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INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS
COMPUTACIONAIS
Prof. Esp. Patricia Dias da Silva Peixoto
Matéria: Sistema Computacional
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O QUE É INFORMÁTICA?
Em 1957, o alemão Karl Steinbuch publicou um jornal chamado Informatik: Automatische Informationsverarbeitung ("Informática: processamento de informação").
Em português, a palavra informática é formada pela junção das palavras informação + automática.
Pode dizer-se que informática é a ciência que estuda o processamento automático da informação.
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POR QUE ESTUDAR INFORMÁTICA?
Informática tem uma função social e um impacto ímpar na sociedade.
Desempenha um papel chave nos maiores avanços de nossa época.
São diversas áreas precisando de profissionais capacitados e, no Brasil, uma oferta muito baixa de mão-de-obra.
Os profissionais mais qualificados têm uma inserção rápida no mercado (escolhem onde querem trabalhar).
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O QUE ESPERAR DE UM CURSO TÉCNICO
EM INFORMÁTICA?
Entendimento dos princípios fundamentais de funcionamento de dispositivos computacionais.
Capacidade de analisar problemas e desenvolver soluções computacionais.
Criar programas que aproveitem da melhor forma os recursos da máquina.
Noções fundamentais de redes e desenvolvimento de sistemas que utilizem rede.
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O QUE ESPERAR DE UM CURSO TÉCNICO
EM INFORMÁTICA?
Entendimento dos princípios de funcionamento
da internet.
Desenvolvimento de sites e aplicações de rede que
utilizem tecnologias recentes.
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O QUE É UM COMPUTADOR?
O computador é uma máquina que processa
dados.
Entre vários benefícios, podemos citar:
Grande velocidade no processamento
Disponibilização de informações.
Próprio para execução de tarefas repetitivas
Propicia a redução de custos em várias atividades.
É formado e funcional por meio de duas bases:
Hardware
Software
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HARDWARE
Hardware é a parte física de um computador, é
formado pelos componentes eletrônicos, como por
exemplo, circuitos de fios e luz, placas e qualquer
outro material em estado físico.
Todo o conjunto de componentes físicos de
um computador incluindo os periféricos
ligados a ele. Por exemplo, o teclado, os
monitores, as impressoras entre outros.
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SOFTWARE(PROGRAMAS)
É formado por componentes não físicos.
É formado por instruções lógicas que fazem o
hardware trabalhar de forma a apresentar
resultados.
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O QUE É UM SISTEMA COMPUTACIONAL?
Todo Sistema Computacional, no qual o
Computadores Digitais e os Microcontroladores
estão incluídos, é um Sistema Lógico formado por
duas partes fundamentais, denominadas de:
“Hardware" e “ Software“.
Sistema de Computação = hardware + software
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O QUE É UM DADO?
Dado pode ser definido como a matéria-prima
originalmente obtida de uma ou mais fontes
(etapa de coleta).
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O QUE É A INFORMAÇÃO
A Informação é o resultado do processamento.
Isto é, o dado processado ou "acabado”.
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OBTENDO A INFORMAÇÃO
Dados Processamento
Informação
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PORQUE DOS COMPUTADORES...
Há muito tempo, o homem vem tentando resolver seus problemas de forma cada vez mais rápida e com menos esforços.
Procurando fazer com que suas tarefas repetitivas sejam executadas com maior precisão e eficiência.
O computador veio ajudar nesse sentido. Na verdade, o computador revolucionou o mundo contemporâneo.
Ele está infiltrado nos hospitais, nos escritórios, nas indústrias, nas casas, nos restaurantes etc.
É uma ferramenta quase que indispensável para qualquer profissional
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PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM
COMPUTADOR
O computador não é uma máquina com
inteligência.
Possui grande capacidade para processamento de
informações.
Grande volume de dados
Grande velocidade nas operações sobre esses dados
É uma máquina de cálculos extremamente rápida
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O DESAFIO
Quem é mais rápido, o cérebro humano ou um
computador moderno?
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PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
Basicamente, o computador é organizado em três
grandes funções ou áreas:
Entrada de dados.
Processamento de dados.
Saída de dados.
Você já viu isso antes!?
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OBTENDO A INFORMAÇÃO
Dados Processamento
Informação
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ENTRADA DE DADOS
Para o computador processar dados, precisamos
ter meios para fornecê-los a ele.
Teclado
Mouse
disquetes e CDs
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PROCESSAMENTO DE DADOS
Os dados fornecidos ao computador podem ser
armazenados para processamento imediato ou
posterior.
O armazenamento de dados é feito na memória
do computador, que pode ser volátil (isto é,
desaparece quando o computador é desligado), ou
pode ser permanente (enquanto não é “apagada”
por alguém).
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PROCESSAMENTO DE DADOS
O processamento dos dados é feito na CPU -
Central Process Unit - unidade de processamento
central (ou simplesmente processador) onde a
informação é tratada.
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SAÍDA DE DADOS
Os dados resultantes do processamento das
informações pelo computador podem ser
apresentadas de inúmeras formas, e por meio de
diversos dispositivos.
monitor de vídeo
impressoras
Cds
Pendrives
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PROCESSAMENTO DE DADOS:
O ESQUEMA.
Processamento Entrada Saída
Dispositivo
de Entrada Dispositivo
de Saída Memória
CPU
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COMPLICADO?
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PROCESSAMENTO DE DADOS
Exemplo 1 – Exibir a média de dois números.
Processamento Entrada Saída
Dispositivo
de Entrada Dispositivo
de Saída Memória
CPU
(6 + 8) / 2 6 , 8 7
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ESTÁ DIFÍCIL AINDA?
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ANALOGIA AO CÉREBRO HUMANO
Observe os dados
do problema
(Entrada) Pense uma solução
(Processamento) Escreva o resultado
(saída)
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TENTE VOCÊ....
Exemplo 2 – Exibir se o aluno está aprovado ou
reprovado.
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Processamento Entrada Saída
Dispositivo
de Entrada
Dispositivo
de Saída
Memória
UCP
Notas da Ana, 5, 3 Se (5+3)/2>=7 aprovado Senão reprovado
Ana, reprovado
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CLASSIFICAÇÃO DE SOFTWARE SEGUNDO A
FORMA DE DISTRIBUIÇÃO
Freeware:
São gratuitos e podem ser copiados, instalados e
apagados a qualquer tempo sem a necessidade de
compra. Pode ou não ser exigido registro para o uso.
Shareware:
Pode ser utilizado apenas durante um período de
tempo estipulado pelo desenvolvedor do software
Ao passar deste tempo é necessária a aquisição do
software.
Geralmente possui recursos limitados.
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CLASSIFICAÇÃO DE SOFTWARE SEGUNDO A
FORMA DE DISTRIBUIÇÃO
Demo:
Demonstrações dos programas.
Não possui todas as funções do software completo
Geralmente referem-se à jogos.
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SISTEMAS COMPUTACIONAIS CLASSIFICAÇÃO
QUANTO À CARACTERÍSTICA DE CONSTRUÇÃO
Primeira, segunda, terceira, quarta e quinta
(????) geração
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1ª GERAÇÃO (...DÉCADA DE 50):
A válvula é o componente básico
Grande
Esquentava muito
Gastava muita energia elétrica
Ocupavam muito espaço físico.
Tinham, dispositivos de Entrada/Saída primitivos
(através da cartões perfurados).
Eram aplicados em campos científicos e militares.
Linguagem de programação: linguagem de
máquina.
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ENIAC
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2ª GERAÇÃO (INÍCIO DOS ANOS 60):
O transistor é o componente básico
Tamanho menor que a válvula
Esquentava menos
Gastava menos energia elétrica
Mais durável e confiável
As máquinas diminuíram muito em tamanho e
suas aplicações passam além da científica e
militar a administrativa e gerencial.
Surgem as primeiras linguagens de
programação.
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3ª GERAÇÃO (MEADOS DOS ANOS 60
ATÉ MEADOS DOS ANOS 70):
Marco inicial: surgimento dos C.Is.
LSI (Large Scale Integration)
Componente básico: ‘chip’
Pequena pastilha de silício de 1 cm2
Composto de milhares de transistores
Os computadores diminuíram de tamanho e
aumentaram seu desempenho
A memória é feita de semicondutores e discos
magnéticos.
Operações internas mediam-se em
nanossegundos.
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APPLE I
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4ª GERAÇÃO (MEADOS DOS ANOS 70 A
INÍCIO DOS ANOS 90):
Tem como marco inicial o surgimento do
microprocessador.
O VLSI é o componente básico (menor que o LSI)
Houve a miniaturização dos computadores
Nesta geração é que surgiram os microcomputadores
PC
Surgem muitas linguagens de alto-nível e nasce
a teleinformática, transmissão de dados entre
computadores através de rede.
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5ª GERAÇÃO (ANOS 90 - ????):
Devido ao avanço tecnológico o conceito de
geração torna-se obsoleto.
O ULSI é o componente básico (menor que o
VLSI)
Processamento Paralelo, Inteligência Artificial,...
Altíssima velocidade de processamento,
Alto grau de interatividade, etc.
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SISTEMAS COMPUTACIONAIS
CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO PORTE
Computadores pessoais (PC- Personal computer)
Supercomputadores
Mainframes
Minicomputadores
Estações de trabalho
Dispositivos móveis
Notebook
netbook
Palmtop
Tablets
SmartPhones
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PERSONAL COMPUTER
O conceito de computador pessoal baseia-se em
máquinas pequenas e de baixo custo, projetadas
para uso pessoal ou corporativo.
O termo é usado correntemente para se referir a
computadores de mesa, portáteis (laptops) e
outros dispositivos do gênero
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SUPERCOMPUTADORES
Computadores com grande poder de processamento
Utilizados principalmente no campo científico, nos quais se destacam as simulações.
Outros exemplos de aplicação: previsão de tempo e modelagem tridimensional.
Seu custo é muito elevado.
Possuem um tamanho muito grande e necessitam de condições especiais de funcionamento.
Estes computadores são de âmbito específico, realizando um grupo de tarefas reduzido.
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SUPERCOMPUTADORES
Centro de Previsão do Tempo e Estudos
Climáticos (CPTEC), em Cachoeira Paulista (SP),
o supercomputador Tupã.
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MAINFRAMES
Projetados para manusear grande volume de
dados e executar simultaneamente programas de
uma grande quantidade de usuários.
Utilizados por grandes empresas que necessitam
armazenar grande quantidade de informação e
ter um acesso rápido à ela.
Ao contrário dos supercomputadores, são de
âmbito extenso, utilizadas em grandes
organizações como bancos, companhias de
seguros e centros de investigação.
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MAINFRAMES
IBM's zEnterprise mainframe
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MINICOMPUTADORES
O minicomputador foi resultado de uma redução no tamanho dos grandes computadores.
É um sistema computacional intermediário aos grandes mainframes e os microcomputadores.
Possuem grande capacidade de processamento.
Possui terminais conectados a ele.
Os minicomputadores são computadores de médio porte adequados a tarefas como, por exemplo, o controle de processos industriais e a gestão de sistemas multiusuário.
Com o aparecimento e posterior desenvolvimento dos microcomputadores, a distinção entre estas duas categorias é cada vez menos clara
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ESTAÇÕES DE TRABALHO
Estação de era o nome genérico dado a computadores situados, em termos de cálculo, entre o computador pessoal e de grande porte.
Algumas destas máquinas eram destinadas a aplicações com requisitos gráficos acima da média, podendo então ser referidas como Estação gráfica ou Estação gráfica de trabalho (Graphical workstation).
Hoje, devido ao poder de processamento muito maior dos PCs comuns, o termo às vezes é usado como sinônimo de computador pessoal.
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DISPOSITIVOS MÓVEIS
Possuem tamanho e peso reduzido.
São extremamente portáveis.
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LEI DE MOORE
A lei de Moore surgiu em 1965 através de um
conceito estabelecido por Gordon Earl Moore. Tal
lei dizia que o poder de processamento dos
computadores (entenda computadores como a
informática geral, não os computadores
domésticos) dobraria a cada vinte e quatro meses.
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MEMÓRIA RAM
RAM - Random Access Memory (Memória de Acesso Aleatório).
É um conjunto de circuitos integrados que acumulam as informações
Ao carregar um programa, ele é lido no HD (ou outra mídia de armazenamento) e é transferido para a memória RAM, para só então ser executado pelo processador. A memória RAM oferece tempos de acesso brutalmente mais baixos que o HD e trabalha com taxas de transferência muito mais altas, mas possui a desvantagem de perder os dados armazenados quando o micro é desligado, daí a necessidade de salvar os arquivos periodicamente.
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MODELOS DE MEMÓRIA RAM
Nem todos os tipos de memória RAM
providenciam o mesmo nível de performance.
Existem diversos modelos com freqüências
diferentes e capacidades de transferência de
dados cada vez maiores.
Confira abaixo uma comparação entre três
modelos de RAM:
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DISCO RÍGIDO HD(MEMÓRIAS
SECUNDARIA )
O Disco Rígido é um sistema de armazenamento de
alta capacidade,que é destinado ao armazenamento
de arquivos e programas.
Todos os programas e arquivos são armazenados no
disco rígido, também chamado de Winchester.
A capacidade do disco rígido determina a quantidade
de arquivos e programas que será possível armazenar.
O disco rígido também exerce uma grande influência
sobre a performance global do equipamento, já que
determina o tempo de carregamento dos programas e
de abertura e salvamento de arquivos. O disco rígido é
acomodado no gabinete e ligado à placa mãe através
de um cabo.
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A PLACA MÃE
Também conhecida como "motherboard" ou
"mainboard", a placa-mãe é, basicamente, a
responsável pela interconexão de todas as peças
que formam o computador. O HD, a memória, o
teclado, o mouse, a placa de vídeo, enfim,
praticamente todos os dispositivos, precisam ser
conectados à placa-mãe para formar o
computador.
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BARRAMENTO DA PLACA MÃE
Também conhecido como BUS é o nome dado ao
conjunto de vias(Caminhos) que fazem a
informação viajar dentro do computador.
O BUS liga o processador aos periféricos e às
placas externas que se encaixam na placa mãe.
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SLOTS DA PLACA MÃE
Slots: São "fendas" na placa mãe que permitem o
encaixe de outras placas, como as de vídeo, som,
rede,etc. Veremos, a seguir, mais
detalhadamente os Slots, os barramentos e suas
características.
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PLACA MÃE ONBOARD OFFBOARD
Geralmente as placas mãe onboard possuem
agregadas outras placas como: placa de vídeo,
áudio etc.
As placas totalmente offboard não contam com
circuitos integrados que fazem função de outras
placas.
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PLACAS DE VÍDEO
A função da placa de vídeo é processar as
imagens que serão exibidas no monitor. A
quantidade de cores e a resolução da imagem,
dependem quase que unicamente do trabalho
placa de vídeo.
Também é função da placa de vídeo auxiliar o
processador na exibição de imagens
tridimensionais, estas imagens são formadas por
inúmeras formas, sobre os quais são aplicadas
texturas.
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PLACAS DE VÍDEO ONBOARD
Já vêm integradas na placa-mãe do computador, estrutura que faz com que parte da memória RAM seja usada como memória de vídeo. A placa onboard não usa uma memória à parte para funcionar, ela integra "tudo em um". O que sacrifica processador e memória ram.
Custo reduzido já que a placa onboard vem com todos os dispositivos inclusos;
Ideal para quem não tem como principal foco jogos, assistir filmes em alta definição, ou processamento de vídeo.
Desvantagens:
O desempenho do computador fica comprometido;
O processador acaba tendo que executar tarefas dos dispositivos integrados.
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PLACAS DE VÍDEO OFFBOARD
São placas compradas separadamente da placa
mãe.
Indicado para:
Amantes de jogos online e 3D avançados;
Profissionais que trabalham com edição de vídeo.
Desvantagem:
encarecem o preço final dos computadores.
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PLACAS DE ÁUDIO (SOM)
As placas de som são constituídas por dispositivos com
um ou mais chips responsáveis pelo processamento e
emissão do áudio gerado pelas aplicações. Para que isso
seja possível nos computadores, é necessário trabalhar
com sinais sonoros digitais. É neste ponto que entra em
cena os conversores denominados ADC (Analog-to-
Digital Converter - Conversor Analógico-Digital) e DAC
(Digital-to-Analog Converter - Conversor Digital-
Analógico).
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PERIFÉRICOS.
Todos os componentes usados para transferir
dados para a “CPU + Memória” são designados
como periféricos.
Periféricos típicos são:
teclado, (rato) Mouse, monitor;
discos magnéticos, discos ópticos;
dispositivos de ligação a redes;
impressoras, scanners, etc.
Os periféricos ainda são classificados:
Periféricos de entrada
Periféricos de saída
Periféricos de entra e saída.
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PERIFÉRICOS DE ENTRADA:
Teclado
Mouse
Webcam
Scanner: Periférico de entrada, também
conhecido como digitalizador de imagens.
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PERIFÉRICOS DE SAÍDA
Monitor
Impressora
Caixas de áudio
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PERIFÉRICOS DE ENTRADA E SAÍDA
Pen-drives
Cds e dvds regraváveis
Monitor touch
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DRIVES
São dispositivos como
Leitor e gravador de cds
Leitor e gravador de dvds
Leitor e gravador de bluerays
Leitor e gravador de disquetes
Não confunda drives com drivers.
Os drivers são componentes do sistema
operacional e os drives são componentes de
hardware
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