MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

35
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CAMPUS QUIXADÁ GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO DISCIPLINA: INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO MEMÓRIA UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO SISTEMAS OPERACIONAIS ALLISSON JARDEL ALVES DE OLIVEIRA BRENNO NOGUEIRA DE OLIVEIRA DARLLEY DOS SANTOS FERNANDES FERNANDO CAVALCANTI LIMA SALVIANO DE MEDEIROS EMANUEL ANGELIM PEREIRA 0

description

Dentre os assuntos presentes nesse relatório, também serão abordados suas diversas subdivisões. Dentre eles, os tipos de memórias, modelos de processadores e de sistemas operacionais. Além do mais, incluindo suas evoluções até os dias de hoje.

Transcript of MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

Page 1: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁCAMPUS QUIXADÁ

GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃODISCIPLINA: INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO

MEMÓRIA

UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO

SISTEMAS OPERACIONAIS

ALLISSON JARDEL ALVES DE OLIVEIRABRENNO NOGUEIRA DE OLIVEIRA

DARLLEY DOS SANTOS FERNANDESFERNANDO CAVALCANTI LIMA SALVIANO DE MEDEIROS

EMANUEL ANGELIM PEREIRA

QUIXADÁ – 20150

Page 2: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

SUMÁRIO1 INTRODUÇÃO ..........................................................................................................022 MEMÓRIA .................................................................................................................032.1 HISTÓRIA ..................................................................................................................042.1.1 – O que memória RAM? ..................................................................................................052.1.2 - Qual o desempenho da memória RAM? ......................................................................052.1.3 – Existe mais de um tipo de memória RAM? ...................................................................052.1.4 – O que são Cache? .........................................................................................................062.2 MEMÓRIA ROM .......................................................................................................062.2.1 – Tipos de Memória ROM ...............................................................................................062.2.2 – Flash .............................................................................................................................083 UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO....................................................093.1 HISTÓRIA ..................................................................................................................093.1.1 – Primeira geração de processadores............................................................................103.1.2 – Segunda geração de processadores ............................................................................113.1.3 – Terceira geração de processadores ...........................................................................123.1.4 – Quarta geração de processadores ..............................................................................123.1.5 – Quinta geração de processadores ...............................................................................133.1.6 – Sexta geração de processadores ..................................................................................134 CPU ..............................................................................................................................144.1 Transistores discretos e em circuitos integrados ......................................................154.1.1 – Transistores .................................................................................................................154.1.2 – Chip Eletrônico ...........................................................................................................174.1.3 – Microprocessadores ....................................................................................................17 5 TIPOS DE PROCESSADORES ...............................................................................186 SISTEMAS OPERACIONAIS ..................................................................................196.1 Sistema Operacional ...................................................................................................196.2 História ........................................................................................................................196.3 Sistemas Operacionais e seus funcionamentos ..........................................................206.3.1 – Gerenciamento de processos ......................................................................................206.3.2 – Gerenciamento de memória .......................................................................................21 6.3.3 – Sistema de Arquivos ....................................................................................................21

1

Page 3: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

6.3.4 – Entrada e saída de dados .............................................................................................216.4 Atuais Sistemas Operacionais ....................................................................................226.4.1 – Windows ......................................................................................................................226.4.2 – Mac OS .........................................................................................................................226.4.3 – Linux ............................................................................................................................227 REFERÊNCIAS ........................................................................................................23

1 INTRODUÇÃO

Há muitos anos a tecnologia vem se desenvolvendo rapidamente. O primeiro

computador era do tamanho de uma casa e para fazer coisas simples, a internet não existia. Na

atualidade o computador é bem rápido e com muitas funções como jogos, filmes, músicas e

outras, até um celular agora tem aplicativos de um computador. A internet possibilita a

comunicação com o mundo inteiro para fazer amigos, pesquisas, download, compras, fotos,

notícias, etc. Contudo, o passar do tempo possibilitou o desenvolvimento melhor do

computador. Neste relatório veremos partes especificas e básicas do computador.

O computador é formado de diversas partes chaves que são responsáveis pelo seu

funcionamento, nesse relatório teremos um aprofundamento em três dessas partes especificas:

A Memória, Unidade Central de Processamento (CPU) e o Sistema Operacional, sendo que

trabalham em conjunto afim e se alcançar a melhor resolução para as inúmeras solicitações

estabelecidas pelo usuário.

Dentre os assuntos presentes nesse relatório, também serão abordados suas diversas

subdivisões. Dentre eles, os tipos de memórias, modelos de processadores e de sistemas

operacionais. Além do mais, incluindo suas evoluções até os dias de hoje.

2

Page 4: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

2 MEMÓRIA

Memória de maneira geral, é qualquer dispositivo que permita a gravação de dados em

seu interior, podendo ser gravados temporariamente ou permanentemente. O conceito de

utilização da memória no computador foi essencial para a o desenvolvimento do estilo de

computador que possuímos hoje em dia, antes disso as maquinas vinham com uma memória

permanente com sua função já gravada, realizando funções específicas, exemplo uma

calculadora, porém se quiséssemos modificá-la, teríamos que desmontá-la e reprojetar

novamente, em relação aos aparelhos mais atuais, a presença de memória possibilita que ele

salve informações que sejam uteis e/ou modifique as existentes o deixando mais atualizado.

As memórias se dividem em dois tipos: internas e externas.

A memória interna reside dentro do processador e armazena somente o que o

processador necessita naquele exato momento. Enquanto estiver sendo energizadas, sendo

realizada pela a ajuda de condutores. Geralmente esse tipo de memória é utilizada como ponte

entre o processador e a memória

secundária (memória externa) e também

pode ser chamada de memória principal

ou memoria “viva”, um exemplo desse

tipo de memória é a RAM (random

acess memory) que será abordada ao

decorrer do relatório.

(Memória 3

Page 5: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

RAM)

A memória externa, diferente das memória interna, caso não tenha energização, não há

perca de nenhum dado, ela serve para armazenar dados a longo prazo. Ela corresponde a todos

os dispositivos com armazenamento magnético, como o disco rígido(HD) ou os dispositivos

de armazenamento óptico como o CD-ROM ou DVD-ROM. Esse tipo de memória não pode

ser contatado diretamente pelo processador, por isso a necessidade da memória principal

carregar as informações antes de mandá-las ao processador, podem ser conhecido também

como memória morta ou memória de massa.

Em alguns casos, existe uma memória terciária que não é nada mais que um

dispositivo de memória secundária ou memória de massa colocado para servir um dispositivo

de memória secundária.

(CD-ROM) (Hard Disc/HD)

2.1 História

O primeiro modelo de memória RAM (do inglês Random Access Memory) foi

desenvolvido nos meados de 1950, mas só por volta de 1970 que elas começaram a ser tornar

popular com o surgimento dos primeiros computadores de mesas que era principalmente

desenvolvidos para empresas. Os modelos de memorias usadas naquele tempo veio evoluindo

muito com o passar do tempo como os primeiros protótipos eram núcleos magnéticos e com o

passar do tempo foi evoluindo para os tipos SIMM e DIMM, modelos mais antigos de

memorias e um modelo mais atual que é o Dimm Sdram DDR mas iremos nos aprofundar

sobre esses tipos mais à frente.

4

Page 6: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

Apesar desse tamanho

exorbitante essa é uma unidade de

memória, construída usando placas

de memória core, que se encontra

atualmente em exposição no

museu do MIT.

Outra curiosidade é que

apesar do seu tamanho a sua

capacidade de armazenamento era

extremamente pequena contendo apenas 64Kb's, o que hoje podemos encontra em

dispositivos que cabem no nosso bolso e com uma capacidade extremante maior.

2.1.1 – O que é memória RAM?

Ao contrário do que muitas pessoas pensam a memória RAM não é a parte

responsável por armazenar as informações de dados, ela apenas é responsável por armazenar a

memória volátil do computador ou seja ela não armazena o conteúdo permanente. Essa

pequena parte do computador tem uma função bem importante que é de ser responsável pela

leitura do conteúdo quando requerido pelo computador e pela sua escrita.

2.1.2 – Qual a desempenho da memória RAM?

O desempenho da memória RAM está ligado a diversos fatores como a sua velocidade

de enviar e de receber dados. A sua velocidade é dada em Hz ou MHz, esse valor está

relacionado com a quantidade de blocos de dados que podem ser transferidos por segundo as

memorias mais potentes conseguem transmitir duas transferências de dados no mesmo ciclo

de clock fazendo a sua taxa de velocidade ser duplicada essas memorias são conhecidas como

DDR (Double Data Rate).

5

Page 7: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

2.1.3 – Existe mais de um tipo de memória RAM?

A resposta é sim, existe praticamente dois tipos de memórias em uso a SDR e a DDR

(mais comum). As SDRs são tipos um pouco obsoletas por realizar apenas um ciclo de leitura

por vez enquanto as DDR são bem mais rápidas, já que chegam a fazer duas leituras ou mais

por ciclo.

As SDR são usados em micros computadores mais antigos que ainda fazem o uso do

Pentium II, Pentium II, Athlons e Durons Soquete A. Atualmente essas memorias não são

mais fabricadas já que o seu desempenho está muito ultrapassado se comparar com uma

memória atual.

2.1.4 – O que são Cache?

É uma pequena quantidade de memória localizada perto do processador. Ela foi criada

porque a memória RAM não estava mais conseguindo acompanhar o processador dos

computadores. Sua função é fazer o processador esperar os dados serem liberados. Existem

dois níveis de cache que já são incluídos no próprio processador.

2.2 Memória ROM

Memória não volátil ou memória ROM (Read Only Memory) é um tipo de memória

cujos dados permitem o acesso aleatório, sendo que esses dados não podem ser alterados pelo

usuário. Esse tipo de memória também é conhecida como memória “somente” para a leitura.

Além disso, à ausência de energia não provoca a perda de dados por parte da memória ROM.

Em certos dispositivos, como computadores, a memória ROM é responsável pelo BOOT

inicial do dispositivo, o que desencadeia o processo de inicialização do sistema.

2.2.1 Tipos de Memória ROM

PROM (Programmable Read-Only Memory)

6

Page 8: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

PROM Blower

Só pode ser programada uma vez depois de sua fabricação através do processo de

"rebentamento" de fusíveis (usando um PROM blower), que é um processo irreversível. Uma

PROM original vem da fábrica com todos os seus bits no estado 1. A queima de um fusível,

durante a programação, altera seu bit para 0. A memória PROM é muito usada em jogos, onde

certos dados não podem ser alterados pelo usuário. Alguns microcontroladores possuem

memórias PROMs, para que estas sejam programadas pelo próprio usuário. Esse processo é

chamado de “One Time Programmable”.

EPROM(Erasable Programable Read Only Memory)

A principal

característica desse tipo de memória é que elas podem ser regravadas, sendo que esse

processo é feito através de uma forte exposição à luz ultravioleta. A memória EPROM é

facilmente conhecida pela “janela”, feita de cristal, por onde passa luz ultravioleta, durante o

processos de regravação. O processo de apagamento demora de 10 a 30 minutos. Antes do

surgimentos da memória FLASH, a memória EPROM era utilizada por grande parte dos

microcontroladores para armazenar seus programas. A EPROM foi inventada pelo engenheiro

Dov Frohman. Para se programar uma memória EPROM, é necessário a utilização de um

equipamento chamado “Programador”. O Gravador tipo Willem, o BeeProg da Macsym ou o

Epromer são alguns dos tipos desses equipamentos.

7

Page 9: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

EEPROM (Electrically Programable Read Only Memory)

A principal característica dessa memória é que ela pode ser apagada e regravada. O

dispositivo eletrônico responsável por apagar os dados contidos na memória EEPROM

provoca voltagens maiores do que os usados, normalmente, em circuitos elétricos. Além

disso, assim como a memória EPROM, ela pode ser apagada apenas por exposição a uma

forte luz ultravioleta. Embora uma EEPROM possa ser regravada um número “infinito” de

vezes, o constante processo de regravação é responsável pela contínua deterioração interna do

chip, o que lhe promove uma vida útil limitada. Isso se deve ao processo de remoção que

necessita de uma tensão elétrica muito mais elevada que o normal.

Além de microcomputadores, outros dispositivos utilizavam este tipo de memória,

entre eles estão produtos como relógios em tempo real, potenciômetros digitais, sensores de

temperatura digital, cartuchos de jogos de vídeo game, além de outras aplicações.

2.2.2 Flash

Memória FLASH é um tipo de memória EEPROM, sendo que esse tipo de memória

preserva seus conteúdos sem a necessidade de alimentação. Além disso, seus chips são

semelhantes ao da memória RAM, pois permite que inúmeros arquivos sejam adicionados e

deletados com um número mínimo de operações. É uma das memórias mais utilizadas nos

dias de hoje, principalmente em cartões de memória, flash drives USB (pen drives), SSD,

MP3 Players, dispositivos como os iPods com suporte a vídeo, PDAs, armazenamento interno

8

Page 10: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

de câmeras digitais e celulares. Como essa memória continua sendo do tipo não volátil,

continua mantendo os arquivos guardados sem a necessidade de estar conectado a energia.

Contudo, a memórias FLASH e é mais lenta que as memórias do tipo DRAM e menos

resistente que discos rígidos.

Entre as vantagens desse tipo de memória estão à suaocupação mínima de espaço, seu baixo

consumo de energia, sua alta resistência, sua durabilidade e segurança. Além disso, a memória

FLASH conta com o ECC (Error Correcting Code), que tem a função de detectar erros na

transferência de dados. Essa tecnologia utiliza semicondutores com o intuito de evitar

problemas mecânicos. Além disso, a memória FLASH se subdivide em memória FLASH

NOR e NAND.

Uma das características da memória NOR é o acesso aos dados da memória de

maneira aleatória e com alta velocidade. Contudo, ela contém algumas desvantagens como

seu alto custo e seu alto tempo de gravação nas células. Entretanto, ainda é largamente

utilizado no mercado. Já a memória NAND, assim como a memória NOR, funciona em alta

velocidade. Além disso faz acesso sequencial às células de memória em vez de acessá-las de

maneira individual.

3 UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO

3.1 História

Em novembro de 1971, foi anunciado para o

mundo a invenção do primeiro processador da história,

o Intel 4004. Os responsáveis por sua criação foram

Federico Faggin, Ted Hoff e Stan Mazor, todos

engenheiros Intel, que foi companhia responsável pela 9

Page 11: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

desenvolvimento do processador Intel 4004.

O processador Intel 4004 supria todas as necessidades de um computador através de

um pequeno chip. Diante disso, a discussão de como poderíamos diminuir o “tamanho” de

nosso computadores surgiu. O desenvolvimento desse processador contribuiu, principalmente,

paras as áreas tecnológicas relacionadas à inteligência artificial, como no desenvolvimento de

micro controladores. O chip contava com cerca de 2300 transistores em uma área de 3 x 4

milímetros, CPU de 4 bits, registro de comando, decodificador, controle de decodificação e o

controle de monitoramento de comandos de máquina e registro de intervalo.

3.1.1 Primeira geração de processadores

Em 1978, foi criado o processador Intel 8086 que correspondia à um processador de

16 bits de conexão de informação, sendo que esse não foi o primeiro processador utilizado por

PCs.

Em 1979, foi criado o processador Inter 8088, que era um processador de 16 bits,

sendo que se comunicava através de uma comunicação de 8 bits,. Além disso, tinha cerca da 1

MB de RAM.

10

Page 12: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

Em 1981, foram lançados os processadores NEC V20 E V30, que, embora utilizassem

a mesma tecnologia, supostamente eram cerca da 30% mais rápidos que o 8086 e o 8088.

3.1.2 Segunda geração de processadores

Intel 80186

Foi um chip consideravelmente popular, e teve versões em CHMOS ou HMOS, 8 ou

16 bits.

O CHMOS roda o dobro da velocidade do clock do

HMOS. Em 1990, a Intel lançou a versão

melhorada 80186, onde constava-se 1 micron e

rodavam-se 25 Mfz em 3 volts.

Intel 80286

Criado e 1872, esse processador de 16 bits tinha a capacidade de 16 MG de RAM. Esse

processador é capaz é capaz de trabalhar com memória virtual e é considerado o primeiro

processador “real”. Isso deve ao fato deste processador conseguir suportar a execução de

vários programas simultaneamente.

11

Page 13: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

3.1.3 Terceira geração de processadores

Intel 386

Em 1888, foi criado o processador Intel 386 que é o primeiro chip de 32 bits para Pc's.

Ele tem a capacidade de se comunicar com 4 GB de

memória real e com 64 TB de memória virtual. Poderia

utilizar um cachê de 16 bits, além de por ser usado como

co processador matemático, chamado de 80387. Sua

versão reduzida, o chip 386SX, é o mais barato para se

produzir. Seu processamento chegava de 12.5 Mgz até

33MHz, além de que o 386 era compatível com o código

binário de seus antecessores, como o 186.

3.1.4 Quarta geração

Intel 486 (1991)

A velocidade estava bem superior aos anteriores e uma curiosidade sobre o Intel 486 é

que ele rodava a 120MHz e ainda é usado hoje em dia.

A família 486 teve como seu primeiro membro o 486sx, que era um processador muito

potente e considerado “avançado” para o seu tempo pois veio com enumeras inovações.

Logo depois foram lançados os DX2s e o DX4s, que apesar de não fazerem tantas

coisas simultaneamente, porém, conseguiam processá-las rapidamente, também introduziram

o conceito de RISC (Reduced Instruction Set Chips).

3.1.5 Quinta geração

12

Page 14: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

Família Pentium(1993)

O processador tinha 3.3 milhões de transistores e executava 100 milhões de instruções

por secundo, ela incluía diversas velocidades de clock, além de ser compatível com os

sistemas operacionais antigos.

O processador tem capacidade de executar duas instruções por ciclo de clock, também

possuindo a habilidade de trabalhar em equipe com outro

Pentium, pelo seu alto aquecimento, o uso de coolers era

necessário, mas logo depois a intel lançou algumas versões

de 3.3 volts em vez de 5, diminuindo o aquecimento.

Recentemente foi lançado o Pentium 4 e ele tem 42

milhões de transistores, velocidade de clock de 1.5GHz e

1700 MIPS.

3.1.6 Sexta geração

Processadores atuais

Atualmente os processadores são divididos em dois tipos (produzidos por duas

empresas diferentes), o Pentium 4 produzido pela Intel, citado na quinta temporada, e o

Athlon XP fabricado pela AMD.

Sobre o Athlon, ele tem como uma de suas

principais vantagens o baixo custo e seu alto

desempenho, e sua desvantagem é o alto

aquecimento, em relação ao Pentium 4, sua

velocidade é mais elevada (pouca diferença),

entretanto, com um custo bem maior, dentre suas

desvantagens está o alto consumo de energia.

4 CPU

13

Page 15: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

A CPU(Central Processing Unit) tem a finalidade de interpretar e executar as entradas

e operações de um computador além de definir qual será a sua saída, tendo seu funcionamento

assemelhado a um cérebro em relação ao corpo humano, pois ele funciona como uma

consciência para o computador para executar as instruções que são dadas. Ela foi implantada

pela primeira vez na década de 60 e teve seu estilo de implementação alterado com o tempo

porém seu estilo de funcionamento básico preservado.

No começo da produção de “CPUs”, elas funcionavam de maneira muito específica,

sendo personalizadas para cada uso, tornando sua implementação muito cara, para solucionar

esse problema foram incentivadas a produção de processadores em massa que podem ser

utilizados tanto em um, quanto em diversos dispositivos, essa produção em massa realmente

“explodiu” com o crescimento acelerado do uso de circuitos integrados.

Com o uso dos circuitos integrados, resultou em processadores mais complexos e

menores, e a popularização de seu uso, os processadores deixaram de ser exclusivos dos

computadores e começaram a se espalhar, estando hoje presentes em celulares, brinquedos,

automóveis entre outros, em casos de produtos que não exigem um uso tão pesado ou um

processador tão potente, ele é implantado em forma de um único chip feito de silício, nos

casos mais potentes ele pode se apresentar como mais placas de circuitos impressos.

O circuito é comumente dividido por autores em:

- Unidade Lógica e Aritmética(ULA): que como seu nome já indica, ela é responsável

pela execução de operações lógicas e aritméticas.

- Unidade de controle: Decodifica instruções e controla os pontos de execução e

desvio.

- Registradores: Armazena dados para o processamento.

Alguns autores incluem na categoria de registradores a memória cache:

14

Page 16: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

4.1 Transistores discretos e em circuitos integrados.

Durante o passar do anos as CPUs estão cada dia mais complexas devido o avanço

muito rápido da tecnologia e dos seus periféricos. Mas primeiramente vamos tratar sobre o

que seria um os famosos transistores.

4.1.1 Transistores

São nada mais nada menos que componentes elétricos usados principalmente em

amplificadores, interruptores entre outras funções, atualmente estão encorporados em todos os

circuitos elétricos. Esse componente já vem passando por diversas alterações durante os anos

deis do seu princípio criado por válvulas até hoje onde seu tamanho pode varias a de uma

cabeça de um dedo humano adulto.

15

Page 17: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

(Exemplos de válvulas a baixo).

Com o passar dos anos tivemos a evolução dos mesmo e o aparecimento do placas de

circuitos onde elas tinham suas funções incorporadas em uma só placa tendo assim um

sistema mais complexo e durador.

(Segue foro a baixo de uma placa de circuito impresso flexível).

Seguindo esse exemplo já podemos ver a discrepância existente no tamanho existente

de um a válvula para uma placa de circuito impresso.

A área de tecnologia está sempre em evolução e com ela tivemos a evolução de vários

componentes, com essas inovações tivemos o aparecimento do “circuito integrado” onde essa

inovação fez diminuir novamente o tamanho dos transmissores e aumentar a sua potência e

também tivemos a sua popularização onde seu uso começou a ser mais comum nos diversos

componentes podemos hoje afirmar que os circuitos integrados apareceram para revolucionar

16

Page 18: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

o mundo da eletrônica eles são circuito miniaturizado que foram construídos sobre

dispositivos semicondutores.

O modo no qual o circuito miniaturizado foi construído e seus

componentes agrupados permitiram a que possuísse a

equivalência de milhares de eletrônicos em sua constituição

interna.

4.1.2 Chip Eletrônico

Atualmente a base de quase todos os circuitos é composta por chips, essa foi a grande

parte da evolução da eletrônica, onde eles poderia desempenhar diversas funções. Eles são

extremamente pequenos comparados a quaisquer tecnologia antes visto, com chips contendo

até 1 cm quadrado e sua potência nunca imagina por uma pesquisadores de 30 ou 20 anos

atrás hoje eles têm embutidos milhões de transistores por onde se movimentam sem parar

sinais. Eles atualmente se encontram presentes em tudo que se possa imaginar como carros,

aviões, maquinas domesticas, armas e etc.

4.1.3 Microprocessadores

É responsável pelas funções do computador e suas comadas de decisão utilizando

cálculos precisos e não é à toa que dizemos que essa parte é o cérebro do computador o

tornando inteligente.

17

Page 19: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

5 TIPOS DE PROCESSADORES

Os processadores se diferenciam por muitas características, como:

Single-core ou Multi-core:

Isso é relativo ao número de núcleos de processamento que o processador possui,

podendo ser de um (single-core) até 8 (multi-core), isso interfere no número de tarefas que ele

pode processar simultaneamente.

Tipo de arquitetura (32 ou 64 bits):

Reflete na quantidade de informação que o processador pode processar, os que

possuem arquitetura em 64 bits processam blocos maiores de dados comparado ao 32 bits,

além de poder utilizar mais de 3gb de RAM.

Compatibilidade com overclock:

Isso aumenta a velocidade nominal do processador, dando um desempenho extra ao

usuário. Esse tipo de processador é identificado por “Unlocked” ou “black edition” em

relação a Intel, porém, com a alta exigência de processamento pelos chips, resultam no

desgaste acelerados dos componentes, forçando o usuário a implementar um sistema de

resfriamento mais potente.

18

Page 20: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

6 SISTEMAS OPERACIONAIS

6.1 Sistema Operacional

O sistema operacional (SO), é um programa, ou conjunto de programas que tem como

função gerenciar o hardware de um sistema, ou seja controla qual programa recebe a atenção

do processador, faz alocação de memória, cria sistemas de arquivos, entre outras coisas. O SO

é o primeiro programa a ser excutado, quando um sistema é ligado, e só para de executar

quando o sistema é desligado. Em uma visão geral e resumida, pode ser definido por ser um

intermediário entre o usuário e o sistema, criando uma interface que ajuda o usuário a

controlar a máquina.

6.2 História

O SO, surgiu da necessidade do homem trabalhar com a informação de uma forma

mais prática e rápida. No começo os computadores eram muito grandes, ocupavam salas

inteiras, e não eram controlados por programas, como hoje em dia, e sim por fios, chaves e

luzes de aviso. No período de 1955 à 1965 foi dado um grande passo pra criação dos SOs,

quando Jean-Marie Jacquard criou um sistema em lote (batch systems), que permitia o

melhor uso dos computadores. O sistema era baseado em guardar informações por meio da

perfuração de cartões, que quando fosse executado novamente seria carregado por um

operador e um compilador, que trabalhavam em uma linguagem de controle chamada JLC

(Job Control Language). No iníco da computação, cada computador tinha seu próprio SO,

que trabalhava em uma linguagem exclusiva, isso fazia com que o SO, tivesse um número

limitado de usuários. Logo depois os laboratórios Bell e a Gerenal Eletric desenvolveram um

sistema, o Multics, que era baseado em na linguagem B, a finalidade era que ele pudesse ser

ultilizado por centenas de pessoas, o que foi um fracasso, pois não vendeu quase nada. Depois

disso Dennis Ritchie que também era da empresa Bell, criou a linguagem C, baseado na

linguagem B, e o Multics, foi reescrito na linguagem C e passou a ser chamado de Unix.

Foram desenvolvidos alguns sistemas operaionais, a partir do Unix, foram os mais famosos

System V e derivados (HP-UX, AIX); família BSD (FreeBSD, NetBSD, OpenBSD, etc.), o

Linux e até o Mac (que deriva do Mach e FreeBSD). Na década de 1960, começou a surgir os

computadores pessoais, o que chamou a necessidade de criar um SO padrão, que fosse de fácil

19

Page 21: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

ultilização, daí surgia a Microsoft, que começou a vender o DOS, que vendeu muitas cópias.

Logo depois foi desenvolvido o famoso Linux, por Linus Torvalds, que até hoje é um dos Sos

mais usados em computadores pessoais.

6.3 Sistemas Operacionais e seu funcionamento

Os sistemas computacional moderno contém um ou mais processadores, memória

principal, discos, impressoras, teclado, mouse, monitor, interfaces de rede e

outros dispositivos de entrada e saída. Enfim, é um sistema complexo.

Logo o sistema computacional tão complexo assim necessita de um Sistema

Operacional tão moderno quanto sua complexidade, tendo assim como conceito de Sistemas

Operacionais Modernos fundamental, no qual é a distinção entre o programa e a atividade de

executá-lo. O programa é apenas um conjunto estático de diretrizes e sua execução é uma

atividade dinâmica.

Há diferenças que podemos observar entre um sistema operacional e aplicações

convencionais é a forma com que suas rotinas são processadas em função do tempo. Um

sistema operacional não é executado de forma estruturada. Suas rotinas são executadas

concorrentemente em função de eventos assíncronos. Em outras palavras, eventos que podem

ocorrer a qualquer momento.

Um sistema Operacional possui as seguintes funções:

6.3.1 Gerenciamento de processos:

Um processo é um programa em execução incluindo os valores armazenados nos

registradores e o valor das variáveis. As máquinas atuais utilizam o Conceito de

pseudoparalelismo – paralelismo aparente – forma de chavear o processador em diferentes

processos (programas) criando a alusão de simultaneidade de execução. Para tal é necessário

o rápido chaveamento do processador entre diversos programas em execução, chamado de

Multiprogramação. Como o processador está sendo chaveado entre diversos processos pode-

se observar que a velocidade de execução não é constante, por isso a programação de

processos não pode ter restrições de tempo.

20

Page 22: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

6.3.2 Gerenciamento de memória:

Memória é um recurso importante que deve ser cuidadosamente gerenciado. Enquanto a

capacidade de armazenamento dos computadores vem crescendo continuamente, a

complexidade do software cresce talvez à taxas maiores. A parte do sistema operacional que

gerencia a memória é chamada de gerenciador de memória. Dentre outras tarefas, o

gerenciador de memória monitora quais partes da memória estão em uso e quais estão

disponíveis; aloca e libera memória para os processos; e gerencia a permuta de processos

entre memória principal e secundária (quando a memória principal não é capaz de abrigar

todos os processos). Há também a memória virtual na qual é uma técnica segura na qual usa a

memória secundária como um cache para armazenamento secundário. Há duas funções

principais: permitir o compartilhamento seguro e eficiente da memória entre vários programas

e remover os transtornos de programação de uma quantidade pequena e limitada na memória

principal.

6.3.3 Sistema de Arquivos

Um sistema de arquivos é um conjunto de estruturas lógicas que permite o sistema

operacional controlar o acesso a um dispositivo de armazenamento como disco rígido, pen

drive, cd-room, etc. Diferentes sistemas operacionais podem usar diferentes sistemas de

arquivos.

6.3.4 Entrada e saída de dados:

Entrada é a inserção de dados por meio de algum código ou programa, para algum

outro programa ou hardware, bem como a sua saída (obtenção de dados) ou retorno de dados,

como resultado de alguma operação de algum programa, consequentemente resultado de

alguma entrada. Exemplos de entradas são: pen-drive, Webcam, mouse, teclado, disco-rígido,

microfone, Scanner, Joystick, outros e acessórios de jogos. E exemplos de saída são: monitor,

caixa de som, impressora e outros.

21

Page 23: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

6.4 Atuais Sistemas Operacionais

Atualmente no mercado da informática há muitos sistemas operacionais, tanto para

computadores quanto para smartphones, os mais usados são Windows, Mac OS, Linux - como

o Ubuntu e o Fedora – e Android.

6.4.1 Windows

O sistema Windows, em todas as suas versões é o mais popular de todos os sistemas.

A partir de sua criação usuários comuns puderam usar os computadores com maior facilidade

porque ele já possui praticamente todas as configurações necessárias à um sistema

operacional e por possuir programas muito usuais de forma simples.

Atualmente, a Microsoft empresa desenvolvedora do Windows lançou sua última

versão: Windows 10, com download gratuito, para quem tem as versões anteriores (7 e 8.1).

6.4.2 Mac OS

O Macintosh Operating System (Mac OS) é a denominação de um sistema

operacional padrão dos computadores Macintosh produzidos pela Apple Inc.

6.4.3 Linux

Linux é o núcleo do sistema operacional, programa responsável pelo funcionamento

do computador, que faz a comunicação entre hardware (impressora, monitor, mouse, teclado)

e software (aplicativos em geral). O conjunto do kernel e demais programas responsáveis por

interagir com este é o que denominamos sistema operacional. O kernel é o coração do

sistema. 

22

Page 24: MEMÓRIA, UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO e SISTEMAS OPERACIONAIS

7 REFERÊNCIAS

http://www.tecmundo.com.br/memoria

http://www.tecmundo.com.br/processadores

http://www.din.uem.br/museu/hist_processo.htm

http://www.techtudo.com.br/softwares/sistemas-operacionais/todos.html

http://www.dsc.ufcg.edu.br/~pet/jornal/abril2012/materias/historia_da_computacao.html

http://www.vivaolinux.com.br/linux/

http://pt.wikipedia.org/wiki/Lista_de_sistemas_operativos

http://www.eecis.udel.edu/~portnoi/academic/academic-files/macos.html

23