................................... 143
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7.3.9 - Número de Pentes de Memória X Largura do
Barramento FSB .......................................................................... 143
7.4 - Memória Secundária (não volátil) .................................................. 144
7.4.1 - Disco Rígido, Hard Disk (HD) ou Winchester ........................ 144
7.4.1.1 - História dos Discos Rígidos (HDs) ............................ 144
7.4.1.2 - Armazenamento Magnético ...................................... 146
7.4.1.3 - Funcionamento ...................................................... 146
7.4.1.4 - Performance .......................................................... 148
7.4.1.4.1 - Velocidade de Rotação (Rotation Speed) ........ 149
7.4.1.4.2 - Número de setores por trilha ......................... 149
7.4.1.4.3 - Tempo de seek / tempo de escolha da cabeça /
tempo de escolha do cilindro ........................................ 149
7.4.1.4.4 - Latência da rotação ...................................... 150
7.4.1.4.5 - Tempo de acesso aos dados .......................... 150
7.4.1.4.6 - Cache do HD ................................................ 150
7.4.1.4.7 - Organização dos Dados no Disco .................... 150
7.4.1.5 - Sistema de Arquivos -
Organização Lógica dos Dados no HD ..................................... 151
7.4.1.5.1 - FAT (File Allocation Table) -
Sistema de Alocação de Arquivos ................................... 151
7.4.1.5.2 - NTFS (NT File System) ................................... 152
NTFS 5.0 ..................................................................... 153
7.4.1.5.3 - WinFS (Windows Future Storage) -
sistema de arquivos do Longhorn .................................. 154
7.4.1.6 - Setores Defetuosos (bad sectors ou bad blocks) ........ 155
7.4.1.7 - Detecção do tamanho do HD pela BIOS ..................... 155
7.4.1.8 - DMA (Direct Memory Access) -
Acesso Direto à Memória ....................................................... 155
7.4.2 - Floppy drive ou disco flexível ............................................ 156
7.4.3 - Armazenamento Ótico ....................................................... 156
7.4.3.1 - Formatos do CD ...................................................... 157
7.4.3.1.1 - CD-Áudio (Audio-CD) .................................... 157
Áudio digital ............................................................... 157
HDCD High Definition Compatible Digital -
Compatibilidade Digital de Alta Definição ....................... 158
7.4.3.1.2 - CD-ROM ....................................................... 159
CD-ROM Drives (players, tocadores de CD-ROM) ................ 159
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Especificação ............................................................... 159
Setores do CD-ROM ....................................................... 159
Capacidade do CD-ROM ................................................. 161
Sistema de Arquivos ..................................................... 161
7.4.3.1.3 - CD-I ............................................................ 164
7.4.3.1.4 - CD-Vídeo (Vídeo-CD VCD) .............................. 164
7.4.3.1.5 - CD-Foto (Photo-CD) ...................................... 164
7.4.3.2 - Tecnologias empregadas no armazenamento ótico ..... 165
7.4.3.2.1 - Tecnologia do Laser ..................................... 165
7.4.3.2.2 - Disco Laser (Laser Disc) ................................ 165
7.4.3.2.3 - Compact Disk (CD) ........................................ 165
7.4.3.2.4 - Apagar e Regravar ........................................ 166
7.4.3.2.5 - Discos e Gravadores ...................................... 166
7.4.3.2.6 - Cor do CD .................................................... 167
7.4.4 - Discos Virtuais - RAMDRIVES .............................................. 168
7.5 - SCSI (Small Computer System Interface) ........................................ 168
7.5.1 - SCSI Desbalanceado e Diferencial ....................................... 169
7.5.2 - Características das Gerações SCSI ....................................... 170
7.5.2.1 - Serial Attached SCSI (SAS) e Serial ATA (SATA) .......... 170
7.5.2.2 - Cabos utilizados ..................................................... 171
8 - INTERFACES PARA DISPOSITIVOS DE E/S (EXTERNOS AO GABINETE) ........................... 173
8.1 - USB .................................................................................. 173
8.1.1 - Principais Benefícios ........................................................ 173
8.1.1.1 - Periféricos Plug and Play ........................................ 173
8.1.1.2 - Compatibilidade Universal ....................................... 174
8.1.1.3 - Desenho simplificado do Periférico .......................... 174
8.1.1.4 - Duas Velocidades ................................................... 174
8.1.1.5 - Diferentes modos para transferência de dados ........... 174
8.1.1.6 - Topologia em estrela .............................................. 174
8.1.1.7 - HUBs USB (Monitores) ............................................ 174
8.1.1.8 - Configuração automática ........................................ 176
8.1.1.9 - Alimentação elétrica ............................................... 176
8.1.1.10 - Software .............................................................. 176
8.1.2 - Padrão USB 2.0 ................................................................ 176
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8.2 - Serial .................................................................................. 177
8.3 - Paralela .................................................................................. 178
8.4 - DIN - Interface para Teclado ......................................................... 178
8.5 - PS/2 - interface para Teclado/Mouse .............................................179
8.6 - Firewire .................................................................................. 179
8.7 - Rede (Placa de Rede) ................................................................... 180
8.8 - Bluetooth .................................................................................. 180
8.8.1 - Os Problemas ................................................................... 181
8.8.2 - Solução Bleutooth ........................................................... 181
8.8.3 - Curiosidade (Interferência) ............................................... 182
8.9 - IrDA .................................................................................. 182
9 - DISPOSITIVOS DE ENTRADA E SAÍDA (E/S) ................................................. 185
9.1 - Teclado (Keyboard).................................................................... 185
9.1.1 - Acionamento do Teclado ................................................. 186
9.1.2 - Layout de teclado........................................................... 187
9.2 - Mouse .................................................................................. 188
9.3 - Monitor .................................................................................. 189
9.3.1 - Tecnologia de Fabricação ................................................ 190
9.3.1.1 - CRT (Cathode Ray Tube - Tubo de Raios Catódicos) 190
9.3.1.2 - LCD (Liquid Crystal Display -
Monitor de Cristal Líquido) ................................................. 191
9.3.1.2.1 - Liquid Crystal - Cristal Líquido .................... 191
Fase Nematic do crital Líquido ..................................... 191
9.3.1.2.2 - Luz Polarizada ........................................... 192
9.3.1.2.3 - Montando o LCD ......................................... 193
9.3.2 - Área Visível .................................................................... 193
9.3.3 - Resolução, Dot Pitch e geração da imagem ...................... 194
9.3.4 - Taxa de Atualização ........................................................ 195
9.3.5 - Consumo de energia ....................................................... 196
10 - MONTAGEM .................................................................................. 199
10.1 - Eletricidade Estática ................................................................. 199
10.2 - Etapas da Montagem ................................................................ 200
10.2.1 - Abertura do Gabinete .................................................... 200
10.2.2 - Colocação das Memórias na Motherboard ....................... 200
10.2.3 - Instalação do processador na motherboard ................... 202
10.2.4 - Configuração da placa-mãe através dos jumpers ............ 202
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10.2.5 - Alimentação da Motherboard (placa-mãe) ...................... 203
10.2.6 - Fixação dos Drives e Disco Rígido .................................. 203
10.2.7 - Colocação das placas .................................................... 204
10.2.8 - Alimentação dos Drives e Disco rígido ........................... 205
10.2.9 - Ligação dos Cabos do HD IDE ........................................ 205
10.2.10 - Preparação dos HDs .................................................... 205
10.2.11 - Interface dos Discos Rígidos (HD) ............................... 207
10.2.12 - Ligação dos fios do gabinete à placa-mãe.................... 207
10.2.13 - Preparação do Display ................................................ 208
10.2.14 - Ligando o Equipamento e Verificando o Funcionamento208
10.2.14.1 - Teste Inicial ao Ligar ........................................ 209
10.2.14.2 - Mensagens de erro mais freqüentes ................... 210
10.2.14.3 - SETUP e Teste da máquina ................................... 211
10.2.14.4 - BOOT ................................................................. 212
11 - MANUTENÇÃO .................................................................................. 215
11.1 - Manutenção Preventiva .............................................................. 215
11.1.1 - Manutenção Física .......................................................... 215
11.1.2 - Manutenção Lógica ........................................................ 216
11.1.2.1 - Backup ................................................................ 216
11.1.2.2 - Limpeza de disco .................................................. 217
11.1.2.3 - Scandisk .............................................................. 218
11.1.2.4 - Defrag ................................................................. 219
11.1.2.5 - Sfc - System File Checker
(Verificador de arquivos do sistema) ..................................... 221
11.1.2.6 - Assistente para manutenção .................................. 222
11.1.2.7 - Limpeza manual .......................................................... 224
11.1.2.8 - Winzip ....................................................................... 226
11.1.2.8.1 - Porque são utilizados? ....................................... 226
11.1.2.8.2 - Elementos da janela do WinZip ............................ 226
11.1.2.8.3 - Compactando arquivos ....................................... 227
11.1.2.8.4 - Visualizando arquivos ........................................ 227
11.1.2.8.5 - Decodificando arquivos UUencoded .............. 227
11.1.2.8.6 - Compactação de Folders .............................. 228
11.1.2.8.7 - Compactando diretórios .............................. 228
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11.1.2.8.8 - Descompactando diretórios ......................... 228
11.1.3 - Cuidados com vírus ................................................................. 228
11.1.3.1 - O que são vírus de computador? ............................. 228
11.1.3.2 - Como os vírus de computador se propagam? ........... 229
11.1.3.3 - Como os vírus são ativados? .................................. 229
11.1.3.4 - Que tipos de arquivo podem espalhar vírus? ............ 229
11.1.3.5 - O que são hoaxes? ................................................ 229
11.1.3.6 - O que são cavalos de Tróia? ................................... 229
11.1.3.7 - O que são vírus de e-mail? ..................................... 230
11.1.3.8 - O que fazer para evitar os vírus? ............................. 230
11.1.3.9 - Onde obter mais informações sobre vírus? ............... 230
11.2 - Manutenção Corretiva ................................................................. 231
11.2.1 - Resolução de problemas no Windows ............................... 232
11.2.1.1 - 1) Verifique os cabos e conectores ......................... 232
11.2.1.2 - 2) Isole o problema, se possível ............................ 232
11.2.1.3 - 3) Use a Solução de Problemas do Windows ............ 233
11.2.1.4 - 4) Verifique o(s) disco(s) rígido(s) ........................ 233
11.2.1.5 - 5) Procure por vírus ............................................. 233
11.2.1.6 - 6) Inicialize no Modo de Segurança do Windows ...... 234
11.2.1.7 - 7) Mude o driver de vídeo para um driver padrão .... 234
11.2.1.8 - 8) Remova os itens da inicialização (startup) .......... 235
11.3 - Register (Registro do Windows) .................................................. 236
11.3.1 - Algumas pastas do editor de registro ............................... 236
11.3.2 - Como fazer o BACKUP DO REGISTRO ? ................................ 238
11.3.3 - Como recuperar o seu REGISTRO caso seja danificado?........ 238
11.3.4 - Dicas .............................................................................241
12 - MS-DOS, TECLAS DE ATALHO E INSTALAÇÃO DO WINDOWS 98/XP .................... 245
12.1 - Características de alguns comandos do MS-DOS ............................. 245
12.1.1 - DIR ............................................................................... 245
12.1.2 - CLS ............................................................................... 246
12.1.3 - DEL, ERASE .................................................................... 246
12.1.4 - DELTREE ........................................................................ 246
12.1.5 - RMDIR, RD ..................................................................... 246
12.1.6 - MKDIR, MD .................................................................... 246
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12.1.7 - CHDIR, CD ...................................................................... 247
12.1.8 - DISKCOPY ...................................................................... 247
12.1.9 - XCOPY ........................................................................... 247
12.1.10 - COPY ........................................................................... 248
12.1.11 - FORMAT ....................................................................... 249
12.1.12 - FDISK .......................................................................... 249
12.1.13 - HIMEM.SYS .................................................................. 251
12.1.13.1 - Vantagens: ........................................................ 252
12.1.13.2 - Desvantagens ..................................................... 252
12.1.13.3 - Recomendações .................................................. 252
12.1.13.4 - Para instalar o HIMEM ......................................... 252
12.2 - Teclas de Atalho ........................................................................ 253
12.2.1 - Utilizando a tecla WINDOWS ............................................ 253
12.2.2 - Utilizando teclas de atalho para o Windows Explorer .......... 253
12.2.3 - Utilizando teclas de atalho em caixas de diálogo ............... 254
12.2.4 - Utilizando teclas de atalho para a Área de trabalho,
Meu Computador e Windows Explorer ........................................... 254
12.2.5 - Utilizando teclas de atalho no Windows ............................ 255
12.3 - Instalação do Windows 98 .......................................................... 255
12.3.1 - Passos para a instalação do Windows 98 ........................... 255
12.4 - Instalação do Windows XP .......................................................... 258
12.4.1 - Passos para instalação do Windows XP ............................. 258
13 - ASSOCIAÇÃO PLACAS X PALAVRAS-CHAVE ................................................... 271
14 - INTERNET .................................................................................. 273
14.1 - História da Internet ................................................................... 273
14.2 - Linha do Tempo da Internet ....................................................... 274
14.3 - A Internet no Brasil ................................................................... 274
14.4 - A Administração da Internet no Brasil .......................................... 275
14.5 - WWW (World Wide Web) ............................................................. 276
14.6 - http (Hyper Text Transfer Protocol) ............................................. 277
14.7 - HTML (HyperText Markup Language)............................................ 277
14.8 - História da WWW ....................................................................... 278
14.9 - FTP (File Transfer Protocol) ........................................................ 278
14.10 - Telnet - Execução Remota de Aplicações ..................................... 278
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14.11 - Email - Serviço de Correio Eletrônico .......................................... 278
14.12 - Internet e Manutenção de Microcomputadores ............................ 279
15 - SITES ÚTEIS .................................................................................. 281
16 - LISTAS DE EXERCÍCIOS ......................................................................... 283
16.1 - Lista 1 .................................................................................. 283
16.2 - Lista 2 .................................................................................. 283
16.3 - Lista 3 .................................................................................. 283
16.4 - Lista 4 .................................................................................. 283
16.5 - Lista 5 .................................................................................. 283
16.6 - Lista 6 .................................................................................. 283
16.7 - Lista 7 .................................................................................. 283
16.8 - Lista 8 .................................................................................. 283
16.9 - Lista 9 .................................................................................. 284
16.10 - Lista 10 .................................................................................. 284
16.11 - Lista 11 .................................................................................. 284
17 - ÍNDICE DE FIGURAS .................................................................................. 295
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1 - PREFÁCIO
Esta apostila foi elaborada pelos autores (Sandro Renato Dias, Sandro Roberto Lopes)
com a intenção de dar ao aluno a noção necessária para o bom entendimento sobre o
funcionamento, montagem e a manutenção de Microcomputadores (PCs). Para elabora-
ção deste manual, foi preciso ter em mente uma plataforma basilar. Foi escolhido o
IBM-PC, ou compatível, equipado com processador Intel com sistema operacional MS-
DOS. Grande parte do conteúdo desta apostila aplica-se a esse tipo de computador, bem
como aos seus componentes.
De forma mais genérica, as explicações poderão aplicar-se a computadores Macintosh,
às estações Unix e até minicomputadores e mainframes. É necessário deixar claro que
não se pretende abordar o funcionamento dos computadores de uma forma universal.
Para que o assunto fosse tratado nesta profundidade seria preciso pesquisar e inspeci-
onar componentes muito específicos. Ousa-se dizer que se tornaria uma tarefa ingrata e
humanamente impossível se forem levadas em consideração as variantes intrínsecas ao
meio da informática.
Ainda assim, devido a imensa variedade de PCs IBM/Intel/AMD/MS-DOS, foi preciso
limitar as explicações a configurações específicas, de maneira a torná-las o mais gené-
ricas possível.
Um capítulo sobre a história dos computadores introduz o aluno no mundo da
informática, para que o mesmo possa, assim, entender e conhecer como tudo começou.
A Internet também faz parte deste trabalho, pois, nos dias de hoje, ela é uma ferramen-
ta de grande utilidade em qualquer área. Drivers, software, informações diversas podem
ser encontradas na Internet para auxiliar, principalmente informações quanto a novos
modelos de componentes e dispositivos ou até mesmo drivers e atualizações dos mais
antigos. Vários capítulos sobre os componentes dos computadores informam e esclare-
cem sobre os diversos elementos da máquina.
A montagem é explicada, passo-a-passo, num capítulo, onde estão contidas dicas de
manutenção preventivae corretiva.
Em um outro capítulo pode-se observar os passos de preparação da máquina para a
instalação do Windows 98/XP, alguns comandos do MS-DOS e teclas de atalho que pos-
sibilitam trabalhar sem o mouse.
Autores:
SANDRO RENATO DIAS
SANDRO ROBERTO LOPES
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Figura 1 -
O ábaco
2 - HISTÓRIA DOS COMPUTADORES
Vamos começar pela origem das palavras:
HistóriaHistóriaHistóriaHistóriaHistória = conjunto de conhecimentos relativos ao passado da humanidade, segundo o
lugar, a época, o ponto de vista escolhido. Isto segundo o Dicionário Eletrônico Houaiss.
ComputadorComputadorComputadorComputadorComputador = o que computa; calculador, calculista.
Rubrica: informáticaRubrica: informáticaRubrica: informáticaRubrica: informáticaRubrica: informática = Máquina destinada ao processamento de dados; dispositivo
capaz de obedecer a instruções que visam produzir certas transformações nos dados, com
o objetivo de alcançar um fim determinado. Isto segundo o Dicionário Eletrônico Houaiss.
O ser humano, à medida que passou a viver em grupos sociais maiores e mais comple-
xos, teve a necessidade de armazenar e processar uma quantidade crescente de infor-
mações. Essa necessidade levou o engenho dos homens a criar meios cada vez mais
rápidos e eficientes para trabalhar com esses dados.
Com a evolução da sociedade humana e as conquistas tecnológicas, as formas encontra-
das para o armazenamento de dados foram ficando cada vez mais complexas e capazes
de processar uma quantidade maior de informação. Foi assim que a humanidade partiu
de engenhos simples, como o ábaco, até chegar aos complexos computadores atuais,
capazes de efetuar as mais variadas tarefas em velocidades infinitamente superiores a
capacidade humana.
2.1 - O ÁBACO
Ao contrário do que muitos imaginam, a origem do computador
veio da necessidade de se efetuar cálculos que se tornaram im-
possíveis sem a utilização de um meio mais sofisticado, superan-
do o uso apenas das mãos, pedras e gravetos.
O ábaco, palavra de origem fenícia, surgiu entre os povos do Me-
diterrâneo em 3.500 a.C. e é utilizado até hoje, por algumas culturas. É um instrumento
composto de varetas e bolinhas, utilizado pelos comerciantes para efetuar operações
aritméticas.
As varetas representam as casas decimais. Uma bolinha da vareta das unidades vale um,
as bolinhas da vareta das dezenas valem dez, e assim por diante. Durante séculos, o
ábaco foi o instrumento que permitia efetuar as operações aritméticas de maneira mais
rápida. Muitos de nós no nosso dia a dia já vimos ábacos até mesmo sendo utilizados
como brinquedo para crianças.
Até o século XVII não haviam inventado nada tão eficiente e simples quando o Ábaco.
Existiram vários modelos, o russo e o japonês, mas nenhum se tornou tão conhecido
mundialmente como o chinês, que ainda é utilizado atualmente.
2.2 - OSSOS DE NAPIER
Em 1614, Napier, um matemático escocês, inventou um método diferente de efetuar
multiplicações. Criou um dispositivo conhecido como “Ossos de Napier”, formado por
um conjunto de barras segmentadas, dispostas de tal maneira que os resultados de uma
multiplicação eram obtidos somando-se os números de seções horizontais adjacentes.
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Antes desse invento, ele introduziu à comunidade científica o cálculo
logarítmico. A própria palavra logaritmo foi escrita pela primeira vez por
Napier a partir do grego “logos” (que significa razão) e “aritmos” (que
quer dizer números). Suas tabelas de logaritmos de funções trigonométricas
foram usadas por quase um século, principalmente no auxílio ao estudo da
Astronomia.
As tabelas de logaritmos de Napier foram convertidas em um instrumento mais prático:
a régua de cálculo, inventada por Willian Oughtred por volta de 1620.
2.3 - BLAISE PASCAL - A PRIMEIRA CALCULADORA
Em 1642, o filósofo, teólogo, escritor, físico e matemático francês Blaise Pascal,
com apenas 18 anos, construiu uma calculadora com rodas e engrenagens. Os
números a serem somados eram introduzidos discando-se numa série de rodas
dentadas, nas quais haviam algarismos de 1 a 9 impressos.
As rodas representavam unidades, dezenas e centenas. Os números introduzi-
dos apareciam em um mostrador. Cada roda, ao completar um giro, fazia a
roda à sua esquerda avançar um dígito.
A máquina de Pascal, chamada de pascalinepascalinepascalinepascalinepascaline, era capaz de efetuar outras ope-
rações por meio de um sistema de adições repetidas. Pascal construiu mais de 50 ver-
sões de sua máquina de calcular durante sua curta vida (morreu aos 39 anos).
O matemático alemão Gottlieb Leibnitz, durante seus estudos com
o astrônomo holandês Christian Huygens em 1672, construiu uma
calculadora mecânica, com o objetivo de simplificar os complexos
cálculos dos astrônomos.
A máquina de Leibnitz era muito parecida com a de Pascal, porém,
possuía componentes extras que agilizavam as quatro operações básicas, aceleravam as
adições repetidas criando, dessa forma vários processos para a multiplicação, cálculos
repetitivos e também o cálculo da raiz quadrada.
2.4 - A TECELAGEM
Em 1804, Joseph Marie Jacquard construiu um tear inteiramente
automatizado que podia fazer desenhos muito complicados. Esse tear
era programado por uma série de cartões perfurados, cada um deles
controlando um único movimento da lançadeira. Curiosamente, ele era
de um ramo que não tinha nada a ver com números e calculadoras: a
tecelagem. Desde os 10 anos trabalhava como aprendiz de tecelão, he-
rança de seus pais que também trabalhavam como tecelões Jacquard
sentiu-se incomodado com a monótona tarefa que lhe fora confiada na
adolescência: alimentar os teares com novelos de linhas coloridas para
formar os desenhos no pano que estava sendo fiado.
Como toda a operação era manual, a tarefa de Jacquard era interminá-
vel: a cada segundo, ele tinha que mudar o novelo, seguindo as instru-
ções necessárias para o desenho de uma determinada estampa. Com o tempo, Jacquard
foi percebendo que as mudanças eram sempre seqüenciais. E inventou um processo
Figura 2 -
Ossos de
Napier
Figura 3 -
Blaise Pascal
Figura 4 -
Pascaline, a
máquina de
Pascal
Figura 5 -
Tear automático
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simples: cartões perfurados, onde o “estampador” poderia registrar, ponto a ponto, a
receita para a confecção de um tecido.
O tear inventado por Jacquard no século XVIII, utilizado por vários tecelões franceses
nessa época, é utilizado até hoje pela indústria de tecidos. Os cartões perfurados utili-
zados para controlá-lo teriam novas aplicações alguns anos mais tarde.
2.4.1 - Babbage - uma figura estranha
Charles Babbage, filho de uma família abastada, cujo pai era banqueiro em Londres, nasceu
em 26 de dezembro 1791, em Teignmouth, Inglaterra. Ocupou a cadeira de Matemática na
Universidade de Cambridge, mas não comparecia à universidade e nunca proferiu uma
conferência. Foi sócio fundador da Royal Astronomic Society (Sociedade Astronômica Real).
Dedicou-se a corrigir erros nas tábuas de logaritmos que prejudicavam o trabalho dos
astrônomos.
Em 1822, Babbage construiu o primeiro protótipo da sua Máquina de Diferenças. Essa
máquina, segundo suas palavras, seria capaz de efetuar o “trabalho enfadonho e monó-
tono das operações de cálculo repetidas”. Babbage pediu ao governo britânico uma
subvenção para construir uma máquina maior e mais aperfeiçoadae obteve 1.500 libras
para desenvolver seu projeto.
Em 1833, Babbage projetou a Máquina Analítica, que seria capaz de efetuar uma grande
variedade de cálculos. A Máquina Analítica era constituída por um “moinho” e um “de-
pósito”, ambos formados por rodas dentadas.
O depósito era capaz de armazenar até 100 números de 40 dígitos. Esses números
ficariam armazenados até que o moinho precisasse utilizá-los. Os dados eram introduzi-
dos na Máquina Analítica por meio de cartões perfurados.
A tia de Babbage, Augusta Ada Byron (filha ilegítima do poeta Lord Byron), interessou-
se pelo projeto do sobrinho e o estimulou a desenvolvê-lo.
A Máquina Analítica nunca foi construída, pois seria tão grande quanto uma locomotiva e
em seu interior haveria uma intrincada mistura de mecanismos e engrenagens movidos a
vapor. Restam apenas alguns desenhos e o “moinho”, construído pelo filho de Babbage.
Apesar de nenhum de seus projetos importantes terem sido finalizados, foi o primeiro
a perceber que uma máquina de processamento deveria consistir em um dispositivo de
entrada, uma memória, uma unidade central de processamento e um dispositivo de
saída. Ele utilizava uma “impressora” como dispositivo de saída e como dispositivo de
entrada, usava um leitor de cartões, inspirado nos cartões perfurados de Jacquard.
Babbage passou o resto de sua vida trabalhando em sua Máquina Analítica, sem nunca
conseguir terminá-la. Em seus últimos anos de vida tentou criar em parceria com sua tia
um método infalível para acertar resultados de corridas de cavalos. Também não teve
sucesso nesse projeto. Mas sua Máquina Analítica é considerada o primeiro computador
programável e Babbage entrou para a história como o “avô” da informática.
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2.4.2 - Hollerith - As Estatísticas
Em 1890, o matemático americano Herman Hollerith utilizou cartões perfurados para
tornar mais rápida a tabulação das estatísticas do censo dos Estados Unidos.
Os cartões utilizados por Hollerith tinham 12 fileiras de 20 orifícios, que eram perfurados
para registrar dados como idade, país natal, profissão, estado civil e número de filhos.
Os funcionários encarregados do recenseamento preenchiam um formulário com essas
informações, que, em seguida, eram transpostas para os cartões perfurados. Os cartões
eram então inseridos em uma máquina tabuladora, na qual pequenos pinos atravessa-
vam os orifícios dos cartões. Isso fechava um circuito elétrico, fazendo com que os
indicadores no banco de mostradores avançassem.
O censo de 1890 levou um terço do tempo do censo anterior para ser tabulado, compro-
vando a eficiência do método de Hollerith, que ganhou prêmios e título de doutor na
Universidade de Columbia pela sua invenção.
Hollerith fundou a Companhia de Máquinas Tabuladoras e vendeu sua invenção às com-
panhias de estrada de ferro, órgãos do governo e até mesmo para a Rússia.
A companhia criada por Hollerith passou a se chamar International Business Machines
Corporation (IBM) em 1924. A IBM iria se transformar em uma das maiores empresas de
Informática do mundo.
Figura 6 - Cronologia da história de Herman Hollerit
Ano Acontecimento
1860 Nasce em Buffalo, Estado de New York.
1879 Forma-se na Universidade de Columbia. Trabalha no National
Census Office dos Estados Unidos.
1882 Faz pesquisas no Instituto de Tecnologia, em Massachusetts.
1883 Trabalha em Washington no Patent Office.
1884 Primeiras patentes da fita contínua de papel perfurado para
representação de informações.
1887 Seu sistema é adotado para processar estatísticas de mortalidade,
em Baltimore, Maryland.
1889 Seu sistema é instalado no Hospital Militar para fazer estatísticas
médicas do exército. Concedida patente do cartão individual.
1890 Vence a concorrência para fornecer equipamento para o censo de
1890. Ganha título de PhD da Universidade de Columbia por
trabalho sobre processamento de informação.
1900 Introduz nova geração de equipamento aperfeiçoado.
1901 Novo equipamento é usado no censo de agricultura.
1905 Suas primeiras patentes começam a expirar a há ameaças ao seu monopólio.
1911 Abre uma empresa holding, a Companhia de Registro de Tabulação.
1914 O famoso empresário Thomas J. Watson assume a direção da companhia.
1924 O nome da empresa é mudado para International Business Machines (IBM).
1929 Morre em Washington, DC.
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2.5 - OS COMPUTADORES ELETRÔNICOS
2.5.1 - A era da Válvula
A Segunda Guerra Mundial provocou um rápido avanço da ciência da Informática,
pois era necessário descobrir maneiras mais rápidas e eficientes de combater o
inimigo.
A companhia IBM, em parceria com a marinha americana, passou a desenvolver
um projeto de uma máquina capaz de efetuar todos os tipos de operações.
O desenvolvimento do projeto ficou a cargo de um jovem matemático da Univer-
sidade de Harvard, Howard Aiken.
O resultado foi o Mark I, concluído em 1943. Baseado no sistema de numeração
decimal, essa máquina recebia dados por meio de cartões perfurados e era capaz
de trabalhar com números de 23 dígitos. Efetuava operações de soma e subtra-
ção em 0,3 segundo e de multiplicação e divisão em três segundos.
Em 1941, o matemático alemão Konrad Zuze construiu um computador baseado no
sistema binário, menor e mais eficiente do que o Mark I.
Em 1942, Zuze e seu colega Helmut Schreyer desejavam construir um computador com
válvulas eletrônicas que controlaria a passagem dos circuitos elétricos por meio de
tensões elétricas, sem utilizar peças móveis.
Hitler, no entanto, vetou a pesquisa, direcionando todo o potencial da Alemanha para
a guerra, que ele acreditava que seria vencida rapidamente. Estava, portanto, dupla-
mente errado.
O matemático inglês Alan Turing desenvolveu uma máquina com duas mil válvulas
eletrônicas, com a qual conseguiu interceptar e quebrar os códigos secretos utili-
zados pelos alemães durante a guerra, com os métodos que Zuze havia planejado.
Em agosto de 1942, John Mauchly e Presper Eckert, pesquisadores da Escola Moore
de engenharia, propuseram a construção de um computador de alta velocidade que
utilizava válvulas eletrônicas. Em 9 de abril de 1943 o exército americano assinou
um contrato de 400 mil dólares com a Escola Moore para a construção do ENIAC.
O ENIAC possuía 17.468 válvulas e operava com siste-
ma numérico decimal. Tinha 5,5 metros de altura por
25 de comprimento. Ficou pronto no final de 1945,
quando a Segunda Guerra Mundial já havia terminado.
O ENIAC (Figura 8), apesar de suas dimensões, só pos-
suía memória suficiente para trabalhar com números
da operação que estivesse executando.
Enquanto o ENIAC estava sendo construído, Mauchly e
Eckert já trabalhavam no seu sucessor, o EDVAC, que
era capaz de operar com instruções armazenadas eletronicamente.
O EDVAC trabalhava com números binários, o que permitia que o número de
válvulas fosse consideravelmente diminuído.
John von Neuman, que havia trabalhado no projeto Manhattan, que resultou nas
bombas atômicas lançadas sobre o Japão durante a Segunda Guerra, juntou-se à
Figura 7 -
Válvula
Figura 8 -
ENIAC
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equipe de pesquisadores da Escola Moore em 1944.
Em junho de 1945, von Neuman escreveu o primeiro esboço de um relatório sobre o
EDVAC, no qual descreve as funções da nova máquina e defende a tese de que o compu-
tador é muito mais que uma máquina de calcular, podendo ser utilizado para inúmeras atividades.
Em 1949, baseado nas propostas de Von Neuman, o cientista inglês Maurice Wilkes,da
Universidade de Cambridge, construiu o primeiro computador operacional que utilizava
programas de memória.
Mauchly e Eckert fundaram uma companhia para produzir um computador de uso co-
mercial: o UNIVAC. Em 1950, a companhia foi vendida para a Remington Rand.
Em maio de 1950, Alan Turing foi um dos responsáveis pelo desenvolvimento de uma
máquina que trabalhava com um programa armazenado, o ACE (Automatic Computing
Engine - Máquina de Computação Automática).
2.5.2 - O transistor
Em 1947, na Universidade de Stanford, foi inventado o primeiro disposi-
tivo eletrônico de estado sólido, o transistor.
O substituto da válvula é a base de construção de todos os Microchips.
Eles geram informações binárias: 1, se a corrente elétrica estiver passan-
do, e 0 se não estiver. Todo o funcionamento lógico dos computadores é
baseado nisso. Alguns chips têm milhões de transistores. Seguramente é
a maior invenção da eletrônica até hoje. É praticamente impossível en-
contrarmos circuitos integrados que não possuam internamente, cente-
nas, milhares e até milhões de transistores, juntamente com outros com-
ponentes. Como exemplo, podemos citar o atual processador Pentium 4,
da Intel, que possui nada menos que 42 milhões de transistores.
Os transistores, devido ao seu baixo custo, vêm substituindo quase to-
dos os dispositivos eletromecânicos, bem como a maioria dos dispositivos de con-
trole, e aparecem em grande quantidade em qualquer dispositivo eletrônico, desde os
computadores aos carros.
Desde a sua criação eram utilizados para sua produção o Silício e o Germânio. No
momento do seu lançamento, esses materiais eram caríssimos, pois sua extração da
natureza era mais difícil. Todavia, com as técnicas modernas esse custo se tornou
irrisório.
2.5.3 - O Circuito Integrado
O circuito integrado nasceu de uma sugestão do inglês G.W. Dummer ao
reunir todos os componentes de um circuito em um único condutor.
O primeiro protótipo de circuito integrado apareceu em 1958, proje-
tado por Jack Kilby.
Em 1959, Robert Noyce desenvolveu um circuito integrado mais efi-
ciente do que o de Kilby, no qual a ligação dos diversos componen-
tes era gravada no próprio material semicondutor, dispensando a
manipulação de pequenos fios feita com microscópio.
Figura 9 -
Transistores
Figura 10 -
Circuito
integrado
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A invenção dos circuitos integrados permitiu que os computadores se tornassem
cada vez menores e mais baratos, acessíveis a um número cada vez maior de pesso-
as. A partir de 1970, o silício começou a ser utilizado para produção dos circuitos
integrados, mais fácil de ser manipulado e com uma resistência melhor ao efeito de
avalanche térmica, causada pelo aumento da temperatura, devido a uma maior ve-
locidade de processamento.
Mas a era da Informática estava apenas em seu início. Nos anos 80, surgiram os
microprocessadores, e nos anos 90, os microprocessadores de alta velocidade, com
a tecnologia MOS, que nada mais são que muitos circuitos integrados numa só mesa
epitaxial (pastilha de sil ício). Atualmente, estamos caminhando para a
nanotecnologia.
2.5.4 - A Evolução dos Computadores
A evolução dos computadores é dividida em 5 gerações que se definem desta maneira:
2.5.4.1 - 1ª Geração
Os computadores foram desenvolvidos nas universidades dos EUA e Inglaterra.
Preparados para aplicações científico-militares, esses equipamentos são baseados
em tecnologias de válvulas eletrônicas, não tendo, portanto, confiabilidade.
O tempo de operação interna era milésimo de segundos (milisegundos). Entende-
se por tempo de operação interna o tempo gasto em operações aritméticas e lógicas.
2.5.4.2 - 2ª Geração
Nos equipamentos de segunda geração, a válvula foi substituída pelo transistor,
dispositivo eletrônico desenvolvido em 1947 na BELL LABORATORIES por BARDEEN,
BRETTAIN e SHOCKLE. Seu tamanho era 100 vezes menor que o da válvula, não
precisava de tempo para aquecimento, consumia menos energia, era mais rápido e
mais confiável. Os computadores desta época calculavam em microssegundos.
Transistor –Transistor –Transistor –Transistor –Transistor – Dispositivo eletrônico que serve para retificar e ampliar os impulsos
elétricos.
2.5.4.3 - 3ª Geração
A terceira geração começa em 1965 com a substituição dos transistores pela
tecnologia dos circuitos integrados. Os transistores e outros componentes eletrô-
nicos são miniaturizados e montados em um único chip. A finalização desta gera-
ção é datada no início dos anos 70 a qual foi considerada a importância de uma
maior escala de integração para o início da 4ª geração.
2.5.4.4 - 4ª Geração
A quarta geração de computadores caracteriza-se pelo uso do microprocessador. O
microprocessador é a CPU (Central Processing Unit) dos computadores, ou seja,
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Unidade Central de Processamento. No início da década de 70, os CPUs possuíam a
capacidade de processar por volta de 100.000 informações por segundo e foram
utilizados nos primeiros micros de 8 bits.
CPUCPUCPUCPUCPU – Processador central de informações. É nesta pastilha de silício que são pro-
cessadas todas as informações computacionais.
INTELINTELINTELINTELINTEL – Um dos maiores fabricantes de processadores do mundo.
2.5.4.5 - 5ª Geração
Desde o início da era dos computadores, os especialistas em informática trataram
de desenvolver técnicas que permitem aos computadores atuar, como faz o ser
humano. Uma das bases de apoio desta nova forma de desenhar um programa é a
inteligência artificial. Tradicionalmente, a inteligência artificial é dividida em 3
grandes aplicações: os processos de linguagem natural, que facilitam a comunica-
ção do computador com o usuário; a robótica e tudo associado à visão e manipula-
ção de objetos; e os sistemas especialistas, baseados no armazenamento do conhe-
cimento adquirido. A fim de visualizar a evolução dos microprocessadores, apre-
sentaremos, como exemplo, o quadro de processadores da INTEL e a utilização de
cada um deles.
2.5.5 - Progresso da Performance
Ano Nome Performance Memória Preço Preço/Performance
(adds/sec) (KB) (dólares) (vs. UNIVAC)
1950 Univac I 1.900 48 1.000.000 1
1964 IBM S360 500.000 64 1.000.000 263
1965 PDP-8 330.000 64 16.000 10.855
1976 Cray-1 166.000.000 32.768 4.000.000 21.842
1981 IBM PC 240.000 256 3.000 42.105
1991 HP900/750 50.000.000 16.384 7.400 3.556.188
Figura 11 - Progresso dos computadores a partir do Univac
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2.5.5.1 - Quadro de processadores Intel
Ao analisar os quadros acima, podemos observar que houve uma redução gradativa em
valores gastos para a produção de um computador e, inversamente, ocorreu um gran-
de aumento da sua capacidade de processamento.
A redução dos custos de produção dos computadores tornou essas ferramentas acessí-
veis as nossas casas e empresas. Quando surgiram, estes eram utilizados apenas pelo
governo e pelos militares, e também nas grandes faculdades, onde existia alto investi-
mento do governo em pesquisa.
Com essa breve história espero que vocês possam obter uma visão da evolução dessas
incríveis máquinas até os dias atuais e da imensa utilidade na capacidade de aproveita-
mento do seu poder de processamento.
Modelo Lançamento FSB MHz Transistores
(Bits) (máximo) (aproximadamente)
4004 1971 4 0.108 2.300
8008 1972 8 0.2 3.500
8080 1974 8 2 6.000
8085 1976 8 2 6.500
8086 1978 16 5 29.000
8088 1979 16 8 29.000
80186 1982 16 12 80.000
80286 1982 16 12 134.000
80386 1985 32 33 275.000