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1 O Que é um Computador? • Uma máquina que pode ser programada para receber dados, processá-los, transformá-los em informação útil e armazená-los. • Dados: fatos não processados. • Informação: dados que estão organizados e são significativos e úteis. 2 Elementos de um Sistema de Computador • Hardware – Equipamento associado ao sistema. • Software – Instruções que dizem o que o computador deve fazer. • Pessoas – Programador de computador: escreve software. – Usuário: adquire e usa software. • Freqüentemente chamado de usuário final. 3 Hardware: Os Componentes Básicos de um Computador • Quatro conjuntos principais de componentes: – Dispositivos de Entrada – Dispositivos de Processamento – Dispositivos de Saída – Dispositivos de Armazenamento 4 Hardware: Os Componentes Básicos de um Computador 5 PROCESSAMENTO 6 O Processador e a Memória: Manipulação de Dados PROCESSADOR • Também chamado de unidade central de processamento (CPU). MEMÓRIA PRINCIPAL • Seu funcionamento está intimamente ligado ao do processador, apesar de serem elementos diferentes • Provê armazenamento temporário. 7 A CPU e a Memória • A CPU não pode processar dados diretamente do disco ou de um dispositivo de entrada: – Primeiramente, eles devem residir na memória. – A unidade de controle recupera dados do disco e transfere-os para a memória. • Itens enviados à CPU para ser processados: – A unidade de controle envia itens à CPU e depois os envia novamente à memória após serem processados. • Dados e instruções permanecem na memória até serem enviados a um dispositivo de saída ou armazenamento, ou o programa ser fechado 8 Armazenamento primário - memória principal • Usado para guardar dados temporariamente: – Depois que eles são recebidos do dispositivo de entrada e antes de serem processados. – Depois que eles são processados e antes de serem liberados para o dispositivo de saída. • Armazenamento temporário (volátil): – Os dados contidos na memória se perdem se a energia cair ou se o programa for fechado. 9 RAM e ROM • Memória de Acesso Aleatório – Random- Access Memory (RAM) • Memória Somente de Leitura – Read-Only Memory (ROM) Chip da memória ROM do micro, que as pessoas popularmente chamam de "BIOS", enquanto BIOS é somente um dos três programas armazenados dentro deste chip (RAM) DIP, SIPP, SIMM 30 pin, SIMM 72 pin, DIMM (168-pin), DDR DIMM (184-pin) 10 Memória de Acesso Aleatório • Retém seu conteúdo com intervenção da CPU. Memória Somente de Leitura • Contém “programas” e dados registrados permanentemente na memória pela fábrica. • Não pode ser alterada pelo usuário. • Não-volátil: o conteúdo não desaparecerá quando houver queda de energia. • Chips de ROM programáveis (PROM): • Algumas instruções no chip podem ser alteradas. 11 Unidade Central de Processamento • Conjunto complexo de circuitos eletrônicos. • Executa instruções de programa armazenadas. • Três partes: – Unidade de controle – Unidade aritmética e lógica (ALU) – Registradores 12 Unidade de Controle • Direciona o sistema do computador a executar instruções de programa armazenadas. • Deve comunicar-se com a memória e com a ALU. • Envia dados e instruções do armazenamento secundário para a memória, quando necessário. 13 Unidade Aritmética e Lógica • Executa todas as operações aritméticas e lógicas. • Operações aritméticas: – Adição, subtração, multiplicação, divisão. • Operações lógicas: – Compara números, letras ou caracteres especiais. – Testa uma de três condições: • Condição de igualdade (igual a) • Condição menor que • Condição maior que 14 ENTRADA 15 Entrada: O Que Entra • Entrada: são os dados enviados para dentro do computador, através dos dispositivos de entrada, para serem processados. • Dispositivos de entrada comuns: – Teclado – Mouse – Scanner – Leitora de código de barras – Microfone – Webcam – Joystick – Outros 16 Saída 17 Saída: O Que Sai • Saída: o resultado produzido pela CPU. • Formas comuns de saída: texto, números, gráficos, imagens, sons. • Dispositivos comuns de saída: – Tela (monitor): pode exibir texto, números, fotografias e até mesmo vídeo, totalmente em cores. – Impressora: produz relatórios impressos conforme as instruções de um programa. – Caixas de som – Outros 18 Armazenamento Secundário 19 Armazenamento Secundário (Dispositivos de Armazenamento) • Provê armazenamento em longo prazo: – Diferentemente da memória principal. • Meios ou mídias de armazenamento mais populares atualmente – magnéticos – óticos – semicondutores 20 Armazenamento Secundário (Dispositivos de Armazenamento) – Meios magnéticos: • removível: disquete • fixo: disco rígido – Meios óticos • Discos ópticos: CD, DVD e Blue-ray – Semicondutores (Memórias Flash) • Pendrive, cartões de memória 21 Discos Magnéticos • São recobertos por uma camada magnética extremamente fina. • A cabeça de leitura e gravação de um disco rígido funciona como um eletroímã, extremamente pequeno e preciso, a ponto de ser capaz de gravar trilhas medindo menos de um centésimo de milímetro de largura • As mídias de armazenamento mais comuns: – Disquete: disquete flexível de 3” ¼ em invólucro plástico. – Disco Rígido: mais capacidade de armazenamento e acesso mais rápido do que os disquetes. 22 Discos Ópticos • Usam raios laser para ler e gravar grandes volumes de dados a baixo custo: – CD (Compact Disc) [R ; RW] – 703MB – DVD (Digital Video Disc) [R ; RW] - 4.7GB (Single-layer ) 8.5 GB (Dual-layer) – Blue-Ray [RW] - • 25 GBytes (Single-layer) • 50 GBytes (Dual-layer) Fita Magnética • Armazenava grandes quantidades de dados a baixo custo. • Era muito utilizada para fazer backup de sistemas. 23 “Seção dinossauro”: – Alguns dispositivos de armazenamento secundário foram usados no passado, mas caíram em desuso • Disquetes (disco magnético) • Zip drive (disco magnético) • As fitas magnéticas Disquete 5″ 1/4 Drive 3” ¼ 1.44MB Zip Drive (100MB) Fita magnética Disquete 8” 24 Dispositivos Periféricos • Todos os dispositivos de hardware anexados ao computador: – Inclui todos os dispositivos de entrada, saída e armazenamento. 25 26 Capacidades de Armazenamento 27 Bit • unidade binária (binary unit) • a menor unidade de informação de um computador pode assumir os valores 0 ou 1 Byte • conjunto de oito bits • um byte pode conter um caracter (e apenas um) 28 • quilo, mega e giga não tem em computação exatamente o mesmo significado que apresenta associado a outras grandezas físicas – o que pode gerar uma grande confusão • como tudo é binário em computação, K (quilo), M (mega) e G (giga) associados a bytes também são grandezas binárias Quantos caracteres é possível armazenar em um pendrive de 1 Gbytes ? 29 • Kilobyte KB: 1024 (210) bytes. – Capacidade de memória dos primeiros computadores. • Megabyte MB: aproximadamente, um milhão (220) de bytes – Dispositivos de armazenamento portáteis mais antigos (disquetes, CD-ROMs). • Gigabyte GB: aproximadamente, um bilhão (230) de bytes. – Dispositivos de armazenamento mais usados atualmente (discos rígidos, DVDs). – Memória de computadores pessoais atuais. • Terabyte TB: aproximadamente, um trilhão (240) de bytes. – Dispositivos de armazenamento usados em sistemas maiores. 30 Capacidades de armazenamento secundário Disquete: 1,44MB CD: 700MB DVD: 4,7GB Hard Disk: ... 320GB 500GB 1TB ... Pendrive: ... 512MB 1GB 2GB 4GB 8GB ... 31 Capacidade de armazenamentode Memória RAM • Capacidade de armazenamento de dados e instruções a serem utilizadas pelo processador. Capacidade • Megabytes – MB • Gigabytes – GB Exemplo • Memória DDR2 PC667 2GB 32 Freqüência de Processamento dos Processadores • Velocidade de um processador para execução de instruções Freqüência KiloHetz - KHz MegaHetz - Mhz GigaHetz – Ghz Exemplo: Core 2 Duo E8600 (3,33 GHz ) Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32
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