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Sistemas computacionais Você vai explorar os fundamentos de hardware, software e linguagens de programação, incluindo a estrutura dos computadores e os principais sistemas e programas. Ao dominar esse conhecimento, você dará mais um passo em sua preparação para os desafios tecnológicos do mercado atual. Prof. Fabio Henrique Silva 1. Itens iniciais Preparação Para acompanhar este conteúdo, é recomendável o uso de um computador, notebook ou dispositivo móvel com acesso à internet. Também será útil contar com um leitor de arquivos PDF e, de forma opcional, softwares gratuitos como o Visual Studio Code ou outro editor de texto para a realização de atividades práticas. Objetivos Identificar os principais componentes de hardware e suas funções nos sistemas computacionais. Reconhecer os tipos de software e o papel do sistema operacional em diferentes contextos. Reconhecer os conceitos fundamentais das linguagens de programação, destacando suas diferentes categorias, seus níveis e paradigmas. Introdução Neste vídeo, você vai entender por que é fundamental conhecer hardware, software e linguagens de programação para atuar de forma segura e inovadora no mercado de trabalho. O conteúdo faz a ponte entre teoria e prática, mostrando como o domínio desses conceitos contribui para resolver problemas, otimizar recursos e ampliar as oportunidades profissionais em diversas áreas. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. • • • 1. Fundamentos de hardware O conceito de hardware O profissional que utiliza ou pretende atuar com tecnologia precisa entender a fundo o que é hardware e seu funcionamento. Mesmo quem não segue carreira em TI se depara com dispositivos que dependem do funcionamento correto de seus componentes físicos. Ao compreender o conceito de hardware, é possível tomar decisões mais informadas na aquisição, manutenção e no uso de equipamentos, além de reconhecer o impacto dessas escolhas em nosso dia a dia, no trabalho e em casa. Neste vídeo, vamos apresentar com mais detalhes o conceito de hardware, destacando sua definição, evolução e papel fundamental no funcionamento de computadores e dispositivos eletrônicos. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Hardware é o termo utilizado para descrever todos os componentes físicos que formam um dispositivo eletrônico, como computadores, celulares, tablets, smart TVs e até eletrodomésticos inteligentes. Em outras palavras, hardware é tudo aquilo que você pode ver, tocar ou, de alguma forma, manusear em um equipamento tecnológico. Em um cenário em que a tecnologia avança de forma rápida, a estrutura física dos dispositivos é, muitas vezes, aprimorada para atender a demandas de velocidade, armazenamento e eficiência energética. O hardware é o alicerce de qualquer sistema computacional, pois é nele que todas as operações ocorrem e onde o software pode ser executado. Quando pensamos em um computador, o hardware abrange desde a placa-mãe, o processador (CPU) e as memórias (RAM e de armazenamento) até os periféricos, como teclado, mouse, monitor e impressora. Já nos celulares, além desses componentes em versões miniaturizadas, estão presentes câmeras, sensores, microfones e outros elementos integrados ao dispositivo. Evolução e atualização do hardware Os componentes de hardware evoluem muito rápido. Processadores, memórias e dispositivos de armazenamento tornam-se cada vez mais potentes, compactos e acessíveis. Essa evolução é possível, em grande parte, devido à miniaturização dos circuitos eletrônicos, em especial dos transistores presentes nos chips, um fenômeno explicado historicamente pela Lei de Moore. Com o avanço constante da tecnologia, novos modelos de computadores e celulares são lançados a cada ano, oferecendo melhor desempenho por preços cada vez mais acessíveis. No entanto, é preciso lembrar que o conceito de hardware permanece o mesmo: trata-se dos componentes físicos responsáveis por executar as funções essenciais dos dispositivos. Lei de Moore Foi formulada por Gordon Moore em 1965, a partir de uma observação feita por ele sobre como a fabricação de chips vinha sendo capaz de inserir cada vez mais transistores dentro de um chip. Essa lei estabelece que o número de transistores contidos em um chip dobra em um período entre 18 e 24 meses. O impacto do hardware na vida profissional e pessoal Hoje, o hardware não está presente apenas em computadores pessoais. Está em quase tudo: carros, eletrodomésticos, relógios inteligentes, sensores industriais, equipamentos médicos, termostatos, entre outros. Os chamados sistemas embarcados ou microcontroladores são exemplos de hardware especializado, capazes de realizar tarefas muito específicas em dispositivos cada vez menores e mais eficientes. Entender hardware vai além da teoria. No mercado de trabalho, saber identificar e compreender as funções dos componentes físicos pode auxiliar na solução de problemas, na escolha de equipamentos adequados para cada tarefa e até na economia de recursos. Em casa, contribui para o uso consciente da tecnologia, evitando desperdícios e otimizando o desempenho de aparelhos. Atividade conceitual 1 Imagine que você está orientando um amigo que deseja comprar um novo notebook para estudar e trabalhar. Ele não entende muito de tecnologia e pergunta o que é “hardware”. Considerando o contexto do uso cotidiano e profissional, qual seria a explicação mais adequada para ajudá-lo a compreender esse conceito? A Hardware é o programa que faz o computador funcionar, como o sistema operacional. B Hardware é o conjunto de componentes físicos de um dispositivo eletrônico, como processador, memória e placas, responsáveis pelo funcionamento do equipamento. C Hardware é qualquer aplicativo instalado em um computador, como editores de texto e navegadores de internet. D Hardware é apenas o processador do computador, pois é a parte principal que executa os programas. E Hardware refere-se a informações e arquivos armazenados em um dispositivo, como fotos, músicas e documentos. A alternativa B está correta. A alternativa B está correta por definir de forma clara e completa o hardware como o conjunto de componentes físicos que compõem dispositivos eletrônicos — como processador, memória, placas e outros elementos indispensáveis para o funcionamento do aparelho. As demais alternativas apresentam equívocos, ao confundir hardware com software, arquivos ou ao restringir o conceito a apenas um dos componentes. Componentes básicos de hardware Conhecer os principais componentes de hardware de um computador ou dispositivo eletrônico é fundamental para quem deseja compreender como esses equipamentos funcionam. A partir desse entendimento, é possível tomar decisões mais informadas ao escolher, montar, utilizar ou até mesmo solucionar problemas em sistemas computacionais, tanto no contexto profissional quanto no pessoal. Vamos, neste vídeo, detalhar os principais componentes de hardware, como CPU, registradores, memória cache, RAM, armazenamento permanente e microcontroladores. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Principais componentes do hardware Todo sistema computacional, do mais simples ao mais avançado, é formado por diferentes peças físicas que trabalham em conjunto para processar, armazenar e transmitir informações. Cada componente desempenha uma função específica e contribui para o desempenho, a eficiência e a confiabilidade do equipamento. Vamos explorar esses componentes! Unidade central de processamento: CPU Conhecida como o “cérebro” do computador, a CPU é responsável por executar as instruções dos programas, processar dados e coordenar o funcionamento dos demais componentes. CPUs modernas possuem múltiplos núcleos (cores), o que permite realizar várias tarefas de forma simultânea, aumentando o desempenho de sistemas operacionais e aplicativos. Além disso, a velocidade da CPU, medida em gigahertz (GHz), indica quantas operações ela pode realizarpor segundo. Registradores São pequenas áreas de memória localizadas dentro da CPU. Eles armazenam dados temporários e instruções que a CPU está utilizando em determinado momento. Por serem muito rápidos, os registradores garantem que a CPU possa acessar informações de forma quase instantânea, otimizando o processamento e evitando gargalos. Memória cache É uma memória intermediária, muito veloz, posicionada entre a CPU e a memória principal (RAM). Seu objetivo é armazenar dados e instruções utilizados com frequência, reduzindo o tempo de acesso da CPU às informações e acelerando o processamento. Computadores modernos costumam ter múltiplos níveis de cache (L1, L2, L3), cada um com diferentes velocidades e capacidades. Memória RAM (Random Access Memory) É a memória principal do sistema, responsável por armazenar de forma temporária dados e instruções que estão em uso. Por ser volátil, todo o conteúdo da RAM é apagado quando o equipamento é desligado. Uma quantidade adequada de RAM permite a execução de vários programas simultâneos sem perda significativa de desempenho. Memória persistente (permanente) De forma diferente da memória RAM, a memória persistente mantém os dados armazenados mesmo após o desligamento do dispositivo. Existem vários tipos de memória persistente, cada uma com características e finalidades próprias. Veja! HD (Hard Disk) Armazenamento tradicional baseado em discos magnéticos. Embora seja mais lento, oferece alta capacidade por um custo baixo. SSD (Solid State Drive) Utiliza memória flash, é muito mais rápido que o HD e não possui partes móveis, tornando-se mais resistente a impactos. Pen drive Dispositivo portátil de memória flash, ideal para transportar arquivos e fazer backups rápidos. Cartões SD Pequenos e leves, são usados em câmeras, smartphones e outros dispositivos móveis para expandir o armazenamento. A evolução das memórias persistentes permitiu o desenvolvimento de equipamentos cada vez menores, mais rápidos e com maior capacidade de armazenamento. Microcontroladores São pequenos computadores integrados em um único chip, com CPU, memória e armazenamento. Estão presentes em dispositivos como eletrodomésticos, automóveis, brinquedos, sistemas de automação residencial, entre outros. São projetados para realizar tarefas específicas de maneira eficiente e com baixo consumo de energia. O uso de microcontroladores está cada vez mais presente no dia a dia, integrando objetos comuns ao universo digital e à chamada internet das coisas (IoT). Atenção Os componentes são interdependentes. Portanto, o funcionamento eficiente de um sistema computacional depende da integração harmoniosa entre todos esses componentes. Enquanto a CPU executa as instruções, a memória RAM e a cache garantem que dados estejam disponíveis rapidamente; os dispositivos de armazenamento permanente preservam as informações no longo prazo; e, em contextos específicos, os microcontroladores automatizam tarefas simples ou complexas. Quanto às aplicações práticas, destaca-se a relevância dos hardwares no mercado de trabalho. Saber identificar e compreender a função de cada componente de hardware facilita a escolha de equipamentos adequados para diferentes tarefas, como edição de vídeos, análise de dados, desenvolvimento de softwares ou mesmo para uso pessoal, por exemplo, jogos e navegação na internet. Além disso, esse conhecimento é indispensável para diagnosticar e resolver problemas técnicos, bem como para otimizar o desempenho dos dispositivos. Atividade conceitual 2 Durante o atendimento em uma assistência técnica, um cliente reclama que seu computador está muito lento, principalmente ao abrir vários programas ao mesmo tempo. Após uma análise inicial, quais componentes de hardware você avaliaria como mais críticos para o desempenho nesse cenário, e por quê? A A memória RAM e a memória cache, pois armazenam dados temporários e influenciam a agilidade ao lidar com múltiplos programas. B O processador (CPU), pois é responsável pela velocidade do computador. C O HD ou SSD, pois o armazenamento permanente determina toda a velocidade do sistema. D Os microcontroladores, pois eles executam as tarefas do computador. E Os registradores, pois são responsáveis pelo armazenamento dos arquivos do usuário. A alternativa A está correta. Em situações nas quais vários programas são abertos ao mesmo tempo, a memória RAM e a cache são os responsáveis por garantir agilidade no acesso aos dados e evitar lentidão. O processador é importante, mas sem RAM e cache suficientes, mesmo uma CPU potente não consegue manter o desempenho ideal. As demais alternativas apresentam conceitos equivocados sobre o papel de cada componente. Unidades de armazenamento de dados No universo digital em que vivemos, saber o que significam termos como “megabyte” ou “terabyte” deixou de ser um conhecimento restrito aos profissionais de TI. Hoje, quase todo mundo precisa lidar com arquivos, aplicativos e mídias digitais. Portanto, entender as unidades de armazenamento de dados é de extrema relevância para tomar decisões inteligentes sobre compra, uso e organização de dispositivos eletrônicos, além de evitar surpresas desagradáveis por falta de espaço ou desempenho. Neste vídeo, explicaremos como os dados digitais são medidos, destacando a diferença entre bits, bytes, kilobyte, megabyte, gigabyte, terabyte e outras unidades. Apresentaremos exemplos práticos de uso dessas unidades no cotidiano e sua relevância para planejamento e gestão de recursos digitais. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Bits e bytes: a base do armazenamento Todo dado digital começa com o bit, a menor unidade de informação possível em computação, que pode assumir apenas dois valores: 0 ou 1. O agrupamento de 8 bits forma um byte, que é capaz de representar, por exemplo, um único caractere como uma letra ou número em um texto. Todas as operações de computadores, desde os cálculos mais simples até a transmissão de vídeos em alta definição, dependem da manipulação de enormes quantidades de bits e bytes. Atenção O crescimento exponencial da quantidade de dados gerados e armazenados exige o uso de unidades maiores que o byte para facilitar o entendimento e a comunicação. Assim, quando falamos do tamanho de uma foto, de um vídeo ou da capacidade de um disco rígido, utilizamos unidades como kilobyte, megabyte e gigabyte, entre outras. Principais unidades de medida A seguir, vamos explorar a definição das principais unidades de medida das operações em computadores. Acompanhe! Kilobyte (KB) Equivale a 1.024 bytes. Em geral, documentos de texto pequenos ocupam alguns kilobytes. Megabyte (MB) Equivale a 1.024 kilobytes, ou cerca de 1 milhão de bytes. Um arquivo de música em MP3 pode ter entre 3 e 5 megabytes. Gigabyte (GB) Equivale a 1.024 megabytes, ou cerca de 1 bilhão de bytes. A maioria dos smartphones atuais possui entre 64 e 256 GB de armazenamento interno. Terabyte (TB) Equivale a 1.024 gigabytes, ou aproximadamente 1 trilhão de bytes. Discos rígidos e SSDs modernos costumam ter capacidades de 1 TB ou mais. Petabyte (PB) Equivale a 1.024 terabytes. Usado em data centers, grandes empresas e plataformas de nuvem. Exabyte (EB) Equivale a 1.024 petabytes. Para efeito de comparação, estima-se que todo o conteúdo publicado na internet por alguns anos seja medido em exabytes. Zettabyte (ZB) e Yottabyte (YB) São unidades ainda maiores, usadas para representar volumes globais de dados. O tráfego mundial de dados na internet já se aproxima de zettabytes. Atividade conceitual 3 Você está organizando as fotos de uma viagem em seu computador e percebe que os arquivos ocupam mais espaço do que imaginava. Ao pesquisar, nota que cada foto possui cerca de 5 MB e que seu HD tem capacidade de 500 GB. Considerando as unidades de medida, qual das opções a seguir expressa de forma correta a relação entre MB e GB, ajudando a calcular quantas fotos você pode armazenar nesse HD? A 1 GB é igual a 5.120 MB, poiscada foto ocupa 5 MB. B 1 MB é igual a 1.024 GB, então cabem mais de mil fotos em cada MB. C 1 GB é igual a 1.000 MB, então cabem 5 fotos por GB. D 1 MB é igual a 1.000 KB, logo cada foto ocupa 0,005 GB. E 1 GB é igual a 1.024 MB, então cabem cerca de 100 fotos por GB. A alternativa E está correta. 1 GB equivale a 1.024 MB. Dividindo 1.024 MB por 5 MB (tamanho de cada foto), cabem cerca de 200 fotos por GB. Assim, entender essa relação permite estimar a quantidade de arquivos que podem ser armazenados. As demais alternativas apresentam cálculos ou relações incorretas entre as unidades. Lógica binária no funcionamento de computadores A lógica binária é a base do funcionamento de todos os computadores e dispositivos digitais. Mesmo quem nunca estudou programação já ouviu falar em “zeros e uns”. Compreender por que e como essas duas unidades são usadas para representar informações ajuda a desvendar muitos mistérios dos sistemas computacionais e facilita o entendimento de como os dispositivos armazenam, processam e transmitem dados em diferentes contextos, do trabalho à vida cotidiana. Neste vídeo, você aprenderá por que computadores funcionam com base na lógica binária, como bits e bytes representam dados e como esse sistema permite o processamento de informações, armazenamento de arquivos e comunicação digital em diferentes contextos profissionais. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Computadores operam de forma diferente dos seres humanos. Enquanto raciocinamos por palavras, sons ou imagens, os sistemas digitais trabalham com sinais elétricos que possuem apenas dois estados possíveis: ligado ou desligado, presença ou ausência de corrente. Essa limitação é, na verdade, uma grande vantagem, pois reduz o risco de erro e torna a construção dos circuitos muito mais simples e confiável. Por esse motivo, o sistema binário, formado apenas pelos dígitos 0 e 1, foi adotado como linguagem universal das máquinas digitais. Cada 0 ou 1 é chamado de bit, abreviação de binary digit (dígito binário). Representação binária e combinações possíveis Os bits são usados para representar qualquer tipo de informação, desde números até letras, imagens, sons e vídeos. Para isso, combinam-se vários bits em sequência. Exemplo Dois bits podem representar quatro combinações diferentes (00, 01, 10, 11). Com oito bits, ou seja, um byte, é possível representar 256 combinações distintas, o que já permite codificar todos os caracteres do alfabeto, números, símbolos e até cores básicas em uma imagem digital. Quando você salva um arquivo, tira uma foto com o celular ou escreve um texto, tudo é convertido para uma sequência de bits. Um caractere, como a letra “A”, é transformado em um padrão de 8 bits (por exemplo: 01000001). Cada pixel de uma imagem ou cada nota de uma música digitalizada é, igualmente, traduzido para combinações de zeros e uns. Como os computadores armazenam e representam dados numéricos A principal vantagem do sistema binário é a facilidade com que computadores conseguem armazenar, ler e manipular essas informações. Dentro dos chips, milhões (ou bilhões) de transistores agem como pequenos interruptores, cada um podendo assumir dois estados. O estado de cada transistor (ligado/desligado) corresponde a um bit. Assim, conjuntos desses transistores armazenam bytes, kilobytes e até terabytes de dados. No armazenamento físico, seja em HDs, SSDs, pen drives ou cartões SD, diferentes tecnologias são usadas para garantir que cada bit seja gravado de forma correta e possa ser recuperado quando necessário. Nos HDs, por exemplo, campos magnéticos representam o 0 ou 1. Já em SSDs e memórias flash, cargas elétricas dentro dos chips realizam esse papel. Números, letras e cores; tudo vira binário. Acompanhe a seguir. Números O sistema decimal que usamos no dia a dia (0 a 9) é convertido para binário para ser processado pelas máquinas. O número 5, por exemplo, é representado como 00000101 em um byte. Letras e símbolos Cada caractere do teclado possui um código binário próprio, definido em tabelas como ASCII ou Unicode. Cores e imagens Cada pixel de uma foto pode ser representado por uma combinação de bits, indicando a intensidade de vermelho, verde e azul (RGB). Por exemplo, uma imagem colorida pode usar 24 bits por pixel, permitindo milhões de combinações de cores. Aplicações práticas da lógica binária O domínio do funcionamento binário vai além da informática, sendo basilar para profissionais das áreas de tecnologia, eletrônica, automação e campos relacionados. Entender como os dados são codificados, transmitidos e interpretados possibilita não só compreender as limitações dos sistemas, mas escolher os equipamentos mais adequados e identificar, com eficiência, falhas em ambientes digitais. Comentário Apesar de toda a complexidade dos sistemas modernos, a lógica binária é como o craque do time da computação — o jogador que faz o jogo fluir. Dos grandes computadores aos sensores inteligentes das casas conectadas, tudo depende da precisão dos bits e bytes. Essa simplicidade de estrutura é o que torna possível criar dispositivos cada vez menores, mais rápidos e integrados ao nosso dia a dia. No mundo digital, eles são a bola da vez, sem dúvidas! Se fosse um jogo, os bits e bytes estariam sempre driblando os desafios e marcando os gols decisivos. Atividade conceitual 4 Você trabalha em uma empresa de design gráfico e está explicando a um novo colega porque imagens digitais podem ter tamanhos tão diferentes, mesmo parecendo semelhantes na tela. Considerando a lógica binária e a forma como computadores armazenam dados, qual fator mais influencia o tamanho de um arquivo de imagem? A Apenas o número de arquivos salvos no computador. B O nome do arquivo e sua extensão. C O modelo de teclado conectado ao computador. D A quantidade de bits usados para representar cada pixel. E O tipo de monitor utilizado para visualizar a imagem. A alternativa D está correta. O tamanho de um arquivo de imagem digital está relacionado ao número de bits usados para representar cada pixel. Quanto mais bits, maior a variedade de cores possíveis e ainda maior o espaço necessário para armazenar a imagem. As demais alternativas estão incorretas, pois apresentam fatores que não afetam o tamanho do arquivo digital. 2. Fundamentos de software O conceito de software O conceito de software nos ajuda a compreender o funcionamento de computadores, celulares, aplicativos e praticamente qualquer dispositivo inteligente do nosso cotidiano. Muito além dos programas tradicionais, o software é a força invisível que dá vida ao hardware, para que ele realize as mais diversas tarefas, do simples envio de uma mensagem à execução de processos complexos em empresas. Neste vídeo abordaremos o conceito de software, suas funções, tipos e a relação essencial entre software, hardware e usuário. Explicaremos como o software torna possível a execução de tarefas, diferencia programas de software completos e mostra o impacto dessas ferramentas no ambiente profissional. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Software é o conjunto de instruções, programas e dados que faz qualquer dispositivo eletrônico funcionar. Se o hardware é o corpo, o software é a mente — aquele cérebro que manda no jogo. O software envolve códigos escritos em linguagens de programação que dizem ao hardware o que fazer, quando e como fazer. Sem software, um computador seria só um amontoado de peças, como um time sem técnico: cheio de talento, mas sem direção. Atenção Quando você abre um aplicativo ou programa, o que acontece nos bastidores? Primeiro, o software, que, em geral, está armazenado em algum tipo de memória persistente (como HD ou SSD), é carregado para a memória RAM. A partir daí, a CPU pode acessar e executar as instruções desse software, realizando operações como cálculos, exibição de imagens e resposta aos comandos do usuário. Essa interação é o coração do funcionamento dos sistemascomputacionais modernos. Tipos de software: código aberto x código fechado O universo do software é vasto, mas uma classificação importante envolve o modo como ele é disponibilizado para uso, estudo e modificação. Vejamos! Software de código aberto O código-fonte é liberado para o público, permitindo que qualquer pessoa estude, modifique e distribua o software. Exemplos famosos são o sistema operacional Linux e o navegador Firefox. Essa abordagem estimula a colaboração, inovação e transparência. Software de código fechado O código-fonte não é divulgado. Apenas a empresa ou o desenvolvedor original pode modificar ou atualizar o software. Programas como o Windows e o Microsoft Office são exemplos clássicos. O usuário pode utilizá-los, mas não pode ver como foram feitos nem os adaptar livremente. Diferença entre software e programa É comum confundir os termos, mas nem todo software é apenas um programa isolado. Um programa é um conjunto de instruções criado para realizar uma tarefa específica, como uma calculadora ou editor de texto. Já um software completo pode ser composto por vários programas, bibliotecas e arquivos auxiliares que trabalham juntos para fornecer uma solução mais ampla. Por exemplo, o Microsoft Office é um software que inclui diferentes programas, como Word, Excel e PowerPoint, além de arquivos de configuração, dicionários, recursos de atualização e muito mais. Ao assistir a um vídeo no celular, estamos utilizando diversos tipos de software em conjunto: o sistema operacional (que gerencia o aparelho), o aplicativo de vídeo, drivers internos e, muitas vezes, plugins ou bibliotecas de decodificação. Todos esses elementos trabalham de maneira integrada para proporcionar a experiência desejada pela pessoa usuária. O impacto do software na vida profissional No mercado de trabalho, o domínio de conceitos de software é cada vez mais valorizado. Empresas dependem de sistemas e aplicativos para organização, produtividade, segurança e inovação. Saber identificar tipos de software, escolher ferramentas adequadas e entender as permissões de uso pode influenciar o sucesso de um projeto, a segurança de dados e até mesmo a economia de recursos. O mundo do software está em constante transformação. Novos aplicativos, atualizações e tendências surgem todos os dias. Aprender os conceitos fundamentais traz autonomia para navegar por esse universo dinâmico, seja como pessoa usuária, gestora ou futura desenvolvedora. Atividade conceitual 1 Você está ajudando um colega a escolher entre dois aplicativos de edição de texto para um trabalho colaborativo. Um deles é de código aberto e realiza alterações no programa, enquanto o outro é de código fechado, oferecendo apenas as funções já disponíveis. Qual das alternativas melhor explica a diferença entre essas duas opções? A Diferentemente do software de código fechado, o software de código aberto permite que qualquer pessoa estude e modifique o programa, incentivando a colaboração e personalização. B O software de código fechado pode ser livremente alterado por qualquer usuário, desde que tenha um editor de texto, enquanto o software aberto não permite alterações. CAmbos os softwares, de código fechado e de código aberto, permitem acesso total ao código-fonte para qualquer modificação desejada. Nesse sentido, não há diferença entre os dois. D O software de código aberto é sempre pago, enquanto o de código fechado é sempre gratuito. E O software de código fechado não possui licença de uso e pode ser copiado livremente, enquanto o software de código aberto, por possuir licença de uso, permite ser copiado. A alternativa A está correta. A alternativa A está correta porque define o software de código aberto como aquele que permite o acesso ao código-fonte e a possibilidade de modificação por qualquer pessoa usuária, estimulando a inovação e o trabalho colaborativo. As demais opções apresentam conceitos equivocados sobre licenças, acesso e permissões de software. Sistema operacional (SO) É o elo entre a pessoa usuária e o hardware, permitindo que computadores e dispositivos eletrônicos sejam de fato úteis no dia a dia. Ele está presente não só nos computadores, mas em celulares, tablets, caixas eletrônicos, relógios inteligentes e muitos outros equipamentos. Para utilizar melhor a tecnologia, resolver problemas e tomar decisões mais seguras e produtivas, é preciso conhecer como o sistema operacional atua. Neste vídeo, apresentaremos o papel do sistema operacional, suas funções, tipos e importância para o funcionamento integrado de hardware e software. Destacaremos como os sistemas operacionais facilitam a vida do usuário e são fundamentais em ambientes corporativos e pessoais. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Podemos definir o SO como um conjunto de programas responsáveis por administrar os recursos do hardware e fornecer uma interface para que a pessoa usuária possa interagir com o computador ou dispositivo. Sem o SO, seria impossível utilizar o equipamento de maneira prática, pois ele faz a ponte entre o hardware e os aplicativos, controlando desde a inicialização da máquina até a execução dos programas. Imagine ligar um computador e só enxergar uma tela preta sem instruções. O sistema operacional garante que, logo após o início, a pessoa usuária encontre área de trabalho, menus, ícones e ferramentas básicas. O sistema gerencia o uso da memória, do processador, dos dispositivos de armazenamento e dos periféricos (como impressoras, mouse e teclado). Também é o responsável por deixar que vários programas rodem de modo simultâneo e que cada pessoa usuária possa acessar seus próprios arquivos com segurança. No ambiente corporativo, o sistema operacional possibilita que múltiplos indivíduos acessem servidores, compartilhem arquivos e recursos de rede, ou utilizem aplicativos relevantes para os negócios de forma estável e segura. Como o sistema operacional funciona? O funcionamento do SO pode ser dividido em algumas etapas e funções principais. Acompanhe! Gerenciamento de processos Controla a execução de programas, alocando recursos e garantindo que cada aplicativo receba o tempo necessário do processador. Gerenciamento de memória Organiza o uso da memória RAM, evitando conflitos e otimizando o desempenho dos aplicativos. Gerenciamento de arquivos Cria, organiza, lê, grava e apaga arquivos em diferentes tipos de armazenamento, como HDs, SSDs, pen drives e cartões SD. Gerenciamento de dispositivos Faz a comunicação entre o hardware (impressora, teclado, monitor etc.) e os aplicativos, por meio de softwares chamados “drivers”. Segurança e controle de acesso Define permissões, protege arquivos e impede o acesso não autorizado a dados e funções sensíveis. Essas funções são realizadas de maneira quase invisível, de modo que o usuário possa abrir seus programas e trabalhar sem se preocupar com os detalhes internos. Tipos de sistemas operacionais Para atender às necessidades de diferentes dispositivos e perfis de pessoas usuárias, diversos tipos de sistemas foram desenvolvidos. Vamos explorá-los! Windows Um dos sistemas mais populares, sobretudo em computadores pessoais e corporativos. Conhecido por sua interface gráfica intuitiva e grande compatibilidade de programas. Linux Um sistema operacional de código aberto, utilizado de forma ampla em servidores, dispositivos embarcados, supercomputadores e por pessoas usuárias que buscam personalização, segurança e estabilidade. Existem diversas distribuições, por exemplo, Ubuntu, Fedora e Debian. MacOS Um sistema desenvolvido pela Apple para seus computadores e notebooks, valorizando integração, design e facilidade de uso. Sistemas para smartphones Android (de código aberto, utilizado em muitos fabricantes) e iOS (exclusivo para aparelhos da Apple), ambos com interfaces adaptadas para telas sensíveis ao toque e aplicativos móveis. Os sistemas operacionais estão presentes em muitos outros dispositivos: caixas eletrônicos, smart TVs,relógios inteligentes, roteadores, equipamentos industriais e até em carros modernos. Cada um é ajustado para o contexto de uso, mas todos desempenham funções semelhantes: gerenciar recursos e facilitar a interação com as pessoas usuárias. Usos e tendências No ambiente profissional, a escolha de um sistema operacional pode impactar a produtividade, a compatibilidade de softwares, a segurança dos dados e a facilidade de suporte técnico. Já no uso pessoal, conhecer o SO ajuda a resolver problemas, personalizar a experiência e adotar hábitos mais seguros ao navegar na internet ou utilizar aplicativos. Os sistemas operacionais evoluíram muito rápido nas últimas décadas. De interfaces simples baseadas em texto, passaram a oferecer ambientes gráficos ricos e amigáveis, suporte à computação em nuvem e maior integração com dispositivos móveis e inteligentes. No futuro, a tendência é que continuem se tornando mais intuitivos, seguros e conectados. Atividade conceitual 2 Uma empresa de desenvolvimento de software está escolhendo o sistema operacional para instalar em seus servidores, buscando estabilidade, segurança e possibilidade de personalização sem custos de licença. Com base nessas necessidades, qual sistema operacional seria o mais recomendado? A Windows, pois é o único sistema operacional disponível para servidores. B MacOS, porque é o mais utilizado em servidores de grande porte. C Linux, porque tem código aberto para servidores. D Android, pois é fácil de usar em computadores e servidores. E iOS, por ser gratuito e compatível com qualquer hardware. A alternativa C está correta. O Linux, por ser um sistema de código aberto, oferece grande estabilidade, segurança, flexibilidade para personalização e não exige custos de licença, sendo muito adotado em servidores de empresas e data centers. As demais opções não correspondem à realidade do uso de servidores ou apresentam limitações em relação aos critérios citados. Firmware e middleware Em um sistema computacional moderno, não basta apenas hardware potente e software inteligente: existem camadas de programas que trabalham nos bastidores, promovendo o funcionamento básico dos dispositivos e permitindo que diferentes sistemas conversem entre si. Entre eles, destacam-se o firmware e o middleware, peças-chave para a inicialização, estabilidade e integração tecnológica no nosso dia a dia profissional e pessoal. Você entenderá, neste vídeo, o que são firmware e middleware, sua função nos sistemas computacionais, como garantem a inicialização e integração entre softwares, e sua importância na automação, conectividade e evolução dos dispositivos eletrônicos atuais. Assista! Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Firmware É um tipo especial de software, gravado em chips de memória dentro de dispositivos eletrônicos, responsável por controlar funções fundamentais de hardware. Ele está presente em computadores, celulares, impressoras, roteadores, televisores, carros, eletrodomésticos inteligentes e muitos outros aparelhos. O firmware serve como uma ponte entre o hardware e o software principal, garantindo que o dispositivo funcione de modo correto desde o momento em que é ligado. Boot e reboot Ao ligar um computador ou dispositivo, o primeiro programa que entra em ação é o firmware, também chamado de BIOS (nos PCs tradicionais) ou UEFI (em equipamentos mais modernos). O processo de inicialização (boot) começa com o firmware testando o hardware básico (memória, processador, dispositivos de entrada e saída), preparando tudo para que o sistema operacional seja carregado em seguida. Já o reboot é o reinício do dispositivo: o sistema operacional encerra suas funções, o firmware é ativado novamente e todo o processo de inicialização se repete. O firmware, em geral, é projetado para ser muito confiável e pouco alterado ao longo da vida útil do aparelho, mas pode ser atualizado (em processos chamados de “atualização de firmware”) para corrigir falhas, melhorar desempenho ou adicionar funcionalidades. Middleware É um tipo de software intermediário, que atua como uma ponte entre diferentes sistemas, aplicações ou mesmo entre softwares e o hardware. Ele não é visível ao usuário final, mas é relevante para o funcionamento integrado de aplicações em ambientes complexos, como servidores, sistemas empresariais, nuvens e dispositivos conectados. A seguir, veja alguns exemplos práticos de como o middleware é utilizado para facilitar processos, conectar tecnologias e melhorar a eficiência de serviços digitais. Servidores web Em uma loja on-line, o middleware permite que o site acesse bancos de dados, sistemas de pagamento, estoques e plataformas de entrega, integrando todos esses sistemas para proporcionar uma experiência fluida ao cliente. Ambientes corporativos Middleware pode conectar softwares antigos a novos sistemas, tornando possível a automação de processos e o compartilhamento seguro de dados entre setores. Internet das coisas (IoT) Middleware gerencia a comunicação entre sensores, dispositivos e plataformas em nuvem, facilitando a análise de dados e o controle remoto de equipamentos. No cotidiano, o firmware é o responsável por garantir que nosso computador, celular, impressora ou smart TV “acorde” e funcione de forma correta cada vez que ligamos o equipamento. Já o middleware torna possível, por exemplo, que diferentes aplicativos em um smartphone compartilhem informações de forma segura e eficiente, ou que sistemas empresariais de diferentes fornecedores se integrem para agilizar processos. Com o crescimento da automação, da conectividade e da inteligência artificial, o papel do firmware e do middleware tende a crescer, exigindo profissionais cada vez mais atentos à segurança, compatibilidade e atualização dessas camadas tecnológicas. Problemas em firmwares ou em middlewares podem causar falhas graves, desde travamentos até vulnerabilidades de segurança. Atividade conceitual 3 Em uma empresa de logística, diferentes sistemas precisam trocar informações de forma rápida: o aplicativo de controle de estoque, a plataforma de pedidos on-line e o sistema de rastreamento de entregas. Qual das opções a seguir descreve de forma adequada o papel do middleware nesse cenário? A Permitir que dispositivos sejam ligados e testados ao serem energizados pela primeira vez. B Integrar e gerenciar a comunicação entre diferentes sistemas, facilitando o compartilhamento de dados e a automação de processos. C Substituir a necessidade de firmware nos equipamentos utilizados pela empresa. D Garantir que apenas um programa rode por vez em cada computador da empresa. E Realizar o boot inicial do servidor, preparando o hardware para uso. A alternativa B está correta. O middleware atua como um intermediário entre diferentes sistemas e aplicativos, integrando, automatizando e gerenciando o fluxo de informações. As demais alternativas tratam de funções de firmware ou apresentam conceitos incorretos sobre middleware. Diferença entre software e hardware Distinguir o que é software e o que é hardware é um passo importante para compreender como funcionam computadores, celulares e outros dispositivos digitais. Embora atuem juntos e dependam um do outro, esses dois conceitos representam universos distintos: um é visível e tangível, o outro é invisível, mas indispensável. Entender essa diferença facilita a escolha, o uso e a manutenção de tecnologias em qualquer contexto profissional ou pessoal. Neste vídeo, vamos esclarecer as diferenças entre software e hardware, destacando suas características, exemplos e como identificar problemas relacionados a cada um, reforçando a importância desse conhecimento para diagnóstico e solução de questões técnicas no dia a dia profissional. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Hardware e software: o que são? Hardware é todo componente físico de um sistema computacional, ou seja, tudo aquilo que podemos ver e tocar: processador, placas, cabos, memória,disco rígido, tela, teclado, mouse, entre outros. É como a estrutura de uma casa, formada por tijolos, portas, janelas e telhado. Software, por sua vez, é o conjunto de programas, instruções e dados que “dizem” ao hardware como se comportar. Pode ser um sistema operacional, um aplicativo de mensagens, um navegador de internet ou até mesmo os jogos que rodamos no celular. O software é como o projeto e as regras de uso da casa: define como cada espaço deve ser utilizado e o que pode ou não ser feito ali. Como você já sabe, software e hardware são interdependentes: um não existe de forma útil sem o outro. O hardware, sozinho, não faz nada — é como um aparelho desligado ou um robô sem ordens. O software, sem hardware, é apenas um monte de instruções que não podem ser executadas. Juntos, dão origem a sistemas computacionais capazes de realizar tarefas das mais simples às mais complexas. Acompanhe a seguinte analogia! Imagine um carro moderno: o hardware são as peças físicas (motor, rodas, volante, painel). O software são os sistemas que controlam a injeção eletrônica, os sensores de estacionamento, o GPS e até o rádio. Se você tiver apenas as peças, mas nenhum sistema para coordená-las, o carro não funciona plenamente. Se tiver apenas os programas, mas nenhum carro para instalar, não há como rodar. Agora, veremos alguns exemplos para facilitar o entendimento. Quando você clica em um ícone do celular (software), o toque é captado pela tela sensível (hardware) e uma sequência de instruções é executada para abrir o aplicativo desejado. Ao salvar um documento, o software (processador de texto) organiza os dados e envia ao hardware (memória ou HD) para armazená-los fisicamente. Se um computador apresenta problemas, identificar se o defeito está no hardware (por exemplo, HD queimado) ou no software (como um vírus ou sistema corrompido) é fundamental para resolver a situação. Hardware e software: o dia a dia profissional No mercado de trabalho, compreender essa distinção ajuda a dialogar com técnicos, fornecedores e clientes. Também é útil para identificar soluções e evitar erros, como tentar “consertar” via software um problema que é puramente físico (hardware) ou gastar dinheiro com peças novas quando o problema pode ser corrigido por uma atualização de software. • • • Resumindo Hardware: parte física, tangível, pode ser substituído ou atualizado por peças novas. Software: parte lógica, intangível, pode ser atualizado, corrigido, personalizado e até mesmo desenvolvido do zero para necessidades específicas.Apesar das diferenças, a sinergia entre ambos é o que possibilita a existência e evolução de toda a tecnologia que usamos em nosso dia a dia. Atividade conceitual 4 Durante o suporte a um cliente, ele relata que não consegue abrir um programa e acredita que seu computador “quebrou”. Após análise, você percebe que o problema está em um arquivo corrompido do aplicativo, não em nenhuma peça física. Com base nisso, como explicar para o cliente a diferença entre software e hardware nessa situação? A O problema está no hardware, que é o responsável por abrir programas, enquanto o software tem como função armazenar arquivos no computador. B Embora o hardware e o software sejam em essência a mesma coisa, pois ambos fazem o computador funcionar sem distinção real entre eles, o problema relatado está no software. C O problema está no software, composto pelas partes físicas que podem ser tocadas e substituídas em caso de defeito, enquanto o hardware corresponde aos programas. D O hardware é exclusivo dos dispositivos móveis, enquanto o software só está presente em computadores de mesa. O problema em questão está no hardware. EO software corresponde aos programas e às instruções, e o hardware são as peças físicas do computador. O problema relatado está no software, pois envolve um erro de arquivo, não de peça física. A alternativa E está correta. A alternativa E é a correta, pois diferencia software (programas, aplicativos, arquivos) e hardware (peças físicas), e reconhece que o defeito identificado não depende de nenhuma parte material do computador, mas sim de informações que instruem seu funcionamento. O erro foi causado por dados danificados no programa, e não por falha de componentes como memória, disco ou processador. Dessa forma, fica claro que se trata de um problema ligado ao funcionamento lógico (software) e não ao estado físico do equipamento (hardware). 3. Linguagens de programação Linguagens: compilada e interpretada Para quem deseja dar os primeiros passos no mundo da programação, é preciso entender como os programas são executados. Ao criar um software, o caminho até que ele funcione no computador envolve processos diferentes, dependendo da linguagem utilizada. As linguagens compiladas e interpretadas representam essas duas formas principais de transformar o código em ações reais, e compreender suas diferenças ajuda a escolher a ferramenta certa para cada desafio. Neste vídeo, explicaremos a diferença entre linguagens compiladas e interpretadas, mostrando como o código se transforma em programas executáveis e quais são as vantagens, desvantagens e aplicações profissionais de cada abordagem no desenvolvimento de sistemas. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Linguagem compilada Exige que todo o código seja traduzido de forma prévia para o “idioma” do computador, antes de ser executado. Esse processo é feito por um programa chamado compilador, que lê o código-fonte escrito pelo programador e o converte em um arquivo executável próprio para aquele tipo de computador ou sistema. Exemplos clássicos de linguagens compiladas incluem C, C++, Go e Rust. Confira as vantagens e desvantagens das linguagens compiladas: Linguagem interpretada É um tipo de linguagem em que o código-fonte é lido e executado, linha por linha, por um programa chamado interpretador, no próprio momento da execução. Isso torna o processo mais flexível e dinâmico, possibilitando que mudanças sejam testadas de forma rápida sem a necessidade de compilar tudo novamente. Exemplos populares incluem Python, JavaScript, PHP e Ruby. Agora, vamos explorar as vantagens e desvantagens das linguagens interpretadas. Vantagens Desempenho, em geral, superior, pois o código final é otimizado para o hardware. Maior controle sobre o funcionamento interno, sendo ideal para sistemas que exigem velocidade e eficiência. O usuário final não precisa do código- fonte, apenas do executável. Desvantagens Menor flexibilidade: qualquer mudança no programa exige uma nova compilação. Dependência da plataforma: programas compilados para um tipo de computador costumam não funcionar em outros sem adaptações. Processo de desenvolvimento pode ser mais demorado, sobretudo para testes rápidos. • • • • • • Exemplos do cotidiano Um aplicativo como o Google Chrome, desenvolvido em C++ (compilado), é preparado sobretudo para o sistema operacional em que vai rodar, buscando máximo desempenho. Um script de automação para organizar arquivos no computador pode ser feito em Python (interpretado), permitindo ajustes frequentes e execução em diferentes sistemas sem recompilar. Atenção No ambiente profissional, a escolha entre uma linguagem compilada e uma interpretada depende das necessidades do projeto. Sistemas que precisam de máxima performance, como jogos ou softwares de controle industrial, normalmente usam linguagens compiladas. Já para projetos que mudam de forma rápida ou exigem adaptação fácil, como sites e scripts de análise de dados, as interpretadas são favoritas. Portanto, você precisa analisar caso a caso, tudo bem? Por isso, é necessário dominar os conceitos de compilação e interpretação, pois esse conhecimento amplia as possibilidades de atuação profissional. Assim, você poderá escolher as ferramentas certas para cada desafio, aumentando sua versatilidade no mercado de trabalho. Atividade conceitual 1 Uma equipe de desenvolvimento precisacriar um programa para rodar em várias plataformas (Windows, Linux, Mac) e fazer testes frequentes com alterações rápidas no código. Considerando as diferenças entre linguagens compiladas e interpretadas, qual das opções a seguir seria mais vantajosa nesse caso? A Utilizar apenas linguagens compiladas, pois garantem que o código funcione em qualquer plataforma sem modificações. B Utilizar linguagens interpretadas, pois permitem testar e modificar rapidamente, além de facilitar a execução do mesmo código em sistemas diferentes. Vantagens Maior facilidade para testar e modificar programas durante o desenvolvimento. O mesmo código pode ser executado em diferentes plataformas, desde que o interpretador esteja disponível. Ideal para automação, scripts, prototipação rápida e ensino de programação. Desvantagens Desempenho, em geral, inferior ao das linguagens compiladas, pois cada linha é traduzida “ao vivo”. Dependência do interpretador instalado na máquina em que o código será executado. Maior exposição do código-fonte, o que pode ser uma preocupação em termos de segurança. • • • • • • C Utilizar apenas linguagens compiladas, já que não é necessário um interpretador em cada máquina. D Utilizar linguagens compiladas para não expor o código-fonte durante o desenvolvimento. E Evitar o uso de qualquer linguagem de programação. A alternativa B está correta. Linguagens interpretadas facilitam a realização de testes frequentes e a execução do mesmo código em diferentes plataformas, atendendo ao cenário descrito. As linguagens compiladas, por sua vez, exigem uma nova compilação para cada alteração e podem apresentar incompatibilidades entre sistemas operacionais. Níveis de linguagem de programação Quando falamos em programação, é comum ouvirmos expressões como “baixo nível” e “alto nível”. Esses termos ajudam a entender o quão próxima ou distante uma linguagem está do funcionamento interno do computador. Compreender os níveis de linguagem de programação é relevante para escolher a ferramenta adequada para cada tarefa, além de facilitar o aprendizado para quem está começando. Neste vídeo, exploraremos os níveis de linguagem de programação, diferenciando linguagens de baixo e alto nível, suas características e aplicações. Abordaremos como a escolha do nível afeta o desenvolvimento de sistemas e a produtividade no mercado de trabalho. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. As linguagens de programação podem ser classificadas conforme a proximidade que têm do hardware do computador. Isso impacta tanto a complexidade para o programador quanto o controle oferecido sobre o funcionamento da máquina. Quanto mais baixo o nível, mais próxima do funcionamento real do computador está a linguagem; quanto mais alto, mais próxima da lógica humana. Vamos entender melhor esses tipos de linguagem! Linguagens de baixo nível Envolvem a linguagem de máquina e o Assembly, os quais trabalham com os componentes eletrônicos do computador. O código de máquina é formado apenas por instruções em binário (0 e 1) que a CPU entende diretamente. Assembly, embora um pouco mais amigável, ainda requer conhecimento detalhado do hardware, pois cada comando se refere a operações específicas dos processadores. Exemplo Imagine que você precise dar instruções detalhadas a uma pessoa para ela andar: “Levante o pé direito, avance 30 centímetros, coloque o pé no chão, transfira o peso do corpo...”. Isso se parece com programar em Assembly ou linguagem de máquina — tudo deve ser descrito passo a passo. Linguagens de alto nível Envolvem as linguagens Python, Java, C#, JavaScript e muitas outras. Essas linguagens foram desenvolvidas para se aproximar mais do modo como pensamos e falamos. Nelas, o programador pode escrever comandos mais intuitivos, como “calcule a média de uma lista de números” ou “mostre uma mensagem na tela”. O computador, com o auxílio de tradutores (compiladores ou interpretadores), converte essas instruções em códigos compreensíveis pela máquina. Usar uma linguagem de alto nível é como pedir: “Caminhe até aquela porta”. Não é necessário detalhar cada movimento — a linguagem cuida dos detalhes, tornando a tarefa mais fácil e rápida de ser desenvolvida. O principal objetivo das linguagens de alto nível é simplificar a vida do programador e tornar o desenvolvimento de sistemas mais rápido, acessível e menos sujeito a erros. Por outro lado, linguagens de baixo nível oferecem máximo controle sobre o hardware e são ainda usadas em situações em que cada recurso precisa ser gerenciado com precisão, como em sistemas embarcados e drivers de dispositivos. A escolha do nível de linguagem depende do desafio a ser enfrentado. Observe! Para sistemas críticos, que precisam ser muito eficientes e otimizados, linguagens de baixo nível podem ser preferidas. Para a maioria dos softwares atuais — aplicativos, sites, jogos, sistemas empresariais — linguagens de alto nível aumentam a produtividade e facilitam a manutenção. Evolução e tendências A evolução da tecnologia tem impulsionado o uso de linguagens cada vez mais abstratas e poderosas, permitindo que desenvolvedores foquem mais a solução de problemas do que os detalhes de funcionamento do computador. Hoje, até mesmo áreas tradicionalmente ligadas ao baixo nível, como a robótica e a internet das coisas, já contam com frameworks de alto nível para acelerar a inovação. No mercado de trabalho, compreender os níveis de linguagem auxilia na comunicação entre equipes de TI, na escolha da tecnologia para cada projeto e no entendimento dos limites e das possibilidades das ferramentas. Para quem está começando, conhecer essa classificação ajuda a desmistificar o universo da programação e torna a aprendizagem mais fluida. Atividade conceitual 2 • • Uma empresa está desenvolvendo um sistema para controlar sensores de temperatura em equipamentos industriais, exigindo máxima eficiência e controle dos recursos. Considerando os níveis de linguagem, qual das alternativas a seguir seria a mais indicada para esse tipo de aplicação? A Linguagem de alto nível, como Python, para maior facilidade e abstração. B Apenas linguagens usadas para web, como JavaScript. C Linguagem visual baseada em blocos, voltada para iniciantes. D Linguagem de máquina ou Assembly, pois oferecem controle direto do hardware e eficiência máxima. E Linguagem natural, como o português, que é compreendida por qualquer computador. A alternativa D está correta. Linguagens de baixo nível, como Assembly ou linguagem de máquina, permitem máximo controle sobre o hardware, sendo as mais adequadas para aplicações industriais que exigem eficiência e precisão no gerenciamento de recursos. Paradigmas e ambientes de programação O universo da programação é diverso e cheio de possibilidades. Para criar diferentes tipos de sistemas e resolver variados problemas, surgiram maneiras distintas de organizar o pensamento e o desenvolvimento de programas — os chamados paradigmas de programação. Além disso, ferramentas conhecidas, como ambientes de desenvolvimento integrado (IDEs) tornaram o processo mais intuitivo, produtivo e acessível até mesmo para quem está começando. Neste vídeo, você descobrirá o que são paradigmas de programação, seus principais tipos e como os ambientes de desenvolvimento integrado (IDEs) tornam o processo de criação de software mais organizado, eficiente e adaptado às demandas profissionais. Conteúdo interativo Acesse a versão digital para assistir ao vídeo. Paradigmas de programação São os modelos ou estilos que orientam como os programas são estruturados e como as soluções para problemas são desenhadas. Os paradigmas ajudam a pessoa programadora a escolher o melhor caminho para construir um software, dependendo do tipo de desafio e das necessidades do projeto. No cotidiano profissional, uma vez que entendemos os paradigmas de programação, podemos escolher o melhor modelo para cada desafio, otimizar o trabalho emequipe e trabalhar com sistemas mais eficientes e fáceis de manter. Cada paradigma traz vantagens e é mais adequado para certos tipos de problemas. Na sequência, vamos conferir cada um dos paradigmas. Paradigma procedural (ou estruturado) Possibilita que o programa seja desenvolvido como uma sequência de instruções ou procedimentos, organizados em blocos claros, como funções ou rotinas. É como seguir uma receita de bolo: cada passo deve ser realizado em uma ordem específica para que o resultado final seja atingido. Esse modelo facilita o entendimento e a manutenção de programas, sobretudo em se tratando de tarefas sequenciais. Paradigma orientado a objetos Propõe que o programa seja organizado em “objetos”, os quais representam entidades do mundo real ou conceitos do problema. Cada objeto possui características (atributos) e comportamentos (métodos). Exemplo Em um sistema bancário, pode haver objetos como “Conta”, “Cliente” e “Transação”, cada um com suas próprias regras e funções. Isso ajuda a tornar o código mais modular e próximo da forma como pensamos o mundo ao nosso redor. Paradigma imperativo É o paradigma mais próximo das linguagens de baixo nível, e muitos paradigmas (inclusive o procedural) derivam deste modelo. Aqui, o foco está nas instruções que mudam o estado do programa. A pessoa programadora detalha o passo a passo de como a tarefa deve ser feita, controlando o fluxo de execução diretamente. Exemplo Imagine um manual detalhado para montar um móvel, em que cada instrução executada altera o estado da montagem. Paradigma funcional Organiza o programa em funções matemáticas puras, sem efeitos colaterais — ou seja, cada função, ao receber o mesmo valor, sempre retorna o mesmo resultado e não altera variáveis externas. Esse paradigma é bastante utilizado para resolver problemas complexos de forma concisa e segura, facilitando a criação de programas paralelos e distribuídos. Ambientes de desenvolvimento integrado (IDEs) São ferramentas que reúnem, em uma única interface, tudo o que a pessoa programadora precisa: editor de texto para escrever o código, ferramentas de depuração (para encontrar e corrigir erros), gerenciamento de arquivos, integração com sistemas de controle de versões e, em muitos casos, recursos inteligentes que sugerem comandos ou corrigem erros de forma automática. Vejamos alguns exemplos de IDEs! Visual Studio Code Muito utilizado para desenvolvimento web e várias linguagens. Eclipse Tradicional em Java e aplicações empresariais. PyCharm Especializado em Python. NetBeans Usado em Java e C/C++. Essas ferramentas tornam o processo de programação mais rápido, produtivo e menos sujeito a erros, sendo fundamentais no mercado de trabalho. Atividade conceitual 3 Uma equipe de desenvolvedores está construindo um sistema bancário. Para representar clientes, contas e operações financeiras, decidiram estruturar o código em torno de “objetos”, cada um com suas próprias funções e características. Sabendo disso, que paradigma de programação estão utilizando e qual ferramenta pode ajudá-los a organizar e programar de forma mais produtiva? A Paradigma funcional e planilhas eletrônicas. B Paradigma procedural e bloco de notas simples. C Paradigma orientado a objetos e IDEs. D Paradigma imperativo e calculadora de bolso. E Paradigma de baixo nível e editor de imagens. A alternativa C está correta. O paradigma orientado a objetos organiza o sistema em torno de entidades com propriedades e comportamentos próprios, e IDEs, como Eclipse e Visual Studio Code, auxiliam no desenvolvimento eficiente e organizado de softwares, sobretudo em projetos grandes e complexos. 4. Conclusão Considerações finais O que você aprendeu neste conteúdo? O conceito de hardware e a identificação de seus principais componentes. As unidades de armazenamento de dados e suas aplicações. O funcionamento da lógica binária em computadores. A definição de software e suas categorias, incluindo código aberto e fechado. O papel dos sistemas operacionais e seu devido processo de funcionamento. A diferença entre firmware e middleware, compreendendo suas funções. A distinção entre software e hardware, com exemplos práticos. A diferença entre linguagens compiladas e interpretadas e suas aplicações. Os níveis de linguagem de programação e suas características. Os principais paradigmas de programação e a importância de ambientes de desenvolvimento integrado (IDEs) Explore + Não pare por aqui. Para aprofundar seu conhecimento, confira as indicações que separamos para você! Assista aos seguintes vídeos: Os computadores eram pessoas! Trata-se de um vídeo didático que apresenta de forma simples e visual como surgiram os primeiros computadores e como a computação começou a se desenvolver. Evolução dos computadores | As megamarcas que mudaram o mundo. O vídeo mostra o surgimento e a evolução dos computadores, explicando os conceitos de hardware e software de maneira acessível. The mother of all demos, presented by Douglas Engelbart (1968). Esse vídeo é um material histórico! Ele apresenta a primeira demonstração pública de várias tecnologias basilares para os sistemas computacionais modernos. Referências CARVALHO, A.; LORENA, A. Introdução à computação: hardware, software e dados. 1. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017. DALE, N.; LEWIS J. Ciência da computação. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011. • • • • • • • • • • • • • FEDELI, R. D.; POLLONI, E. G. F.; PERES, F. E. Introdução à ciência da computação. 2. ed. São Paulo: Cengage, 2010. FLANAGEN, D. Javascript: o guia definitivo. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. GLENN, J. Ciência da computação: uma visão abrangente. 11. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. TORETTA, L. Market share statistics for internet technologies. Net Marketshare, s.d. Consultado na internet em: 11 jul. 2025. Sistemas computacionais 1. Itens iniciais Preparação Objetivos Introdução Conteúdo interativo 1. Fundamentos de hardware O conceito de hardware Conteúdo interativo Evolução e atualização do hardware O impacto do hardware na vida profissional e pessoal Atividade conceitual 1 Componentes básicos de hardware Conteúdo interativo Principais componentes do hardware Unidade central de processamento: CPU Registradores Memória cache Memória RAM (Random Access Memory) Memória persistente (permanente) HD (Hard Disk) SSD (Solid State Drive) Pen drive Cartões SD Microcontroladores Atenção Atividade conceitual 2 Unidades de armazenamento de dados Conteúdo interativo Bits e bytes: a base do armazenamento Atenção Principais unidades de medida Kilobyte (KB) Megabyte (MB) Gigabyte (GB) Terabyte (TB) Petabyte (PB) Exabyte (EB) Zettabyte (ZB) e Yottabyte (YB) Atividade conceitual 3 Lógica binária no funcionamento de computadores Conteúdo interativo Representação binária e combinações possíveis Exemplo Como os computadores armazenam e representam dados numéricos Números Letras e símbolos Cores e imagens Aplicações práticas da lógica binária Comentário Atividade conceitual 4 2. Fundamentos de software O conceito de software Conteúdo interativo Atenção Tipos de software: código aberto x código fechado Diferença entre software e programa O impacto do software na vida profissional Atividade conceitual 1 Sistema operacional (SO) Conteúdo interativo Como o sistema operacional funciona? Gerenciamento de processos Gerenciamento de memória Gerenciamento de arquivos Gerenciamento de dispositivos Segurança e controle de acesso Tipos de sistemas operacionais Windows Linux MacOS Sistemas para smartphones Usos e tendências Atividade conceitual 2 Firmware e middleware Conteúdo interativo Firmware Boot e reboot Middleware Servidores web Ambientes corporativos Internet das coisas (IoT) Atividade conceitual 3 Diferença entre software e hardware Conteúdo interativo Hardware e software: o que são? Hardware e software:o dia a dia profissional Resumindo Atividade conceitual 4 3. Linguagens de programação Linguagens: compilada e interpretada Conteúdo interativo Linguagem compilada Linguagem interpretada Exemplos do cotidiano Atenção Atividade conceitual 1 Níveis de linguagem de programação Conteúdo interativo Linguagens de baixo nível Exemplo Linguagens de alto nível Evolução e tendências Atividade conceitual 2 Paradigmas e ambientes de programação Conteúdo interativo Paradigmas de programação Paradigma procedural (ou estruturado) Paradigma orientado a objetos Exemplo Paradigma imperativo Exemplo Paradigma funcional Ambientes de desenvolvimento integrado (IDEs) Visual Studio Code Eclipse PyCharm NetBeans Atividade conceitual 3 4. Conclusão Considerações finais O que você aprendeu neste conteúdo? Explore + Referências