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Tecnologia de Informação

• Conjunto de tecnologias com suporte tendencialmente em meios electrónicos como os sistemas computorizados, em que é processada, armazenada ou transmitida de forma automatizada a informação gerada por esses sistemas

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Tecnologias de Informação

• Suportes físicos associados

• Diferentes áreas de aplicação:– Informática– Burótica (escritório electrónico)– Telemática (informática e telecomunicações)– Controlo e Automação (sistemas informáticos

no controlo de processos industriais)

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Dados versus Informação

• Dados: Representação de factos, conceitos ou instruções de um modo convencional e adequado à comunicação, interpretação ou tratamento por meios humanos ou automáticos

• Informação: Significado atribuído aos dados através de convenções a eles aplicadas, portanto articulados entre si

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Dados versus Informação

• Um facto ou um dado susceptível de transportar conhecimento é informação

• Toda a informação capaz de ser reduzida a um conjunto de dados sujeitos a operações repetitivas é automatizável (por contraponto com a informação não automatizável)

Informação automatizável

DADOS

Operações sobre dados

PROCESSAMENTO

Resultados

INFORMAÇÃO

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Informática

• Ramo científico-tecnológico que engloba os métodos e técnicas de processamento de informação usando meios automáticos

• Abrange análise, concepção, criação implementação e operação de meios informáticos

• Cruza-se com outras áreas tecnológicas (tecnologia electrónica)

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Informática versus Informação

Papel da informática para com a informação:• Processamento: tratamento ou cruzamento de dados

com vista à obtenção de resultados• Armazenamento: garantir a persistência dos dados de

modo a que não se degradem e que possam futuramente ser acedidos de um modo eficiente

• Transmissão: troca de dados entre agentes (ex. computadores) que processam ou interpretam a informação. Pode ser de âmbito local, regional ou mesmo inter-continental (ex. através da Internet)

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Computador• Surge da necessidade do homem se libertar de

tarefas repetitivas

• Evolução de sistemas de cálculo, inicialmente mecânicos - Ábaco

• Computadores actuais têm um potencial de cálculo muito elevado

• ..No entanto não conseguem resolver sozinhos os problemas se não forem devidamente instruídos

• Para que o homem consiga resolver um problema através de um computador tem que tornar esse problema computável

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Computador“Aparelho electrónico de comando humano que, com extraordinária rapidez realiza cálculos complicados e resolve problemas difíceis relativos a trabalhos científicos, gestão de empresas, telecomunicações, planeamento de voos de avião, etc., tratando os dados que lhe são introduzidos segundo instruções previamente programadas e fornecendo opu armazenando, para utilização imediata ou posterior, os resultados dessas operações.”

in Dicionário da Língua Portuguesa - Porto Editora

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Sistemas Informático constituído por:Hardware + Software

• Hardware: É todo o equipamento físico que faz parte do sistema informático. Podem ser usadas diversas tecnologias no seu fabrico (electrónica analógica, electrónica digital, mecânica,...)

• Software: Criação intelectual que compreende os programas, procedimentos, regras e qualquer documentação associada, relativos ao funcionamento de um sistema de processamento de dados

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Divisão habitual do Software

• Software de sistemas: Camada de software adaptada à arquitectura de hardware em questão e que oferece ao restante software assim como ao utilizador a possibilidade de explorar recursos disponibilizados pelo sistema informático

• Software de aplicação: Todo o software concebido para resolução de problemas de aplicação genéricos ou específicos de vários domínios (ex. processamento de texto, folhas de cálculo, representação gráfica ...)

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Software de sistema

•Sistemas Operativos(englobam diversos módulos como: gestão dosistema de ficheiros, controlodos periféricos, interface de comandos com o utilizador,gestão do uso da capacidade de processamento,... )

Software de aplicação

•Processadores de texto•Folhas de cálculo•Gestores de bases de dados•Programas de desenho•Programas de Cad•Programas de contabilidade,salários, gestão comercial•Tratamento estatístico•...

Browsers :software de pesquisa para Internet suportando vários serviços

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Estrutura de um Sistema Informático

(conjunto de partes dependentes e inter-relacionadas entre si, que realizam determinados objectivos)

Dispositivos deentrada de dados

Dispositivos desaída de dados

Unidade Central deProcessamento (CPU)

Dispositivos dearmazenamento

(memória)

barramento

input output

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Sistemas de numeração• Permite representar uma quantidade usando um

conjunto de símbolos

• A quantidade de diferentes símbolos existentes num dado sistema de numeração representa a sua base (binário: 2; hexadecimal: 16; octal: 8; ... )

• Exemplo do sistema de numeração decimal que é composto por dez símbolos diferentes: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

• É possível converter uma quantidade expressa num sistema de numeração para outro sistema de numeração

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Unidades de Informação usadas em Informática

• Unidade mínima de informação: “binary digit” Bit ou dígito binário - tem dois estados possíveis.

• Geralmente a informação é manipulada em sequências de 8 bits. Byte é a designação adoptada para um octeto ou conjunto de 8 bits.

1 byte = 8 bits 1 Kb (Kilobyte) = 1024 bytes

1 MB (Megabyte) = 1024 KB 1 GB (Gigabyte) = 1024 MB

1 TB (Terabyte) = 1024 GB

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Sistema de numeração binário• Como o computador processa informação em formato digital, é necessário haver conversão do sistema

decimal para o sistema binário. exemplo:

binário: 0 1 0 0 1 0 0 0 decimal: 720x27+1x26+0x25+0x24+1x23+0x22+0x21+0x20 = 7272 2

0 36 2 Conversão Base 2 para Base 10

0 18 2 e Conversão Base 10 para Base 2

0 9 2

1 4 2

0 2 2

0 1 2

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Unidade Central de Processamento (Processador)

(unidade funcional que, num computador, interpreta e executa instruções. Um processador é constituído, pelo menos, por uma unidade de controlo de instruções e uma unidade aritmética e lógica)

CPU

Aquisição

Descodificação

Buffer de instruções

Controlo(Registos)

bus ou barramento unidade aritmética e lógica - ALU

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Funcionamento genérico de um microprocessador - CPU

• Um registo (program counter) especial do CPU contém o endereço de memória da próxima instrução a ser executada

• É feita a aquisição da instrução a ser executada pelo CPU, sendo esta enviada para o buffer de instruções

• A unidade de controlo descodifica a instrução que poderá ser de entrada/saída ou uma operação que será executada na ALU

• A ALU utiliza um registo especial (Acumulador) para aí colocar o resultado das operações

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Conceitos de Hardware e electrónica

• Arquitectura: Conjunto de regras de estrutura/organização geral de um computador

• Transístor: dispositivo semicondutor utilizado essencialmente para comutação (a corrente passa/a corrente não passa). Comporta-se, portanto como um interruptor

• Circuito integrado: associação de transístores, resistências,.. , ligados entre si de modo a produzirem circuitos lógicos com um volume muito reduzido e que possuem funções específicas

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Memória de um computador• Primária: onde são carregados os programas

antes de serem executados pelo CPU; CPU tem acesso directo a ela através do barramento; muito rápida no acesso e na escrita

• Secundária: acesso e manipulação mais lenta através de software e hardware de controlo; maior capacidade que memória primária; persistência para além de uma sessãoMemória: Constituída por um número finito de posições.Cada posição tem associado um endereço e armazena um valor

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Dispositivos de armazenamento - 1 Memórias primárias

(interactuam directamente com o CPU)• Memória ROM (“Read Only

Memory”):

-PROM (“Programmable Read Only Memory”)

-EPROM, EEPROM (memórias reprogramáveis - “Erasable”, “Electronic Erasable”)

• Memória RAM (“Random Access Memory”)

• Tecnologias de fabrico:

-DRAM (“Dynamic RAM”), FTP (“Fast Page Mode”) ou EDO (“Extended Data Out”), até 1Gbit!

-SRAM, + rápida, usada geralmente em memórias cache (“Static RAM”)

-VRAM, memória DRAM específica para placas gráficas ( dois portos de dados )

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Dispositivos de armazenamento - 2 Memórias secundárias

(persistentes, maior capacidade de armazenamento,usualmente designadas por memórias de massa)

• Discos rígidos (hard disk): capacidade > 1Gbyte

• Disquetes (floppy disks): 720KB, 1.44MB

• Discos compactos - CDs: 650 MB

• DVDs (Digital Video Disc): vários biliões de bytes

• Bandas magnéticas (tape streamer) -acesso sequencial: 60MB (média)

• DATs (Digital Audio Tape): alguns Gygabytes

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Placa principal típica de um PC (“motherboard”)

bateria controladorteclado

ROM BIOS

MemóriaRAM

Memóriacache

bus

CPU

Slots de expansão

controladoresde barramento

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Arquitecturas de barramento

• ISA (“Industry Standard Architecture”) - 16 bits

• MCA (“Micro Channel Architecture”) - 32 bits

• EISA (“Enhanced ISA”) - 32 bits

• VLB (“Vesa Local Bus”) - 32 bits

• PCI (“Peripheral Component Interconnect”) - 32 ou 64 bits (PCI 2.1 permite até: 64 bits dados e endereçamento ; 66 MHz de frequência de funcionamento ; 264 Mb/s taxa de transferência)

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Componentes electrónicos geralmente presentes numa board de PC (seu “chipset”)

A motherboard contém toda a lógica que complementa o processador (e coprocessador) e memória. Funções/Componentes:

-Descodificação de endereços e mapeamento de memória

-Controlador de teclado

-Canais DMA (“Direct Memory Access”)

-Controlador de interrupções

-Controladore(s) de barramento

-Relógio/calendário alimentados por bateria interna

-Oscilador controlado por cristal

-Controlador de acesso à memória principal

-Controlador da cache externa ao uP

-Lógica para comutação para "turbo"

-Lógica de programação de "wait state"

-BIOS ROM

poderá ainda incluir:

-Controladore(s) para “slots” PCMCIA

-Gestão de consumo ("green" power-conservation logic )

-Lógica para sinal de vídeo para CRT, LCD, ou ambos

-Controladores para portas série, portas paralelas, “floppy”, SCSI e/ou IDE, etc.

-Placas de rede (ex. Ethernet)

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Periféricos - dispositivos só de entrada, só de saída ou de entrada e saída

• Qualquer equipamento que, em relação a uma unidade de processamento específica, permite que esta mantenha comunicações com o exterior.

Permitem, por exemplo, suportar a interface entre o utilizador e o computador.

• Interface : Fronteira partilhada entre duas unidades funcionais, definidas pelas suas características físicas comuns de interligação, características dos sinais e outras características apropriadas. Este conceito implica que os dois dispositivos tenham funções diferentes.

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Dispositivos de entrada• Teclado

• Rato (existem várias soluções técnicas adoptadas em portáteis para permitirem o seu uso)

• Caneta/Leitor óptico

• Scanner (digitalizador de imagens) - de mão ou de mesa

• Periféricos multimédia

• Periféricos para suporte de ambiente de realidade virtual

• Sensores

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Dispositivos de output• Monitor CRT ou LCD (VGA, superVGA)• Impressora (matriciais, jacto de tinta, laser, térmicas, sublimação

de cera, ...)• Plotter (ou traçador gráfico)• Data Show• Colunas de áudio• Outros periféricos multimédia• Periféricos para suporte de ambiente de realidade virtual• Actuadores

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Dispositivos de input/output• Drives de discos, disquetes, CDs, ...• Modems, modem-fax (modems internos ou externos)• Placas RDIS• Adaptadores de rede (cabo coaxial, par entrançado, fibra óptica) - existem

vários standards para redes de dados

Algumas interfaces conhecidas:

-IDE, SCSI, RS-232,...

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Classificação de sistemas informáticos

• Alguns critérios de classificação: número de utilizadores e tarefas com que o sistema pode trabalhar simultaneamente, capacidade do sistema em termos de velocidade de processamento, capacidade de armazenamento, capacidades gráficas, número de processadores, arquitectura de hardware e software.

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Sistema .Monotarefa

monoposto : .Multitarefa

(standalone)

Sistema .Multiposto(centralizado)

multi-utilizador: .Rede de computadores

.Híbrido-cliente/servidor

.Sistema distribuído

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Classificação tradicional dos computadores-Grande porte: Supercomputadores

Mainframes

-Médio porte: Minis

Workstations

-Pequeno porte: Micros / Ultramicros

Micros da família de PCs IBM-compatível:

-Processador x86, sistema operativo DOS ou MS-Windows

-Grande concorrente: Apple/Macintosh

Micros, outra distinção importante:

-Desktop, Notebook, Subnotebook

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Evolução da linha de Processadores x86

0

100

200

300

400

8086 286 386 486 Pentium

Desempenho (MIPS - milhões de instruções porsegundo )Nº de transistores (x10.000)

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• Democratização do IBM-compatível, clones

• Predominância da dupla Intel/Micosoft

• Outros fabricantes de processadores: AMD, Cyrix

• Nova plataforma RISC - Power PC (IBM e Apple)

• Avanços na tecnologia de miniaturização - VLSI

• Mercado em grande crescimento e de grande dimensão (Mundial)

...Grandes batalhas comerciais (políticas de preços com margens muito pequenas)