Conceitos Básicos de Informática

Organizada pelo profe ssor Sérgi o Spolador ( www.sergiospol ador.com ) , com contribuições dos professores Júlio Cesar Ramos e Ana Naiara Malavolta INFORM ÁTICA+2011 + \u2013+ Caixa+Econômica+Federal + + + Página+ 2+ SUMÁRIO ! !"#!$%&"'()*'%!"'(+$(%#,"-.*&%!/( 000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 ( 1 ! 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A distribuição de seu módulo executável é feita mediante licença de uso e é geralmente paga. Exemplos: Windows XP, pacote Office, Norton, entre outros. LIVRE: disponibiliza seu código-fonte e executável. Podendo seu código-fonte ser alterado, copiado e distribuído mediante ou não pagamento. Exemplos: Linux, Mozilla, BrOffice, ou outros. SHARE WARE : é um programa de computador disponibilizado gratuitamente, porém com algum tipo de limitação. Sharewares geralmente possuem funcionalidades limitadas e/ou tempo de uso gratuito do software limitado, após o fim do qual o usuário é requisitado a pagar para acessar a funcionalidade completa ou poder continuar utilizando o programa. Um shareware está protegido por direitos autorais. Esse tipo de distribuição tem como objetivo comum divulgar o software, assim os usuários podem testá-lo antes da aquisição. FREEWARE : é qualquer programa de computador cuja utilização não implica o pagamento de licenças de uso ou royalties. É importante não confundir o free de freeware com o free de free software, pois no primeiro uso o significado é de gratuito, e no segundo de livre. Um programa licenciado como freeware não é necessariamente um software livre, pode não ter código aberto e pode acompanhar licenças restritivas, limitando o uso comercial, a redistribuição não autorizada, a modificação não autorizada ou outros tipos de restrições. Exemplos: AVG, jogos e utilitários em geral. INFORM ÁTICA+2011 + \u2013+ Caixa+Econômica+Federal + + + Página+ 5+ FIRMWARE: tipos de software que vêm gravados pelo fabricante em tipo de memória ROM. Exemplos: BIOS, SETUP, entre outros. TIPOS DE SOFTWARES QUANTO À F INALI DADE ! Software básico : responsável pelo gerenciamento dos recursos do computador e pela conversão da linguagem do homem para a da máquina e vice-versa. Ex emplo: sistema operacional ! Software aplicativo : são sistemas complexos que visam a atender a uma determinada área de atuação. Ex emplo: editores de texto, planilhas de cálculo, gerenciadores de bancos de dados. ! Software utilitário: são programas menos complexos que visam a atender a um objetivo específico. Exemplo : desfragmentador de disco, formatador de disco, limpeza de disco, scandisk. PLACA - MÃE (MOTHERBOARD) A placa mãe é a \u201cespinha dorsal\u201d do computador. É a base na qual são conectados o microprocessador, a memória, periféricos de entrada e saída, fonte de alimentação e qualquer soquete que ligue o computador a outras máquinas, som, vídeo ou rede sem a necessidade de serem conectados por meio de placas externas. Recurso on-board => já vem integrado aos circuitos da própria placa-mãe como, por exemplo, som, vídeo, ou rede. Recurso off-board => não vem integrado aos circuitos da placa-mãe, sendo necessário conectá-lo pelo seu meio de encaixe próprio (slot). Exemplo: placa de som, vídeo, rede ou Fax- modem. BARRAMENTOS*(BUS) * Barramentos são as vias físicas existentes na placa-mãe, pelas quais trafegam as informações entre os periféricos de entrada, processamento e saída em um computador. INFORM ÁTICA+2011 + \u2013+ Caixa+Econômica+Federal + + + Página+ 6+ Barramento Local O barramento local é o principal barramento do micro. Nele, estão conectados os principais circuitos da placa-mãe tais como: memória RAM, chipsets, processadores, memória cache, memória ROM. Barramento X É o barramento no qual estão conectados os periféricos on-board ou seja, periféricos integrados à placa-mãe, como placa de som, vídeo, fax-modem e rede (on-board)... Barramentos de Expansão São barramentos nos quais estão conectadas as placas de expansão (off-board), como as placas de vídeo, fax-modem, som, rede, IDE, e demais placas. Estas placas são conectadas ao barramento através de conectores denominados Slot Algumas carac terística s dos barra mentos: Plug and Play \u2013 Recurso inerente ao dispositivo e ao sistema operacional que possibilita a sua conexão e pronto uso. Hot \u2013 Característica inerente ao dispositivo que pode ser conectado ou desconectado mesmo com o computador ligado. Tipos de barramentos de expansão: ISA (Industry Standart Architeture) VESA (Video Eletronic Standart Association) Barramento Plug and Play (PnP) PCI (Periferical Component Interconnect) \u2013 Criado pela Intel na época do desenvolvimento do processador Pentium, o barramento PCI ( P eripheral C omponent I nterconnect) é utilizado até hoje. O motivo de tanto sucesso se deve à capacidade do barramento de trabalhar a 32 ou 64 bits, o que oferecia altas taxas de transferência de dados. Só para dar uma noção, um slot PCI de 32 bits pode transferir até 132 MB por segundo. A versão de 64 bits do PCI, cujo slot era um pouco maior que os slots de 32 bits, nunca chegou a ser popular. AGP (Acelerated Graphics Port) \u2013 Visando obter uma maior taxa de transferência entre a placa- mãe e as placas de vídeo (principalmente para uma melhor performance nas aplicações 3D), a Intel desenvolveu um barramento especialmente aprimorado para a comunicação com o vídeo: o barramento AGP ( A ccelerated G raphics P ort). A principal vantagem do barramento AGP é o uso de uma maior quantida de de memória para armazenamento de texturas para objetos tridimensionais, além da alta velocidade no acesso a essas texturas para aplicação na tela. O primeiro AGP (1X) trabalhava a 133 MHz, o que proporcionou uma velocidade 4 vezes maior que o PCI. Além disso, sua taxa de transferência chegava a 266 MB por segundo quando operando no esquema de velocidade X1, e a 532 MB quando no esquema de velocidade 2X (hoje, é possível encontrar AGPs com velocidades de 4X e 8X). Geralmente, só se encontra um único slot nas placas-mãe, visto que o AGP só interessa às placas de vídeo. em de s uso INFORM ÁTICA+2011 + \u2013+ Caixa+Econômica+Federal + + + Página+ 7+ PCI EXPRESS É o tipo de Barramento PnP, transmissão serial, e veio para substituir os barramentos PCI e AGP pelo fato de possuir maior taxa de transferência. Cada \u201ccaminho\u201d do PCIe, envia informações a uma taxa de 250 MB/s (250 milhões de bytes por segundo) Cada slot PCIe roda a um, dois, quatro, oito, dezesseis ou trinta e dois caminhos de dados entre a placa mãe e a placa ligada ao slot. A contagem dos caminhos é escrita com um sufixo "x", por exemplo, 1x para um único caminho e 16x para uma placa de dezesseis caminhos. Por exemplo, um slot PCIe 4x terá uma taxa de transferência de qutro vezes 250 (4 vezes 250), totalizando 1 Gbyte por segundo. O barramento PCI Express é hot plug, ou seja, é possível instalarmos e removermos placas PCI Express mesmo com o micro ligado. USB (Univers al Serial Bus) é um tipo de barramento PnP (Plug and Play) que permite a conexão de periféricos sem a necessidade de desligar o computador. É muito mais rápida que a serial e que a paralela (ver quadro de velocidades). Existem várias versões para o padrão USB, que hoje se encontra na versão 3.0, sendo que a diferença mais significativa entre as versões é a velocidade. Ve rsão do USB 1.0 1.1 2.0 3.0 Ano de L ança mento 1996 1998 2000 2009 Taxa de Transferência 1,5 Mbp s - 12 Mbps 480 Mbps 4,8 Gbps Alimentação elétr ica 5V - 500 mA 5V - 900 mA Conect ores c omp acto s FIREWIRE O FireWire é uma tecnologia de entrada/saída de dados em alta velocidade para conexão de dispositivos digitais, desde camcorders e câmaras digitais, até computadores portáteis e desktops. Amplamente adotada por fabricantes de periféricos digitais como Sony, Canon, JVC e Kodak, o FireWire tornou-se um padrão estabelecido na indústria tanto por consumidores como por profissionais. Desde 1995, um grande número de camcorders digitais modernas incluem esta ligação, assim como os computadores Macintosh e PCs da Sony, para Conector USB Ext ens or USB Pla ca USB / PCI INFORM ÁTICA+2011 + \u2013+ Caixa+Econômica+Federal + + + Página+ 8+ uso profissional ou pessoal de áudio/vídeo. O FireWire também foi usado no iPod da Apple durante algum tempo, o que permitia que as novas músicas pudessem ser carregadas em apenas alguns segundos, recarregando simultaneamente a bateria com a utilização de um único cabo. Os modelos mais recentes, porém, como o iPod nano e o novo iPod de 5ª geração, já não utilizam uma conexão FireWire (apenas USB). Fonte: Wikipedia OS BARRAMENTOS USB E FIREWIRE SÃO HOT PLUG AND PLAY SLOTS * Slots são conectores que servem para encaixar as placas de expansão de um micro, ligando- as fisicamente aos barramentos por onde trafegam dados e sinais. Exemplo: placa de vídeo, placa de som, placa de fax-modem, placas de rede, pentes de memória, ou outro. Adaptador de VÍDEO Placa de vídeo, ou aceleradora gráfica, é um componente de um computador que envia sinais deste para o monitor, de forma que possam ser apresentadas imagens ao usuário. Normalmente possui memória própria, com capacidade medida em Megabytes. Nos computadores de baixo custo, as placas de vídeo normalmente estão incorporadas na placa-mãe, não possuem memória dedicada, e por isso utilizam a memória R AM do sistema, normalmente denomina-se memória compartilhada. Como a memória RAM do sistema é geralmente mais lenta do que as utilizadas pelos fabricantes de placas de vídeo, e ainda dividem o barramento com o processador e outros periféricos para acessá-la, este método torna o sistema mais lento. Isso é notado especialmente quando se usam recursos tridimensionais (3D) ou de alta definição. Já em computadores mais sofisticados, o adaptador de vídeo pode ter um processador próprio, o GPU ou acelerador gráfico. Trata-se de um processador capaz de gerar imagens e efeitos visuais tridimensionais, e acelerar os bidimensionais, aliviando o trabalho do processador principal e gerando um resultado final melhor e mais rápido. Esse processador utiliza uma linguagem própria para descrição das imagens tridimensionais, algo como "crie uma linha do ponto x1, y1, z1 ao ponto x2, y2, z2 e coloque o observador em x3, y3, z3" é interpretado e executado, gerando o resultado final, que é a imagem da linha vista pelo observador virtual. O resultado final normalmente é medido considerando-se o número de vezes por segundo que o computador consegue redesenhar uma cena, cuja unidade é o FPS (quadros por segundo, frames per second). Comparando-se o mesmo computador com e sem processador de vídeo dedicado, os resultados (em FPS) chegam a ser dezenas de vezes maiores quando se tem o dispositivo. Também existem duas tecnologias voltadas aos usuários de softwares 3D e jogadores: SLI e CrossFire. Essa tecnologia permite juntar duas placas de vídeo para trabalharem em paralelo, duplicando o poder de processamento gráfico e melhorando seu desempenho. SLI é o nome adotado pela nVidia, enquanto CrossFire é utilizado pela ATI. Apesar da melhoria em desempenho, ainda é uma tecnologia cara, que exige, além dos dois adaptadores, uma placa- mãe que aceite esse tipo de arranjo. E a energia consumida pelo computador se torna mais alta, muitas vezes exigindo uma fonte de alimentação melhor. INFORM ÁTICA+2011 + \u2013+ Caixa+Econômica+Federal + + + Página+ 9+ Adaptador de REDE É a placa responsável pela comunicação entre dois ou mais computadores. Adaptador de FAX - MODEM Permite a comunicação entre computadores via linha telefônica. Realiza o processo de conversão de sinais digitais em analógicos e vice-versa. (modula e demodula) PROCESSADO R O processador é o \u201ccérebro\u201d de um computador. É considerado sinônimo de CPU (\u201cCentral Processing Unit\u201d ou Unidade Central de Processamento), tem a finalidade de processar as informações, controlar as operações lógicas e aritméticas e efetuar o processamento de entrada e saída. O processador possui três unidades básicas, a saber: U.C. => Unidade de controle: responsável pelo recebimento, controle de execução e devolução das instruções recebidas da memória RAM. U.L.A. => Unidade lógica e aritmética: responsável pela execução das instruções recebidas da unidade de controle. REGISTRADORES : pequenas memórias internas do processador utilizadas pela U.C. e U.L.A. para armazenar informações durante um processamento. O processador se comunica com a memória RAM por intermédio de um meio de comunicação chamado de barramento local . Barramento local : meio físico de conexão utilizado entre a memória RAM e o processador e entre a memória ROM e o processador. QUANTO À FREQÜÊNCIA DE PROCESSAMENTO CLOCK: gerador de impulsos que serão repetidos dentro de um determinado tempo, formando, assim, a frequência que será medida em hertz. HERTZ : unidade de medida de frequência referente ao número de ciclos realizados por segundo FREQÜÊNCIA INTERNA : os processadores têm uma frequência interna com a qual executam as instruções. O tempo que o processador consome para executar as operações é Pro c essador So cke t INFORM ÁTICA+2011 + \u2013+ Caixa+Econômica+Federal + + + Página+ 10 + medido em ciclos por segundos (HERTZ). Portanto, a unidade de medida de frequência de um processador é o HERTZ. Exemplos: 1 Hz \u2013 e ciclo por segundo 1 KHz \u2013 1.000 ciclos por segundo 1 MHz 1.000.000 ciclos por segundo 1 GHz \u2013 1.000.000.000 ciclos por segundo 350 Mhertz significa 350 milhões de ciclos por segundo 2.2 Ghertz siguinifica 2 bilhões e duzentos milhões de ciclos por segundo. Multinúcleo : Multinúcleo, ou do inglês MULTICORE, consiste em colocar dois ou mais núcleos de processamento (cores) no interior de um único chip. Estes dois ou mais núcleos são responsáveis por dividir as tarefas entre si, ou seja, permitem trabalhar em um ambiente multitarefa. Em processadores de um só núcleo, as funções de multitarefa podem ultrapassar a capacidade da CPU, o que resulta em queda no desempenho enquanto as operações aguardam para serem processadas. Em processadores de múltiplos núcleos o sistema operacional trata cada um desses núcleos como um processador diferente. Na maioria dos casos, cada unidade possui seu próprio cache e pode processar várias instruções simultaneamente. Adicionar novos núcleos de processamento a um processador possibilita que as instruções das aplicações sejam executadas em paralelo, como se fossem 2 ou mais processadores distintos. Os dois núcleos não somam a capacidade de processamento, mas dividem as tarefas entre si. Por exemplo, um processador de dois núcleos com clock de 1.8 GHz não equivale a um processador de um núcleo funcionando com clock de 3.6 Ghz, e sim dois núcleos de 0.9. O surgimento dos processadores multicore, tornou-se necessário principalmente devido a missão cada vez mais difícil de resfriar processadores singlecore (processadores de apenas um núcleo) com clocks cada vez mais altos; devido a concentração cada vez maior de transistores cada vez menores em um mesmo circuito integrado. E além dessa e outras limitações dos processadores singlecore, existe a grande diferença entre a velocidade da memória e do processador, aliada à estreita banda de dados, que faz com que aproximadamente 75 por cento do uso do microprocessador seja gasto na espera por resultados dos acessos à memória. MEMÓRIAS As memórias são dispositivos que armazenam temporária ou permanentemente informações. Entre as memórias, podem-se destacar: RAM (RANDOM ACCESS MEMORY) É uma memória de acesso aleatório. Só funciona enquanto o computador estiver ligado. Por este fato, as informações contidas nela só permanecerão enquanto existir impulso elétrico. Por esta característica ela é chamada de memória volátil, ou seja, quando desligado o computador, o seu conteúdo será apagado. Ela é chamada de memória principal ou de trabalho porque todo e qualquer programa, exceto os contidos na memória ROM, para ser executado, deverá ser carregado nela. Permite leitura e gravação.

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