introducao a informatica 1 ano de informatica 3 capitulo

Prévia do material em texto

Disciplina: Introdução à informática
Profª Érica Barcelos
CAPÍTULO 3 
1. ARQUITETURA DO COMPUTAÇÃO- SOFTWARE
Vimos nos capítulos anteriores que durante muitas décadas vários projetos 
foram realizados para alcançar o que conhecemos como computador. Porém, 
precisamos compreender que essa máquina, indispensável para nossas atividades, 
é constituída de muitas partes. Todas organizadas de maneira harmoniosa, cada 
qual com objetivo bem definido e esse conjunto forma o que chamamos de sistema 
de computação.
A cada década novas tecnologias despontam permitindo a ampliação do 
conceito de computador e consequentemente do conceito de informática, contudo 
todo sistema de computação preserva uma arquitetura fundamental. A grosso 
modo, podemos compará-lo ao corpo humano onde a evolução não modificou a 
estrutura de funcionamento (Cérebro, coração, pulmão, estômago etc.). Por mais 
recursos que a vida moderna nos ofereça, ainda somos mantidos vivos graças ao 
bom funcionamento dessas partes que trabalham em conjunto. 
Atualmente estamos vivenciando a geração dos Tablets, Smartphones, 
Ipods, Netbook, Notebooks. Todos derivados dos conceitos herdados dos 
computadores eletrônicos constituídos de Chips (Geração do circuito integrado) 
sendo assim, embora haja particularidades, também são constituídos da mesma 
base dos microcomputadores. 
A partir deste capítulo serão apresentadas as partes constituintes da 
arquitetura funcional de um computador, os softwares e hardwares envolvidos 
nesse processo, contudo antes de analisarmos amplamente essas arquiteturas 
alguns conceitos necessitam de uma breve descrição:
Arquivos- Informações lógicas constituídas de códigos que seguem um 
determinado padrão. Os arquivos são armazenados em discos através do seu nome 
e uma combinação de três letras chamada de extensão, exemplo: Casa.doc.
Programas- É uma sequencia lógica de instruções que determina ao 
computador o que ele deve fazer. Eles são executados pelos processadores e seus 
códigos podem ser armazenados em disco em forma de arquivos.
26
1.1.SOFTWARES
Chamamos de softwares o conjunto de códigos organizados logicamente 
capazes de instruir o processador sobre como tratar uma determinada instrução ou 
pedido feito pelo usuário. Os softwares possuem diferentes formatos e objetivos, 
eles podem ser programas aplicativos, sistema operacional, arquivo, compilador, 
interpretador, etc.
Para facilitar os estudos iremos dividi-los em três grupos: Básicos, utilitários e 
aplicativos. 
1.1.1. Básicos
Os softwares relacionados a essa categoria são extremante importantes, pois 
formam a base de comunicação entre os componentes físicos (periféricos, 
memórias, placas) e o usuário. Os representantes mais importantes desse grupo 
são: Sistema operacional e tradutores.
O desenho abaixo ilustra essa distribuição e suas subdivisões:
27
BÁSICOS
SISTEMA 
OPERACIONAL TRADUTORES
Monotarefa
Multitarefa
Montador
Compilador
Interpretador
SOFTWARES
BÁSICOS UTILITÁRIOS APLICATIVOS
• Sistema Operacional 
O sistema operacional organiza e gerencia o funcionamento do computador, 
também proporciona a interface de comunicação entre o usuário e a máquina. Sem 
ele os usuários necessitariam de um profundo conhecimento dos equipamentos o 
que tornaria o trabalho complexo e lento.
Ao longo das décadas surgiram diferentes sistemas operacionais, os 
primeiros permitiam que todos os recursos (memória, processador e periféricos) 
fossem exclusivos de uma única tarefa (Monotarefa) e utilizados por um único 
usuário (Monousuário). Um representante dessa geração de sistema operacional 
foi o MS DOS da Microsoft.
Os sistemas conhecidos como multiprogramáveis ou multitarefas, permitem 
que os recursos do computador sejam compartilhados entre várias aplicações 
(tarefas), pois enquanto um programa aguarda por uma operação de leitura ou 
gravação, o outro pode estar sendo processado neste intervalo de tempo. Nesse 
sistema a forma de interação do usuário pode ser monousuário (Computadores 
pessoais) ou multiusuário (Servidor de uma rede de computadores). Os sistemas 
multitarefas são mais complexos, pois são mais propensos a erros de processos, os 
mais populares são: LINUX, Windows, OS/2.
A tabela abaixo relaciona os tipos de sistemas em função do número de 
usuários:
Tipo Um usuário Dois ou mais usuários
Monoprogramação/ 
Monotarefa
SIM NÃO
Multiprogramação/ 
Multitarefa
SIM SIM
Devida às necessidades do mercado foram desenvolvidos diferentes 
sistemas multitarefas:
o Sistema batch: 
28
Foram implementados na década de 60, também chamados de Jobs, 
eram submetidos para execução através de cartões perfurados e a 
forma de armazenamento era em disco ou fita.
Não exigem a interação do usuário, todas as entradas e saídas são 
fornecidas por um tipo de memória secundária. Foram utilizados para 
Backups e cálculos numéricos.
o Tempo Compartilhado ( time-sharing ): 
Permitem que vários programas sejam executados a partir da divisão de 
tempo do processador utilizando a ideia de fatia de tempo, onde cada 
aplicação tem uma porção do tempo de forma variada. Eles permitem a 
interação dos usuários através de terminais que incluem vídeo, teclado e 
mouse. A comunicação com esse sistema é através de comandos e isso 
além de agilizar as respostas reduz o custo.
o Tempo real ( real-time ) 
Sua diferença em relação ao anterior está no tempo exigido no 
processamento das aplicações. Enquanto nos sistemas de tempo 
compartilhado o tempo podia variar, nesse sistema ele é definido de 
forma rígida não há a ideia de fatia de tempo. Eles estão presentes em 
sistemas de controles como: Controle de tráfego aéreo, controle de 
usinas nucleares ou qualquer aplicação onde à variação de tempo pode 
ser fatal.
• Tradutores 
Os computadores reconhecem instruções binárias também conhecidas como 
linguagem de máquina. Os programadores modernos utilizam como meio 
29
Programa fonte Tradutor Programa Objeto
comunicação letras, palavras, símbolos etc. Para que haja a comunicação 
entre programador e computador é necessário que ocorra uma conversão.
Os tradutores leem uma linguagem de programação (programa fonte) e a 
transforma para uma linguagem de máquina (programa objeto). Ao longo dos 
anos foram desenvolvidos diferentes tradutores, vejamos o que cada um faz:
o Montador 
Responsável pela montagem do programa fonte, gerando assim o 
programa objeto, ou seja, monta um programa em linguagem de baixo 
nível de forma que se obtém um programa em linguagem de máquina. 
Podemos citar como exemplo o montador Assembler que é um software 
que traduz programas escritos na linguagem Assembly.
o Compilador 
Gera uma linguagem de máquina, não executável, a partir de um 
programa escrito em linguagem de alto nível como Pascal, FORTRAN, 
COBOL. 
o Interpretador 
É considerado um tradutor que não gera módulo objeto, ele executa uma 
linguagem de alto nível imediantamente. Algumas linguagens tipicamente 
interpretadas são Basic e Perl.
30
Comparação entre compilador e interpretador :
1.1.2. Utilitários 
Os softwares incluídos nessa categoria complementam o sistema operacional 
e muitos deles, supri deficiências encontradas nas programações dos sistemas ou 
previnem futuros problemas. Não são utilizados de maneira corriqueira pelo usuário, 
são específicos e normalmente acionados por profissionais especializados.
Um exemplo de software utilitárioé o antivírus, tornou-se comum em virtude 
do número de sistemas infectados. Contudo, não é de uso corriqueiro trabalhando 
em silêncio com o intuído de prevenção de ameaças. Além dos antivírus também 
são exemplos de software utilitários os compactadores de arquivos, programas para 
backups, programas para limpeza de registros e alguns específicos para 
computadores de grande porte.
1.1.3. Aplicativos
Diferentemente dos utilitários, os softwares aplicativos são desenvolvidos 
para o dia a dia do usuário. Atendem a uma necessidade do cotidiano e são 
desenvolvidos pensando no usuário final, podendo ser empresarial, de simulação, 
para escritórios, educacionais etc.
31
Linguagem de 
alto nível
Programa 
Objeto
Execução
Compilador
Linguagem de 
alto nível
Execução
Interpretado
r
Quando desejamos que o computador faça algo acionamos os programas 
aplicativos esses, interagem com os softwares básicos, que por sua vez, direciona 
o hardware para executar as tarefas solicitadas. Eles são desenvolvidos de duas 
maneiras: Aplicativo proprietário (Destinado a resolver um problema único e 
específico, geralmente criado para organizações) e aplicativo padronizado 
(Comprado, alugado ou licenciado de uma empresa especializada em 
desenvolvimento). 
Os aplicativos evoluíram com o sistema operacional, portanto adquiriram 
facilidades oriundas dos sistemas como, por exemplo, o uso do mouse para gerar 
comandos, a estrutura de janelas para acessar recursos, linguagem de 
comunicação gráfica rica em ícones. 
32
BIBLIOGRAFIA DO CAPÍTULO
MACHADO, Francis B.; MAIA, Luiz Paulo. Arquitetura de sistemas operacionais. 
Editora LTC, 3ª edição.
 
33