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7 Lição 1 – O Computador: Origem, Evolução e suas Principais Características Na disciplina Informática Aplicada, analisaremos a origem e a evolu- ção dos computadores, os tipos de computadores e seus sistemas com- putacionais1. Veremos o que é hardware, a representação de dados com seus periféricos de entrada, saída e de entrada-saída, relacionando-os com os softwares, e compreenderemos também sua importância na gestão da logística empresarial. Ao término dessa lição, você deverá ser capaz de: a) Definir o que é e a função de um computador; b) Reconhecer os tipos de hardware representados por diversos periféricos; c) Reconhecer o que são periféricos de entrada, de saída e de entrada- saída; d) Descrever os tipos de software e a forma de protegê-los de vírus eletrônicos. 1.Evolução dos Computadores O computador conhecido hoje é um equipamento eletrônico que pro- cessa informações na forma de dados e pode ser programado para a rea- lização de diversas outras tarefas. Ele foi construído para desempenhar cálculos e operações lógicas com facilidade e rapidez e pode ser muito utilizado em vários tipos de mercados. Atualmente, os computadores fazem parte da rotina diária das pessoas. São utilizados, entre outras atividades, para: digitação de textos; visualização de imagens; acesso à internet para trabalho e diversão; armazenamento de informações; pro- cessamento de dados em forma de cálculos matemáticos; comunicação por voz, escrita ou por símbolos. 2. Origem dos Computadores Segundo Morimoto (2010), o caminho percorrido para chegar até o es- tágio de desenvolvimento em que estamos, começou com a criação das primeiras máquinas de calcular. Vejamos alguns fatos marcantes na his- tória da Informática: 1. Sistemas computacionais São sistemas formados pela identificação física (hardware) de periféricos e lógica (software) de componentes, os quais cooperam mutuamente para executar operações de maneira automática. Windows Realce 8 • 500 a.C. Ábaco: O ábaco era um instrumento simples, composto por um quadro com varetas e pontas coloridas, que permitia fazer cálcu- los aritméticos de forma rápida. Era utilizado desde a antiguidade por mercadores babilônicos. Figura 1 • 1614 Logaritmos e régua de cálculo: O matemático escocês John Na- pier criou a teoria dos logaritmos e as tabelas de logaritmos. Essas ta- belas serviram de base para que William Oughtred criasse a régua de cálculo. Figura 2 • 1642 Calculadora de Pascal: O matemático francês Blaise Pascal co- meçou a construir sua máquina de calcular, composta por rodas den- tadas, nas quais o usuário disca os números para realizar os cálculos. Figura 3 9 • 1672 Calculadora de Leibniz: O matemático alemão Gottfried Leibniz aperfeiçoou a calculadora de Pascal, o que facilitou as operações de multiplicação e divisão. Figura 4 • 1822 Máquinas de Babbage: No século XIX, o matemático britânico Charles Babbage, considerado o pai da informática, começou a traba- lhar no projeto de uma máquina diferencial e de uma máquina analíti- ca. Por razões diversas, suas máquinas não chegaram a ser construídas. Posteriormente, todavia, seus projetos serviram de base para pesquisa- dores no desenvolvimento dos computadores modernos. Figura 5 • 1848 Álgebra booleana: Uma das maiores contribuições para a História da Informática não é uma máquina, mas uma teoria matemática. O matemáti- co inglês George Boole desenvolveu a chamada álgebra booleana, que criou a base teórica para todo o desenvolvimento posterior da Informática. • 1890 Computador mecânico de cartões: Hermann Hollerith desenvol- veu o primeiro computador mecânico para acelerar os trabalhos do censo americano de 1890: a máquina de Hollerith lia os cartões per- furados usados no recenseamento. Em 1924, a empresa de Hollerith se tornou a IBM (Internacional Business Machines). 10 Figura 6 • 1938 Teoria da Informação: O matemático americano Shannon publi- cou uma tese, que mais tarde ficou conhecida como Teoria da Informa- ção, a partir da qual se demonstrou que a melhor maneira de processar dados era utilizar o sistema binário de contagem. • 1943 Mark I: O Mark I é considerado o primeiro computador moderno. Ele trabalhava com cartões perfurados e relês elétricos, e foi desenvol- vido em projeto conjunto entre a Marinha Americana e a IBM, chefiado pelo americano Howard Aiken. Em um dia, essa máquina conseguia fazer cálculos que até então levavam seis meses. • 1945 ENIAC: O exército americano queria uma máquina que realizasse complexos cálculos balísticos. Então, John Mauchly e J. Presper Eckert apresentaram o projeto de uma máquina com válvulas eletrônicas, e em 1945 começou a funcionar o ENIAC (Eletronical Numerical Integra- dor and Computer). O ENIAC media 5,5 m de altura por 25 m de compri- mento, e pesava cerca de 30 toneladas. Figura 7 • 1947 Transistor: A equipe da empresa Bell Labs, chefiada pelo america- no William Shockley, desenvolveu o primeiro transistor. Essa invenção substituiu as válvulas e serviu de base para a criação dos circuitos inte- grados e, mais tarde, dos modernos processadores. 11 Figura 8 • 1951 UNIVAC: Os desenvolvedores do Mark I, Mauchly e Eckert, lança- ram o primeiro computador comercial. O UNIVAC (Universal Automatic Computer), que era eletrônico e armazenava dados em fitas magnéticas, sendo produzido pela empresa Remington Rand. Seu primeiro compra- dor foi o Departamento Americano do Censo de 1951. Figura 9 • 1959 Circuito integrado: Originalmente, foi proposto pelo inglês G.W. Dummer, em 1952, porém, foi patenteado em 1959 por Jack St. Clair Kilby, da Texas Intruments. Esse circuito integrado utilizava transistores alojados em pequenas cápsulas de material semicondutor. A partir de então, circuitos eletrônicos imensos passaram a ser compactados em pequenos chips. Figura 10 • 1964 IBM 360: A IBM, líder na fabricação de computadores comerciais, lançou a família de computadores 360, que utilizava o conceito de mul- 12 titarefa, emulação de outros computadores e de compatibilidade. Essa família de computadores tornou-se um marco da indústria e foi cha- mada de terceira geração. Figura 11 • 1971 – Chip – programável: O americano Ted Hoff, da empresa Intel, desenvolveu o primeiro chip programável, o 4004, que abriu caminho para os processadores atuais. Figura 12 3. As Gerações dos Computadores Com o passar dos tempos, os computadores foram surgindo através de cinco gerações bem definidas: 1ª Geração (1940 a 1960) Nessa geração, os computadores mediam cerca de 32,5m2 e possuíam válvulas que geravam um alto consumo de energia e, como consequên- cia, uma enorme quantidade de calor. Exemplos: Univac I e IBM 704. 2ª Geração (1960 a 1965) Nesse período, os computadores utilizavam transistores, que foram di- minuindo gradualmente de tamanho na medida em que a tecnologia foi se aperfeiçoando. Exemplos: Univac 80 e IBM 1401. 13 3ª Geração (1965 a 1971) Nessa geração, os circuitos integrados passaram a ter uma redução sig- nificativa no tamanho. Exemplos: Univac 1101 e IBM 360. 4ª Geração (1971 a 1978) Nessa época, os computadores já utilizavam circuitos integrados em lar- ga escala e, por causa do baixo preço, obtiveram popularização. Exem- plos: Burroughs B1700 e IBM 370. 5ª Geração (1979 aos dias atuais) Em tempos atuais, os computadores já utilizam processadores à base de silício, inteligência artificial e tecnologia de raios laser para discos, fitas e impressoras. 4. Tipos de Computadores Existem muitos tipos de computadores. Vamos classificá-los pelo porte, ou seja, pela capacidade de processamento. • Mainframes: Nos anos 1970, eram os computadores das grandes em- presas. Realizavam grandes tarefas e ocupavam salas inteiras. • Servidores de Rede: São computadores capazes de servir diversas má- quinas ao mesmo tempo. Possibilitaram que empresas difundissem a utilização do computador entre seus funcionários e setores. • Workstation: São muito utilizados por pessoas ou empresasque neces- sitam de computadores velozes e capazes de realizar muito trabalho ao mesmo tempo. São computadores personalizados. • PC – Personal Computer: Atualmente, o computador pessoal, também conhecido como desktop, é o responsável pelo sucesso da populariza- ção da informática entre as pessoas e empresas, se tornando cada vez mais barato e acessível, realizando tanto tarefas rotineiras quanto ta- refas mais avançadas. • Notebook: Computador portátil, que cabe em uma pasta e é adequado para o trabalho de campo ou a movimentação de dados, pois pode ser levado a qualquer lugar. • Palmtop, Tablet e Smartphone: O palmtop, como o próprio nome diz, cabe na palma da mão e assim como o tablet e o smartphone realizam quase todas as tarefas de um PC (Personal Computer). Estes tipos de computadores móveis (mobile) se caracterizam pelas suas dimensões limitadas. Embora ainda possam ser vistos como PC, pois em sua maio- ria possuem teclado físico ou digital e tela de monitor pequena para visualização do sistema operacional. 14 • PDA: Uma nova categoria de computadores são chamados de PDAs (Personal Digital Assistent). Sua principal característica é a não utiliza- ção de um teclado para entrada de dados, e sim de uma caneta espe- cial. 5. Sistema Computacional • Hardware: é a parte física do sistema informatizado, ou seja, o conjunto de circuitos eletrônicos, chips, placas e demais dispositivos. • Software: é a parte lógica do sistema informatizado. É representado pela lógica de processamento na forma de conjuntos de instruções or- ganizadas, reconhecidas e executadas pelo computador com a finali- dade de realizar ações do usuário. • Usuários: são as pessoas que utilizam os sistemas computacionais. Elementos fundamentais de um sistema computacional: Software Hardware Usuários Figura 13 6. Hardware Podemos definir como hardware as partes do computador que você conse- gue ver e tocar, como o teclado, o mouse, o monitor. A palavra hardware é 15 inglesa e nos remete a um produto sólido, palpável. Hardware é, portanto, equipamento de Informática. O computador, por sua vez, é um conjunto de peças de hardware. Se existisse apenas hardware, sem o software, os computadores não teriam utilidade, pois o hardware sozinho não sabe trabalhar. O computador é uma máquina programável, ou seja, o homem deve dar-lhe instruções para que realize tarefas. 6.1 Unidade Central de Processamento Neste tópico, conheceremos melhor uma das duas partes mais impor- tantes do computador. Além disso, veremos quais são os processadores mais importantes; no próximo tópico, veremos os tipos de memória. Você já sabe que o computador é um conjunto de peças de hardware. Vejamos então suas partes mais importantes. A CPU será estudada tan- to neste subtópico quanto nos subtópicos 7.3.1 (Memórias) e 7.3.2 (Disco rígido). • CPU (Unidade Central de Processamento): A CPU é o cérebro do com- putador, pois é ela que comanda todas as suas funções, através de um circuito eletrônico montado em pequenas placas de silício muito po- tentes. Essas placas são alocadas em uma pequena peça, chamada chip, menor que uma caixa de fósforos, também conhecida como proces- sador. A Informática como a conhecemos hoje só se tornou possível graças ao grande desenvolvimento alcançado pelas CPU, através do desenvolvimento de processadores poderosos e baratos. A CPU é um circuito eletrônico muito poderoso que recebe, processa e devolve da- dos. Uma CPU pode conter milhões de transistores no seu circuito e, apesar disso, não ocupa muito espaço. Figura 14 Você Sabia A história dos processadores está muito ligada à empresa Intel, que desenvolveu os primeiros modelos e até hoje é a maior fabricante de processadores para microcomputadores. 16 6.2 Gerações de Processadores Intel A Intel tem saído na frente no lançamento de novas gerações de proces- sadores. Por isso, tornou-se um costume batizar as gerações, apresenta- das na tabela a seguir, com nomes dos processadores Intel. Tabela 1 - Evolução dos processadores Geração Processador Intel Nome Popular 1ª XT80086 XT 2ª AT80286 286 3ª AT80386 386 4ª AT80486 486 5ª Pentium Pentium 6ª Pentium II Pentium II 7ª Pentium III Pentium III 8ª Pentium IV Pentium IV 9ª Celeron Dual-Core Celeron Dual-Core 11ª Core Duo Core Duo 10ª Core 2 Duo Core 2 Duo 12ª Core 2 Quad Core 2 Quad 13ª Core i3, Core i5 e Core i7 Core i3, Core i5 e Core i7 14ª Itanium 2 Itanium 2 A Intel é a líder, mas não a única fabricante de processadores. Há con- correntes que também produzem chips de qualidade, como AMD, Cyrix e Motorola. 6.3 Representação de Dados A forma como a arquitetura de um processador foi elaborada faz com que ele se comunique apenas através de “chaves” positivas e negativas, assumindo valores 0 (zero) e 1 (um). Isso significa que, para cada ordem que mandamos o processador executar, ele realiza milhares de opera- ções apenas usando as “chaves” 0 e 1. Os dados são algum tipo de material em formato desorganizado, que não significam nada isoladamente. Exemplo: Média obtida pelo aluno = 7,0. Já a informação é o resultado da transformação dos dados em algo útil para o usuário. Exemplo: O aluno terá que fazer exame final por não ter obtido média 7,5. 17 A menor unidade de informação que um computador pode armazenar, então, é este binômio: 0 (zero) ou 1 (um). A esse tipo de informação cha- mamos Código Binário ou Bit (do inglês Binary Digit), que é a Linguagem de Máquina usada pelos computadores. A representação do Bit2 é a letra b minúscula. Figura 15 Para complementar seu entendimento sobre a realização do processa- mento das informações executadas pela CPU, a seguir se descrevem os principais tipos de memória utilizados nos computadores. ► 6.3.1 Memórias São dispositivos eletrônicos ou magnéticos utilizados para retenção da informação. Já dissemos que, para o processador trabalhar com dados que recebe das memórias, ele processa e devolve novos dados para as memórias. Vamos conhecer os vários tipos de memória que há em um computador. • Principal (eletrônica, temporária, volátil): Normalmente chamada de memória RAM (Random Access Memory, memória de acesso randômico ou aleatório), é a memória que o processador mais utiliza. Trata-se de um circuito eletrônico que armazena dados enquanto o computador estiver ligado. Sua grande vantagem é a velocidade, pois ela fornece os dados rapidamente para a CPU; sua desvantagem é o custo, pois é a memória mais cara de todas. • Auxiliar (temporária, externa, de massa): Com exceção da principal, as demais memórias do micro são chamadas de auxiliares e são usadas para o armazenamento de volumes grandes de informação que o pro- cessador não utiliza com tanta frequência. Exemplos de memória au- 2. Bit Significa dígito binário e se representa pelos valores 0 (verdadeiro) ou 1 (falso). 18 xiliar são os pendrives, CD-ROMs, DVD-ROMs, HDs Externos e Cartões SD e Micro SD. • ROM (Ready Only Memoty): é uma memória especial, que retém os da- dos básicos para o início do funcionamento do computador e depende de energia elétrica para reter dados, os quais não se perdem porque existe uma bateria no computador que mantém os circuitos energiza- dos mesmo depois do desligamento da tomada. • Memórias Temporárias e Permanentes: a memória que depende de energia elétrica para manter os dados é chamada de temporária: quando acaba a energia, os dados se perdem. Por exemplo, a memória principal é a de BIOS. Por outro lado, as memórias que retém os dados mesmo sem energia elétrica são chamadas permanentes, por exemplo, os antigos disquetes, substituídos então pelos CD-ROMs e pendrives, DVD-ROMs, HDs Externos e Cartões SD e Micro SD, conforme citados acima. • Memórias Graváveis e Somente Leitura: algumas memórias podem ser gravadas e regravadas quantas vezes forem necessárias. É o caso da memória principal. Outras memórias só podem ser lidas, e por isso são chamadas de ROM (Read Only Memory, ou Memória SomenteLeitu- ra). É o caso dos CD-ROM e DVD ROM. ► 6.3.2 Disco Rígido Vamos conhecer melhor as memórias auxiliares, utilizadas pelo compu- tador para a armazenagem permanente de grandes volumes de dados. Sua velocidade é bem mais baixa que a memória principal, ou seja: quan- do a CPU solicita um dado para a memória auxiliar, leva mais tempo para ser atendida. As memórias auxiliares mais usadas são o disco rígido, o CD-ROM, o DVD-ROM e o pendrive. • Hard disk (HD) ou Disco Rígido: é uma memória auxiliar fixa, perma- nente, gravável e de grande capacidade de armazenagem. O disco rígi- do é a memória auxiliar mais utilizada: é instalada dentro do gabinete do computador. ► 6.3.3 Mídias de Armazenamento Removível (pendrive, CD-ROM e DVD-ROM) • Pendrive: é o tipo de memória auxiliar removível mais popular. É gra- vável, permanente e armazena volumes consideráveis de informa- ção. • CD-ROM e DVD-ROM: são memórias removíveis, permanentes, de alta capacidade de armazenagem. Como os nomes dizem, são do tipo ROM (somente leitura). A gravação ocorre durante a fabricação do CD/DVD. Depois disso, só é possível ler o conteúdo. 19 Você Sabia Os discos rígidos gravam pelo sistema magnético. Por isso, devem ficar longe de campos magnéticos fortes, como ímãs e alto-falantes grandes. O CD-ROM e o DVD são baseados em sistemas ópticos. Então, tome cuidado para não riscar nem sujar a superfície dos discos. 6.4 Periféricos de Entrada e Saída e Entrada-saída Periféricos são as peças de hardware que agem junto com a CPU e a me- mória. Através dos periféricos, nos comunicamos com o computador e recebemos os dados que ele processa. (MATOS, 2003). Nesta lição, trata- remos dos periféricos mais comuns. • Periféricos de Entrada Os periféricos de entrada são os que nos permitem enviar dados para a CPU e para as memórias, por exemplo: o teclado, o mouse e o scanner. Com o teclado, digitamos texto e comandos, que serão enviados para a CPU. Com o scanner, pode-se transformar imagem em arquivo, em um processo chamado digitalização, que pode ser usado para fotos, imagens de livros, de jornais e revistas. • Periféricos de Saída Os periféricos de saída são os que nos devolvem o resultado do proces- samento, por exemplo: o monitor e a impressora. Eles dão saída para os dados processados. • Periféricos de Entrada-saída Alguns periféricos são ao mesmo tempo de entrada e saída: pendrive, HD Externa e o disco rígido, por exemplo, tanto recebe dados da CPU como envia dados para ela. 7. Software Software é a palavra inglesa para programa. Ela nos dá a ideia de um produto impalpável, que não podemos tocar. O software é um produto intelectual, ou seja: um programa de computador. Para que um computador execute determinada tarefa, é necessário car- regar na sua memória um conjunto de comandos que denominamos programa (software). Esses comandos devem ser escritos em linguagem que possa ser entendida pela máquina. Assim, pode-se definir software como a parte lógica capaz de dotar um equipamento físico da realização das mais variadas tarefas. 20 7.1 Tipos de Software A seguir, vejamos os principais programas aplicativos, utilitários e lin- guagens. Os softwares podem ser classificados em quatro grandes grupos: a) Sistema Operacional: é o programa que comanda o funcionamento do micro. O sistema operacional é carregado na memória assim que o computador é ligado. Todos os demais programas dependem dele e seguem os padrões que ele estabelece. b) Aplicativos: os aplicativos realizam as coisas práticas que tornam o computador útil. Com aplicativos, redigimos textos, fazemos cálculos, criamos bancos de dados, navegamos na internet, escrevemos e-mails, desenhamos, projetamos etc. c) Utilitários: são programas que tornam o computador mais eficiente ou que ajudam na sua manutenção. Por exemplo, os programas antivírus e os programas para manutenção e diagnóstico de problemas do computador. d) Linguagens: são programas para fazer outros programas. Com as linguagens de programação, constroem-se novos programas. 7.2 Vírus Eletrônico Em informática, um vírus de computador é um software malicioso que é desenvolvido por programadores que, tal como um vírus biológico, in- fecta o sistema, faz cópias de si mesmo e tenta se espalhar para outros computadores, utilizando-se de diversos meios. A maioria das contaminações ocorre pela ação do usuário, executando o arquivo infectado recebido como um anexo de um e-mail. A contamina- ção também pode ocorrer por meio de arquivos infectados em pendrives, CDs e outros. A segunda causa de contaminação é por Sistema Operacio- nal desatualizado, sem correções de segurança, que poderiam corrigir vulnerabilidades conhecidas dos sistemas operacionais ou aplicativos, que poderiam causar o recebimento e execução do vírus inadvertida- mente. Ainda existem alguns tipos de vírus que permanecem ocultos em deter- minadas horas, entrando em execução em horas especificas. Também se pode ser infectado por um vírus através de sites contamina- dos. Atenção! Uma das formas de “contágio” mais comum por vírus eletrônico é a execução de programas piratas, principalmente jogos, no microcomputador. Portanto, procure não utilizar programas piratas; além disso, pirataria de software é crime (VALDAMERI, 2002 Windows Realce 21 Terminamos a leitura da primeira lição da disciplina Informática Apli- cada, ao longo da qual percebemos a importância de identificarmos cor- reta e cientificamente o funcionamento de um computador: analisamos sua estrutura física e lógica e reconhecemos suas aplicações para sua adequada utilização no trabalho, uma vez que a Informática serve para auxiliar o homem nos processos rotineiros. Assim, compreendemos que ela atinge hoje todas as classes da nossa sociedade, e que as tecnologias existentes nos permitem executar atividades complicadas de forma sim- ples, rápida e funcional. Exercícios Propostos 1. Assinale a alternativa que afirma a real necessidade da existência dos computadores. ( ) a) Foi construído para desempenhar cálculos e operações lógicas com facilidade e rapidez. ( ) b) Serve apenas para funções e cálculos lógicos. ( ) c) Decodifica toda a linguagem máquina e faz a interação com a inter- face humana. ( ) d) Existe para desempenhar trabalhos administrativos rotineiros e para o lazer. ( ) e) Resolve todas as operações e cálculos aritméticos que o usuário so- licita. 2. Assinale a alternativa que descreve a classificação correta dos gru- pos de software. ( ) a) Sistema operacional, aplicativos, utilitários e linguagens. ( ) b) Aplicativos, utilitários, processadores e sistema operacional. ( ) c) Utilitários, linguagens, sistema operacional e periféricos. ( ) d) Vírus eletrônico, aplicativos, utilitários e linguagens. ( ) e) Processadores, vírus eletrônico, aplicativos e utilitários. 3. Marque (V) nas alternativas que podem ser consideradas formas de contágio e (F) nas que não podem. ( ) Execução de programas piratas. ( ) Execução de jogos piratas. ( ) Acesso contínuo e prolongado ao disco rígido. ( ) Mensagens e sons não comuns. ( ) Mudança no comportamento de programas. ( ) a) V V F F F ( ) b) V V V V V ( ) c) V V F V V ( ) d) V V V F V ( ) e) F V V F V Windows Realce Windows Realce Windows Realce 22 4. Quanto à função do Disco Rígido, marque verdadeiro (V) ou falso (F). ( ) É uma memória auxiliar fixa, permanente e gravável. ( ) É uma memória auxiliar removível. ( ) Possui grande capacidade de armazenagem. ( ) É instalado dentro do gabinete do computador. ( ) É o tipo de memória mais popular. ( ) a) V V F F F ( ) b) V F V V F ( ) c) V V F V V ( ) d) V V V F V ( ) e) F V V F V 5. Complete a frase com as opções abaixo. Para que um computador execute determinada tarefa, é necessário carregar na sua __________________ um conjunto de comandos que denominamos ___________________. ( ) a) memória/software ( ) b) memória rom/software ( ) c) entrada e saída de dispositivos/tipos de software( ) d) memória/utilitários ( ) e) entrada e saída de dispositivos/componentes Windows Realce Windows Realce
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