Unidade 1, Informatica basica

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Unidade 01 – Informá1ca Básica 
Nesta unidade, aprenderemos sobre os fundamentos da computação, mostrando sua história 
bem como as definições para o processamento de dados dentro de um microcomputador alem 
de seus principais disposi:vos de interação com o usuário. 
1. História da Computação 
A Computação, tal qual conhecemos hoje, surgiu da necessidade de u:lização de disposi:vos e 
ferramentas de suporte à realização de tarefas humanas, visando sua automa:zação e 
tratamento eficiente. Os esforços voltados ao desenvolvimento desse :po de ferramental nos 
levam aos disposi:vos de computação mecânicos, como o ábaco, uma espécie de calculadora 
que foi provavelmente aperfeiçoada pelos chineses. A Informá1ca, isto é, o tratamento da 
informação de modo automá:co, u:liza-se dos computadores para a geração e comunicação 
de informações, apresentando elementos comuns à área da Ciência da Computação. Outras 
áreas de conhecimento têm grande influência na Informá:ca: a Ciência da Informação 
(armazenamento e veiculação da informação), a Teoria dos Sistemas (integração de elementos 
para a realização de obje:vos) e a Ciberné1ca (mecanismos de automação). 
A u:lização dos computadores eletrônicos remonta à década de 1940, quando os 
computadores começaram a ser u:lizados em ambientes cienTficos e militares. Neste período, 
surgiu o termo Processamento de Dados para designar a realização de tarefas de manipulação 
de dados e geração de informação apoiados em sistemas computacionais. Nesta época, os 
computadores eram muito diferentes dos que u:lizamos atualmente, pois :nham poder de 
processamento muito menor que os atuais, eram muito maiores, chegando a ocupar grandes 
salas, e extremamente caros, tendo seu uso restrito a poucos grupos de pessoas. Com o avança 
da tecnologia, redução de custos e tamanho ocorridos nas décadas seguintes, o uso dos 
computadores se espalhou para outras áreas da sociedade, dando apóio a diversos usuários, 
com diversas necessidades (década de 80). Nesse período, generalizou-se o termo Informá:ca 
para designar o tratamento automá:co da informação. A Informá:ca envolve a coleta, 
tratamento e disseminação de dados que, após o processamento, dão origem à informação. 
Enquanto os dados são os elementos conhecidos de um dado problema, a informação é o 
conhecimento gerado a par:r da análise e tratamento de dados. 
1.1. Classificação dos Computadores 
Passaremos, agora, à classificação dos computadores. Diferentes classificações podem ser 
geradas de acordo com as caracterís:cas consideradas: 
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Tocantins - IFTO
Campus: Colinas do Tocantins
Professor: Luís Alberto Libânio Lima
Programa: Novos Caminhos
Curso: Montador e Reparador de Computadores
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Computadores x Modo de Operação. Esta classificação divide os computadores em duas 
classes, os analógicos e os digitais. Computadores analógicos são aqueles que operam sobre 
elementos representados por meio de analogias [sicas, de comportamento conTnuo, como 
pressão, peso, etc. Os computadores digitais representam as informações a par:r de dados 
discretos, ou seja, não conTnuos, e baseiam-se na realização de operações aritmé:cas e 
lógicas. Como paralelo, considere um relógio analógico, onde o tempo marcado muda 
“con:nuamente” e u:liza um disposi:vo mecânico, e um relógio digital, onde o tempo muda 
“não con:nuamente” e a informação é gerada por uma operação aritmé:ca. “O computador 
analógico mede. O computador digital conta” (Velloso, 2003). 
CienJficos x Comerciais. Esta classificação considera diferentes domínios de aplicação. 
Dis:nguimos o domínio cienTfico, onde em geral se exige o suporte a um grande volume de 
operações aritmé:cas e à representação de números com grande faixa e/ou precisão, e o 
domínio comercial, onde a maior exigência é o suporte ao tratamento de um grande volume de 
entrada e saída de dados. Devido ao elevado poder de armazenamento e processamento dos 
computadores atuais, muitos computadores podem ser empregados tanto em aplicações 
cienTficas como comerciais. 
Computadores x Tecnologia de Construção. Nesta classificação consideramos a evolução 
histórica da tecnologia empregada para a construção dos computadores. Na 1ª Geração, 
encontramos máquinas construídas a par:r de válvulas (disposi:vos que conduzem corrente 
em um sen:do apenas) e onde as operações internas ao processador duravam milissegundos. 
Na 2ª Geração, encontramos os computadores construídos a par:r de circuitos eletrônicos com 
transistores (subs:tuto menor e mais confiável às válvulas) e onde as operações internas ao 
processador duravam microssegundos. Inicia-se uma sensível diminuição do tamanho dos 
equipamentos. Na 3ª Geração, os computadores passaram a ser construídos a par:r de 
circuitos integrados, onde um grande número de elementos é combinado em uma placa de 
poucos cenTmetros ou milímetros – chip. Integração de elementos em pequena (SSI – menos 
de 10 elementos) ou média (MSI – 10 a 100 elementos) escala. As operações internas 
passaram a ser medidas em nanossegundos. Na 4ª Geração, encontramos a tecnologia de 
firmware (armazenamento de programas em chips) e os elementos são combinados em chips 
em grande escala (LSI – 100 a 5.000 elementos), muito grande escala (VLSI – 5.000 a 50.000 
elementos), super-grande escala (SLSI – 50.000 a 100.000 elementos) ou ultra-grande escala 
(ULSI – mais de 100.000). Operações internas medidas em picossegundos. 
1.2. Sistema Computacional 
Um sistema computacional é o resultado da integração de solware e hardware. O solware é 
cons:tuído por conjuntos de programas que instruem logicamente o hardware a realizar 
operações, de forma a atender às necessidades de seus usuários. O hardware é o conjunto de 
disposi:vos [sicos que cons:tuem o computador, incluindo o processador, disposi:vos de 
entrada e saída e qualquer placa, fio ou componente do equipamento. O conjunto integrado 
de solware/hardware realiza três funções essenciais: leitura de dados, processamento de 
operações aritmé:cas e lógicas, e escrita/gravação dos resultados do processamento. 
O dicionário Michaelis traz uma boa definição de solware: 
“Qualquer programa ou grupo de programas que instrui o hardware sobre a maneira 
como ele deve executar uma tarefa, inclusive sistemas operacionais, processadores de 
texto e programas de aplicação." 
O Sistema Operacional (SO) faz parte do que chamamos de SoMware Básico. O SO controla 
operações do computador e seus periféricos, alocando e o:mizando recursos da máquina, 
como uso da memória e compar:lhamento do processador. O SO realiza tarefas comuns e 
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oferece facilidades a uma grande gama de aplicações computacionais: o SoMware Aplica1vo. 
Entre outros exemplos de Solware Básico, citamos os macroprocessadores, compiladores, 
gerenciadores de bancos de dados, depuradores, etc.. O Solware Básico cria uma interface 
entre o hardware e o Solware Aplica:vo, que se beneficia das facilidades oferecidas pelo 
primeiro. Exemplos de Solware Aplica:vo incluem processadores de texto, planilhas 
eletrônicas, tocadores MP3, etc.. 
Novamente u:lizando o Michaelis, encontramos uma definição de hardware: 
 "Conjunto de unidades [sicas, componentes, circuitos integrados, discos e 
mecanismos que compõem um computador ou seus periféricos." 
Podemos visualizar o hardware como composto de três elementos básicos: a Unidade Central 
de Processamento (também conhecida como UCP ou CPU – Central Processing Unit), a 
Memória Principal e os Disposi1vos de Entrada e Saída (E/S). 
A Unidade Central de Processamento coordena o funcionamento do computador, indicando 
qual instrução deve ser executada a cada momento (Seção de Controle) e enviando sinais que 
controlam qual operação deve ser executada sobre os dados, e como a execução deve 
proceder por meio da Seção Aritmé:ca e Lógica (que realmente faz o processamento). A 
Unidade Central de Processamento recebe instruções e dados da Memória Principal, realiza o 
processamento,e devolve os resultados à Memória Principal. 
A Memória Principal armazena tanto instruções de programa quanto dados necessários à 
execução. Dados a serem processados são enviados da Memória Principal à Unidade Central de 
Processamento. Informações (resultado do processamento de informações) são enviadas da 
Unidade Central de Processamento à Memória Principal. 
Os Disposi:vos de Entrada e Saída, como mouse (entrada), monitores (saída), discos rígidos 
(entrada e saída), fazem a interface entre o computador e o mundo externo, trazendo dados à 
Memória Principal e levando informações ao mundo externo. 
1.3. Processamento de Dados 
O Processamento de Dados auxilia seus usuários via a automação de tarefas, liberando-os de 
tarefas repe::vas e permi:ndo que eles se concentrem na tomada de decisões estratégicas. O 
computador executa as operações de forma rápida e o:mizada, instruídos por um programa. 
Um programa é um conjunto de comandos ou instruções que definem as operações que o 
computador deve executar. Ao longo do tempo, o cenário do processamento de dados mudou 
dras:camente, guiado por constantes evoluções tecnológicas: 
▪ Processamento Descentralizado: cenário onde os vários computadores de uma 
organização operam com pouca cooperação entre si, com controle local sobre recursos 
e operando sobre dados man:dos localmente. 
▪ Processamento Centralizado: cenário em que vários computadores periféricos 
alimentam um computador central, responsável por controlar recursos e 
processamento. Tendência à criação de gargalos no computador central. 
▪ Processamento Distribuído: cenário onde cada computador tem métodos para a 
coleta, acesso e consistência de dados e informações locais. Há meios de comunicação 
que interligam e integram os núcleos de processamento. 
▪ Grande Distribuição de Processamento: cenário das grandes redes corpora:vas, 
criadas a par:r de redes locais e com alto grau de comunicação entre si. 
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2. Disposi1vos de Entrada e Saída 
Sabemos que dois dos principais elementos de um microcomputador são seu processador e 
suas memórias internas, itens discu:dos na seção anterior. Contudo, esses elementos seriam 
inúteis sem a existência de meios de comunicar dados ao computador e recuperar os 
resultados do processamento realizado. Esta função de interface entre o computador e o 
mundo externo é realizada pelos disposi:vos de entrada e saída, E/S (ou, do inglês, I/O – 
Input/Output). 
Os disposi:vos de E/S conectam-se ao resto do sistema via os slots e barramentos da placa-
mãe. A placa-mãe é a principal placa de circuito impresso de um computador, sendo o local 
onde residem o processador, os slots onde módulos de memória são inseridos e outros chips. 
Ela contém também os barramentos e os slots onde as controladoras dos disposi:vos de E/S 
são conectados. 
Cada disposi:vo de E/S é composto de duas partes: a controladora e o disposi:vo 
propriamente dito. A controladora gerencia o funcionamento do disposi:vo, controlando sua 
operação, e provê acesso ao barramento para permi:r sua comunicação com outros elementos 
do hardware. A controladora tanto pode ser embu:da na placa-mãe, como é o caso comum 
dos teclados e mouses, como pode conectar-se ao sistema via um slot de expansão, o que 
geralmente acontece com as placas aceleradoras de vídeo. O disposi:vo de E/S e sua 
controladora (por exemplo, um monitor e sua placa aceleradora de vídeo) são interligados via 
conectores encontrados no gabinete do computador, normalmente em sua parte traseira. 
De acordo com (Tanenbaum, 2001), para prover a interface entre um disposi:vo e os 
programas que o u:lizam, os seguintes passos são realizados por sua controladora: 
1. Solicitações de programa são recebidas pela controladora. 
2. A controlada coordena o funcionamento do disposi:vo. 
3. O disposi:vo envia os resultados da operação de E/S à controladora. 
4. Controladora envia resultados da operação à memória. 
Algumas controladoras lêem ou escrevem dados da/na memória sem auxílio do processador 
por meio de um mecanismo conhecido como Acesso Direto à Memória (Direct Memory Access 
– DMA). 
2.1. Exemplos de Disposi1vos de Entrada e Saída 
Nesta subseção, apresentamos alguns exemplos de disposi:vos de entrada e saída. 
2.1.1.Terminais 
São disposi:vos usados para fornecer dados a um computador ou sistema computacional e 
exibir seus dados. Posto de outra forma, os terminais restringem-se a fornecer dados a um 
computador central, onde o processamento é realizado, e a exibir os resultados desse 
processamento a seus usuários. Para tanto, os terminais são compostos de dois elementos: 
teclado e monitor. No âmbito dos computadores de grande porte, o teclado e o monitor 
podem se apresentar como um único disposi:vo, conectado ao computador central por meio 
de uma linha telefônica. No âmbito dos computadores pessoais, o teclado e o monitor são 
disposi:vos independentes, mas usam tecnologia equivalente para conexão ao computador 
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central. 
2.1.2.Teclados 
Disposi:vo de entrada u:lizado para fornecer texto e comandos a um computador. A 
tecnologia empregada para a detecção do pressionamento de teclas pode variar de métodos 
mecânicos a eletrônicos. Independente do método, o pressionar de uma tecla faz com que o 
sinal específico àquela tecla (um código numérico) seja enviado ao controlador do teclado 
para sua iden:ficação. Em computadores pessoais, a tecla pressionada é iden:ficada 
consultando-se o código armazenado em um registrador da controladora de teclado. 
Combinações de teclas, como CTRL+S, por exemplo, são processadas via solware. 
2.1.3.Monitores de Vídeo 
Disposi:vos de saída u:lizados para exibir resultados textuais ou gráficos. Podem ser 
monocromá:cos ou coloridos, embora monitores monocromá:cos sejam cada vez mais raros. 
Duas grandes tecnologias de monitores de vídeo são comuns atualmente: os monitores CRT 
(Cathode Ray Tube) e os monitores LCD (Liquid Crystal Display). Os monitores CRT são 
baseados em tubos de projeção e produzem suas imagens bombardeando con:nuamente suas 
telas com canhões eletromagné:cos. Devido a sua tecnologia, são maiores, mais pesados e 
consomem mais energia que os monitores de LCD. Os monitores de LCD são formados por uma 
camada de cristal líquido envolto em duas finas camadas de proteção, que es:mulam o cristal 
para a formação de suas imagens. Correspondem aos monitores slim. 
Independente da tecnologia empregada, a qualidade da imagem produzida por um monitor de 
vídeo depende tanto do número de pontos como da quan:dade de cores u:lizadas. Quanto 
mais pontos são empregados, mais definidas serão as imagens produzidas. Imagine a tela 
como sendo um mosaico: quanto menores forem os pedaços u:lizados em sua composição, 
mais detalhes podem ser reproduzidos pela imagem. No computador, esses pedaços 
correspondem aos pontos, sendo definidos pelo cruzamento de linhas e colunas da imagem. 
Quando dizemos que um computador u:liza uma resolução de tela 800 x 600, queremos dizer 
que suas imagens são compostas pelos pontos formados pela interseção de 800 colunas por 
600 linhas. Cada um desses pontos é normalmente chamado de pixel. A resolução de tela 
depende tanto da capacidade de exibição do monitor como da placa de vídeo empregada. 
Abaixo, mostramos os modos de exibição mais comuns associados à resolução e número de 
cores: 
• CGA: até 4 cores, baixa resolução (≈600 × 200). 
• EGA: até 16 cores, resolução média (≈ 650 × 300). 
• VGA: mais de 16 cores, alta resolução (≈ 700 × 400). 
• SVGA: mais de 256 cores, alTssima resolução (≈ 2000×1800). 
2.1.4.Mouses 
Disposi:vos de entrada u:lizados para mapear a tela: apontar, selecionar e clicar sobre pontos 
específicos. O ponto da tela mapeado a cada momento é iden:ficado normalmente pelo que 
chamamos de apontador do mouse. O apontador do mouse desloca-se de acordo com os 
movimentos que o usuário realiza com o mouse. Ações de mouse são determinadas via uma 
combinação entre movimentação e uso de botões. O númerode botões varia entre os 
modelos, sendo comuns os mouses com 3 botões. Quanto à tecnologia de construção, 
dis:nguimos: os mouses mecânicos, que são aqueles onde os movimentos são iden:ficados 
pela rolagem de uma esfera localizada na base do mouse sobre dois eixos perpendiculares; os 
ó1cos, que rastreiam o movimento u:lizando um feixe de laser projetado contra a base de 
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apoio do mouse; e os ó1cos-mecânicos, que u:lizam uma combinação entre processos 
mecânicos e ó:cos. Normalmente os mouses ó:cos permitem uma precisão de movimento 
muito maior e evitam o costumeiro acúmulo de poeira e conseqüente perda de sensibilidade 
dos mouses mecânicos. Existem mouses ó:cos com ou sem fios e variadas quan:dades de 
botões. Outros disposi:vos apontadores alterna:vos ao mouse (não detalhados em nossa 
discussão) são os trackballs e os touchpads. 
2.1.5.Impressoras 
Disposi:vos de saída que u:lizam o papel como mídia predominante. Úteis à geração de 
relatórios, impressão de gráficos e trabalhos em geral. Diversas tecnologias podem ser 
empregadas, variando das impressoras matriciais e de agulhas (mais an:gas) às impressoras 
jato de :nta ou laser (mais modernas). Dependendo da tecnologia, podem ser coloridas ou 
monocromá:cas. A velocidade de uma impressora é medida em pontos, linhas ou caracteres 
por segundo, a depender da tecnologia de impressão u:lizada. O método de impressão das 
impressoras jato de :nta baseia-se na aspersão de :nta sobre pontos específicos da mídia 
empregada (papel, transparências, etc.). Já as impressoras a laser, u:lizam um processo termo-
químico à impressão. 
2.1.6.Leitora Ó1ca e Leitora de Caracteres Magné1cos 
Leitoras Ó:cas são disposi:vos de entrada que comparam as formas dos caracteres do 
documento sendo lido com formas predeterminadas em sua memória para iden:ficar 
o conteúdo do documento. Já as Leitoras de Caracteres Magné:cos empregam um 
mecanismo similar, mas u:lizam documentos impressos u:lizando :nta magne:zável. 
Neste úl:mo caso, os caracteres são imantados na entrada, lidos e posteriormente 
desimantados. Normalmente estas leitoras são empregadas em locais como bancos e 
lotéricas. 
2.1.7.Unidades de Fita Magné1ca 
 
São disposi:vos de entrada e saída que lêem e gravam fitas magné:cas. As fitas 
magné:cas são normalmente u:lizadas como memória secundária de baixo custo, 
empregadas na criação de cópias de segurança (backups) de grandes computadores ou 
redes de computadores. Visualmente se parecem com fitas cassete, e, como tais, são 
acessadas em modo seqüencial. A velocidade de operação de uma fita magné:ca varia 
em termos da velocidade de avanço da fita (polegadas/segundo) e densidade da 
gravação (bytes/polegada). 
2.1.8.Unidades de Disco Magné1co 
São disposi:vos u:lizados como memória secundária, voltada ao armazenamento permanente 
de dados. Funcionam tanto para a entrada como para a saída de dados (leitura e gravação, 
respec:vamente). Comparadas às fitas magné:cas, as unidades de disco magné:co 
apresentam menor tempo de resposta, pois trabalham com acesso não-seqüencial. 
Correspondem tanto aos discos rígidos (Hard Disks – HDs) quanto aos flexíveis (floppy disks), 
pois ambos gravam informações com base em um processo magné:co. Em um disco 
magné:co, as informações podem ser gravadas e apagadas inúmeras vezes. 
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Enquanto os discos flexíveis encontram-se atualmente pra:camente em desuso (sendo 
subs:tuídos por pen-drives de maior capacidade e confiabilidade, por exemplo), os discos 
rígidos apresentam grande capacidade de armazenamento, permi:ndo o armazenamento 
domés:co de grandes massas de dados e informações, como filmes, fotos, áudio, etc.. Além 
dos dados do usuário, é em um disco rígido que os programas instalados em um computador 
são armazenados. Várias unidades de disco rígido podem ser u:lizadas em conjunto em um 
mesmo computador, aumentando sua capacidade de armazenamento permanente. 
Externamente, um disco rígido é uma caixa metálica blindada com conectores através dos 
quais ele liga-se aos slots da placa-mãe e à fonte de energia. Internamente, ele é composto 
por um conjunto de discos que giram em torno de um mesmo eixo, mo:vo pelo qual também 
são chamados de winchesters. Em termos de organização lógica, a super[cie de cada disco é 
dividida em círculos concêntricos, conhecidos como trilhas. Cada trilha divide-se em setores, 
que são as partes iguais como fa:as de uma pizza. Por fim, um cilindro lógico corresponde ao 
alinhamento de trilhas de um winchester. Formatação é o nome dado ao processo que cria 
essa organização lógica e prepara um disco (rígido ou flexível) para o armazenamento de 
dados. 
2.1.9.CD-ROM 
Em vez do eletromagne:smo, um CD-ROM (Compact-Disk Read-Only Memory) u:liza processo 
ó:co a laser para gravar e ler informações. Durante o processo de gravação um laser é 
disparado contra a super[cie do disco, marcando os pontos que representam os bits da 
informação armazenada. A leitura corresponde a observar se estes pontos refletem ou não o 
feixe de luz (informação binária: existência ou ausência de luz, 1 ou 0). Tipicamente, um CD-
ROM armazena em torno de 700Mb de informação que pode encontrar-se em vários formatos 
ou mídias: caracteres, sons, imagens, etc.. Por isso, uma unidade de CD é considerada um 
disposi:vo mul:mídia. O termo CD-ROM é normalmente empregado para discos adquiridos 
com conteúdo pré-definido e que não pode ser alterado posteriormente pelo usuário. 
Contudo, existem também CDs que permitem que o usuário realize uma única gravação (CD-R) 
ou múl:plas gravações (CD-RW). Estes discos funcionam tanto para a leitura como gravação de 
dados, sendo assim disposi:vos tanto de entrada como de saída. 
2.1.10.Outros Disposi1vos de Entrada e Saída 
Existem muitos outros disposi:vos de entrada e saída além dos citados anteriormente. Como 
novos disposi:vos normalmente surgem a cada ano, a lista de disposi:vos de E/S é bastante 
dinâmica. A seguir, apresentamos uma lista não exaus:va de outros disposi:vos: leitora de 
código de barras, trackball, scanner, impressora mul:funcional, tela sensível ao toque, joys:ck, 
plo�er, modem, sinte:zador de voz. 
Referências 
● (Gandon, 1999) 
Gandon, F. (1999). 
Types of computer (notas de aula). 
Documento disponível em h�p://www-sop.inria.fr/acacia/personnel/Fabien.Gandon/
lecture/ 
 7
uk1999/computers_types/ (úl:mo acesso: 26.09.2007). 
● (Stallings, 2002) 
Stallings, W. (2002). 
Arquitetura e Organização de Computadores. 
Pren:ce Hall, 5a edi:on. 
● (Tanenbaum, 2001) 
Tanenbaum, A. S. (2001). 
Organização Estruturada de Computadores. 
LTC. 
● (Velloso, 2003) 
Velloso, F. d. C. (2003). 
Informá:ca: conceitos básicos. 
Elsevier, Rio de Janeiro. 
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