FACULDADE PITÁGORAS

DISCIPLINA: INTRODUÇÃO À INFORMÁTICA

Prof. Ms. Carlos José Giudice dos Santos

cpgcarlos@yahoo.com.br

www.oficinadapesquisa.com.br

Objetivos:

Ao final desta unidade, o aluno deverá ser capaz de:

1. Conceituar computador e programa;

2. Conhecer a terminologia básica de informática;

3. Reconhecer o computador como uma máquina multinível;

4. Saber que características definem cada um dos níveisde desenvolvimento tecnológico do computador;

5. Saber as diferenças e semelhanças entre hardware esoftware.

Conceito de Computador

Um computador digital é uma máquina que poderesolver problemas para as pessoas executandoinstruções que lhe são dadas. Uma seqüência deinstruções que descreve como realizar certa tarefa édenominada programa (TANENBAUM, 2007, p.1).

Um computadordoméstico típico dehoje (2013) possuias característicasseguintes

1. Processadores com mais de 1 núcleo.

2. Alta velocidade de processamento dedados (superior a dois bilhões deoperações por segundo);

3. Grande capacidade de armazenamentode informações (1 Terabyte ou mais)

4. Suporte para diversas mídias

5. Comunicação com a Internet

Terminologia básica de informática

Bit � Acrônimo de Binary Digit, é a menor quantidade deinformação possível de ser armazenada e interpretada por umcomputador. Um bit pode assumir apenas dois valores: 0 ou 1.

Byte � Acrônimo de Binary Term, é um conjunto de oito bits.Cada byte pode representar um número, letra ou instrução.

Palavra � Em informática, é o número máximo de bits que cabeem um registrador. É também o número máximo de bits que umcomputador pode manipular em uma única instrução. O tamanhoda palavra pode dar uma boa ideia sobre o poder deprocessamento – quanto maior é a palavra, maior é o poder deprocessamento do processador.

Registrador � É um mecanismo que registra (armazena umdado ou instrução). Geralmente é uma memória de pequenacapacidade localizada dentro de um processador.

Terminologia básica de informática

Sistema Operacional � É o programa que permite ao usuáriocontrolar e se comunicar com o computador. Para que qualquerprograma funcione em um computador, é necessário que ele secomunique e se submeta às regras de um sistema operacional.Sob o ponto de vista teórico, é incorreto chamar um sistemaoperacional de programa. Na verdade, o SO é um conjunto deprogramas que inclui o sistema, os tradutores de linguagens eos programas utilitários (programas que dão suporte para oSO). Os sistemas operacionais atuais utilizam cada vez maisrecursos gráficos conhecidos como GUI (Graphical UserInterface – Interface Gráfica de Usuário).

Processador � É um conjunto de circuitos eletrônicos capazesde executarem instruções. Dentro de um computador existemvários processadores. O processador principal de umcomputador é chamado geralmente de CPU.

Terminologia básica de informática

Hardware � Corresponde à parte física (circuitos eletrônicos)de um computador, juntamente com seus periféricos.

Periféricos � Todo e qualquer dispositivo que pode seconectar à CPU de um computador (mouses, teclados,monitores de vídeo, impressoras, scanners, etc).

CPU � Sigla para Central Processing Unit, ou Unidade deProcessamento Central, que corresponde ao “cérebro” docomputador. É o local onde todas as operações lógicas sãorealizadas. Não confundir com o gabinete do computador.

Software � Conjunto de instruções e dados que sãoresponsáveis pelo funcionamento do hardware. É sinônimo deprograma ou aplicativo.

PC � Personal Computer (computador pessoal), termo usadopara designar computadores domésticos a partir de 1980.

Terminologia básica de informáticaArquitetura � É um conjunto de especificações que definem aconstrução de um hardware ou a elaboração de um software.

Barramento � Também conhecido como BUS, é um conjunto devias por onde trafegam os bits, interligando diversos tipos dehardware entre si e com a CPU. O tamanho do barramento estáintimamente relacionado com o tamanho da palavra da CPU.

BIOS � Basic Input-Output System, corresponde a uma memóriaacoplada à placa mãe de um computador que contém as instruçõesbásicas de funcionamento de toda a parte eletrônica docomputador.

Chipset � É um processador auxiliar, utilizado para controlardiversos tipos de periféricos internos (on-board) ou externos (viaUSB ou outras portas de comunicação).

Buffer � Pequena quantidade de memória reservada paraarmazenamento de dados temporários.

Terminologia básica de informáticaClock � É a frequência de trabalho de um componente eletrônico.No caso de um computador, está comumente relacionado àfrequência da CPU, e define a sua velocidade de processamento.

Cooler � Dispositivo utilizado para resfriar um componenteeletrônico. Pode ser passivo (apenas uma chapa de metal colada aocomponente) ou ativo (possui um outro tipo de dispositivoacoplado à chapa de metal para aumentar a eficiência deresfriamento – geralmente um ventilador, um circuito de águaselado ou outro tipo de líquido refrigerante).

Drive � São unidades de armazenamento secundário removíveis,utilizadas antigamente para disquetes. Os mais comuns hoje sãoos de CD, DVD e BD.

Driver � Conjunto de instruções que definem o funcionamento deum periférico em conjunto com um determinado sistemaoperacional.

Terminologia básica de informáticaFirmware � É um conjunto de instruções gravados em um chip dememória, que define como um determinado hardware deve funcionar.

Fonte � É o dispositivo que fornece energia para o funcionamentodo computador.

Gabinete � É uma caixa metálica ou de acrílico que abriga osprincipais circuitos eletrônicos de um computador.

GPU � Graphics Processing Unit, é uma Unidade de ProcessamentoGráfico, encontrada em placas de vídeo.

Largura de banda � Corresponde à quantidade de informação quepode trafegar em determinado intervalo de tempo.

HD � Hard Disk (disco rígido), corresponde ao principal meio dearmazenamento secundário de um computador. Geralmente é umconjunto de discos magnéticos, mas já existem HD’s de estado sólido(totalmente eletrônicos), que de “disco” tem apenas o nome.

Terminologia básica de informáticaLatência � Tempo que um dispositivo leva para acessar umadeterminada informação.

RAM � Random Access Memory, ou Memória de AcessoRandômico ou Aleatório, corresponde à memória primária de umcomputador, utilizada para processar informações.

Modem � Sigla para Modulador/Demodulador, é o aparelho quefaz a conversão de sinais elétricos, permitindo a comunicaçãoentre um computador e a Internet.

Cache � É um tipo de memória de alta velocidade utilizadapara agilizar o processamento e transferência de informações.

Placa Mãe � Também conhecida como Motherboard, é a placaprincipal de um computador, responsável pela integração daCPU a outros circuitos eletrônicos que compõem umcomputador.

Terminologia básica de informáticaOn-board � Termo utilizado para designar qualquer periféricoque já vem acoplado à placa mãe de um computador.

Placa de Rede � Também conhecida como NIC (NetworkInterface Card), é a placa que permite que um computador secomunique com uma rede.

Placa de Som � É a placa que permite que um computadorproduza sons digitalizados.

Placa de Vídeo � É a placa responsável pela saída de vídeo de umcomputador. As placas aceleradoras gráficas possuem potentesGPU’s que são responsáveis por cálculos gráficos complexos,importantes em jogos e em edição de vídeos e imagens.

Disco IDE � É um padrão de disco rígido em que a placacontroladora é integrada ao disco (Integrated Device Eletronics).

Terminologia básica de informática

Disco SATA � Serial Advanced Technology Attachment, éuma evolução do padrão IDE. Até a sexta evolução do padrãoIDE (conhecida como ATAPI-6), o modo de comunicação eraem vias paralelas (Parallel Advanced Technology Attachment),e o padrão ATAPI-7, que substituiu o anterior ficou conhecidocomo SATA.

Disco SCSI � É um disco em que a controladora obedece aopadrão SCSI (Small Computer System Interface). É um discomuito rápido e muito utilizado em servidores em um arranjoconhecido como RAID.

Disco SAS � É uma evolução do disco SCSI (Serial AttachedSCSI) utilizando comunicação serial em vez de paralela.

Terminologia básica de informáticaRAID � Redundant Array of Independent Disks, é umatecnologia que permite a interligação de vários discos com oobjetivo de se conseguir maior desempenho ou maiorconfiabilidade ou ambos.

SLOT � É uma cavidade que permite o acesso de placas aobarramento na placa mãe. Existem vários padrões, sendo o maiscomum o PCI Express.

Soquete � Do inglês socket, é uma terminação que permite oacoplamento da CPU à placa mãe.

Navegador � É um programa (também conhecido comoBrowser) que permite a navegação na Internet.

� Pesquise o significado da palavra INFORMÁTICA.

Como funciona um computador?

O computador hoje é uma máquina multinível.O que isso significa?

NÍVEL 0 � Nos primórdios da informática,quando se queria que um computador fizessealgo, tínhamos que modificar circuitoschamados de portas lógicas. Uma máquinadesse nível (MØ) é programada em umalinguagem (LØ), que consiste em construircircuitos por meio da modificação das portaslógicas do computador.

Como funciona um computador?

NÍVEL 1 � A primeira evolução foi aelaboração de uma microarquitetura(hardware) permitindo o acesso aosregistradores. Estes registradores podiam sercarregados com dados a serem manipulados naUnidade de Lógica Aritmética (ULA). Aevolução aqui é porque em vez de modificarcircuitos lógicos, podia-se manipular bits(chaves ou relés) para dizer à máquina (M1) oque se queria que ela fizesse (a linguagem L1).Logo, a máquina M1 é de um nível mais alto quea anterior (MØ).

Como funciona um computador?

NÍVEL 2 � Neste nível a programação deixade ser algo mecânico e passa a contar com umconjunto de instruções que “dizem” aocomputador como fazer alguma coisa. Estenível é conhecido como nível de arquitetura deconjunto de instruções (nível ISA – InstructionSet Architecture), e uma máquina deste nível(M2) é muito mais fácil de programar (em umalinguagem realmente prática - L2) que as dosníveis anteriores, embora ainda seja algo bemtrabalhoso.

Como funciona um computador?

NÍVEL 3 �Uma grande evolução ocorre nestenível, com a automação de tarefas de controlee comunicação com o processador por meio dacriação de um programa chamado SistemaOperacional. Um máquina M3 dá muito menostrabalho de programar que as dos níveisanteriores, pois a linguagem L3 já utiliza todasas facilidades do Sistema Operacional, que játem uma série de rotinas automáticas prontas.

Como funciona um computador?

NÍVEL 4 � A evolução deste nível é a criaçãode uma linguagem de programação demontagem de instruções (ASSEMBLER).Programar uma máquina M4 utilizando alinguagem L4 ficou bem mais simples. Nestenível temos o conceito de programaarmazenado, ou seja, tanto o programa(instruções) quanto os dados poderiam serarmazenados ao mesmo tempo na memória (emlocais diferentes). A linguagem L4 é aindaconsiderada de baixo nível, pois depende doconjunto de instruções de cada processador.

Como funciona um computador?

NÍVEL 5 � É o ultimo nível conhecidoatualmente. Uma máquina M5 pode serprogramada em uma linguagem de alto nível(L5), que não depende mais do tipo deprocessador. As linguagens L5 estão muitopróximas das linguagens humanas.

NÍVEL 6 �Alguém aqui se habilita adesenvolver uma linguagem L6 para umamáquina M6?

Hardware X Software

Sob o ponto de vista lógico, hardware esoftware são equivalentes! Qualquer instrução(ou operação) executada por um software podeser embutida em hardware.

A decisão de usar um ou outro depende defatores como custo, velocidade, confiabilidadee freqüência de mudanças.

Hardware X Software

Custo: Vantagem para o Software

É mais barato criar um programa (software) doque construir um circuito eletrônico.

Velocidade: Vantagem para o Hardware

Instruções construídas como circuitoseletrônicos (hardware) são específicas(simples), e portanto, são executadas de modomuito mais rápido que aquelas oriundas desoftware, que são genéricas (complexas).

Hardware X Software

Confiabilidade: Vantagem para o Hardware

Uma vez que uma instrução é projetada,testada e construída como um circuitoeletrônico (hardware), a chance de acontecerum erro é praticamente nula.

Frequência de mudanças: Vantagem para oSoftware

É muito mais fácil alterar um programa do quealterar um circuito eletrônico.

UNIDADES DE MEDIDA

O homem sempre teve necessidade de medir ecomparar. À medida que a tecnologia permitiu amedida de coisas extremamente grandes ouextremamente pequenas, tornou-se óbvio queuma unidade de medida seria insuficiente paraexpressar estas quantidades. Assim, foramcriados prefixos que correspondem amultiplicação ou divisão da unidade principal.Por exemplo, o metro é a unidade padrão demedida de distância, mas para medir grandesdistâncias, o metro é pouco utilizado.

UNIDADES DE MEDIDA

Neste caso, o quilômetro (aportuguesamentode Kilometro, unidade de medida que equivale a1000 metros) é mais usado. Do mesmo modo,para medir coisas pequenas, o metro é muitogrande. Entretanto, se dividirmos o metro pormil teremos o milímetro, que equivale a 10-3

metros. Do mesmo modo, a grama é a unidadepadrão para medir massa, mas usamos com maisfrequência o quilo (simplificação de Kilograma,ou seja, 1000 gramas).

UNIDADES DE MEDIDA

Na informática, utilizamos “b” (em letra minúscula ou caixabaixa) para bit, e “B” (em letra maiúscula ou caixa alta) paraByte. Os prefixos para unidades de medida maiores que aunidade são sempre utilizados em letras maiúsculas:1 ou 100 = unidade

Mil ou 103 = Kilo � K

1 milhão ou 106 = Mega � M

1 bilhão ou 109 = Giga � G

1 trilhão ou 1012 = Tera � T

1015 = Peta � P

1018 = Exa � E

1021 = Zeta � Z

1024 = Iota � I

Em informática, utiliza-se essesprefixos por aproximação. Porexemplo, 1 KB (1 Kilobyte) nãoequivale a 1000 bytes, e sim a1024 bytes (210 bytes).

Assim, 1 KB (1 Kilobyte) equivalea 210 bytes, 1 MB (1 Megabyte)equivale a 220 bytes, 1 GB (1Gigabyte) equivale a 230 bytes, 1TB (1 Terabyte) equivale a 240

bytes, 1 PB (1 Petabyte) equivalea 250 bytes e assim por diante.

UNIDADES DE MEDIDA

Os prefixos para unidades de medida menores que a unidade são sempreutilizados em letras minúsculas. Não utilizamos medidas menores que aunidade para medidas de armazenagem (bits), porque estes não poder serdivididos. Estes prefixos são utilizadas geralmente para segundos, para semedir o tempo de ciclo de um processador:1 ou 100 = unidade

10-3 = mili � m

10-6 = micro �

10-9 = nano � n

10-12 = pico � p

10-15 = femto � f

10-18 = ato � a

10-21 = zepto � z

10-24 = iocto � i

Hertz é a unidade de medida do SI (SistemaInternacional de medidas) para frequência. Seum processador tem clock de 1 Khz (1 kilohertzou 1000 hertz), isso significa que a cadasegundo ele realiza 1000 ciclos. Se um cálculogastar um ciclo, então isso quer dizer que esteprocessador é capaz de fazer mil cálculos porsegundo.

O tempo de um ciclo é o inverso da frequência.Assim, para um processador com clock de 1Khz, o tempo de um ciclo é 1x10-3 segundos, ou1 milisegundo.

µ

REFERENCIAS

1. FEDELI, Ricardo Daniel. Introdução à ciência dacomputação. São Paulo: Thomson, 2003.

2. MORIMOTO, Carlos E. Índice do dicionário técnico. 2007.Disponível em: <www.hardware.com.br/termos>. Acesso em:7 jun. 2012.

3. TANENBAUM, Andrew S. Organização estruturada decomputadores. 4. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2007.