Unidade 1:
Fundamentos
1 - Introdução ao
Computador
Conceitos
básicos e Terminologias
- O
computador é uma máquina eletrônica capaz de realizar uma grande variedade
de tarefas com alta velocidade e precisão, desde que receba as instruções
adequadas.
- As tarefas
são realizadas a traves da execução de operações lógicas /aritméticas e
tomada de decisões.
- As
instruções adequadas constituem os programas que dirigem o funcionamento
do computador.
- Computador
= parte física (hardware) + parte
lógica (software).
- Hardware é
o conjunto de todos os elementos físicos que compõe o computador (o
equipamento propriamente dito).
- Software é
o conjunto de instruções que controla e orienta (instrui) o computador
para execução de tarefas.
- Toda
máquina é um sistema. O que é um sistema?
- Sistema é
um conjunto de componentes que realiza as seguintes funções:

Organização e
funcionamento do computador
- Sistema de
computação realiza processamento eletrônico de dados.
- Um sistema
de computação também realiza as três funções básicas: entrada,
processamento e saída.
- A entrada
de um sistema de computação corresponde ao conjunto dos dados necessários
para a realização de uma tarefa.
- O
processamento refere-se às modificações realizadas sobre os dados de
entrada e à elaboração dos resultados.
- A saída
corresponde ao conjunto de dados resultantes obtidos.
- Um sistema
de computação está organizado em 2 componentes: o
hardware e o software.
- HARDWARE -
é a parte física que está dividida em 5 partes
funcionais: unidades de entrada, unidades de saída, memória principal, memória
secundária e unidade central de processamento (UCP). A UCP (ou
processador) é composta da unidade de controle (UC) e da unidade lógica e
aritmética (ULA).
- SOFTWARE: é
o conjunto de programas
- O
software é classificado em dois tipos: o software aplicativo e o
software básico.
Por dentro do
computador: hardware
- Os
componentes de hardware interligam-se à placa-mãe, como mostra a figura a
seguir:

- Unidades de
entrada: permitem a recepção de dados e programas pelo computador, obtendo
as informações através dos diversos dispositivos de entrada (input devices).
- Dispositivos
de entrada mais conhecidos: teclado e mouse.
- Unidades de
saída: permitem a exportação de dados do computador, enviando as
informações para os dispositivos de saída (output devices).
- Dispositivos
de saída mais conhecidos: monitor e impressora.
- Memória
principal: armazena os dados e programas enquanto estão sendo processados;
armazena os dados intermediários resultantes das operações lógicas e
aritméticas – todos os dados que entram e que saem do computador passam
pela memória principal.
- Unidade
Central de Processamento – UCP (ou CPU): contém a inteligência da máquina;
realiza cálculos, operações lógicas, toma decisões e coordena as ações das
outras partes funcionais.
- A UCP (ou
processador) é composta da unidade de controle (UC) e da unidade lógica e
aritmética (ULA).
- Memória secundária: armazena as informações que não estão sendo usadas ativamente
por outros dispositivos; possui grande capacidade de armazenamento.
- A memória secundária é também chamada de memória auxiliar, funcionando como meio de
armazenamento permanente de informações (dados/programas) no computador.
- Exemplos:
disco rígido (HD), unidade de disquetes, unidade de CD-ROM, etc.
- A figura a
seguir descreve a comunicação entre os componentes de hardware do
computador:

Conhecendo um pouco mais sobre o sistema de processamento
MP/Processador
A memória principal (MP):

- Função da
memória principal (MP) é armazenar os programas e dados temporariamente,
enquanto estão sendo processados.
- É
importante lembrar que um programa só será executado pelo processador se
estiver armazenado na MP, juntamente com seus respectivos dados.
- A MP é comumente
chamada de RAM (Random Access Memory
- Memória de Acesso Aleatório).
- A
localização de informações na MP é feita a partir de endereços associados
à área da memória onde tais informações foram gravadas.
- A MP é
organizada como um conjunto de células (áreas de memória), onde cada
célula é identificada por um endereço único e armazena
dados ou instruções de programas.
- A MP pode
ser de dois tipos (quanto às operações suportadas):
1.
RAM de
leitura/escrita - a memória de trabalho do processador (normalmente
referenciada como memória RAM). Esta
memória RAM é volátil, isto significa que quando o computador é desligado ou
reinicializado, as informações na MP desaparecem.
2.
RAM só de
leitura - memória utilizada para guardar informações sobre a inicialização do
computador (normalmente referenciada como memória ROM - Read
Only Memory). Quando desligamos o computador o
que está armazenado na memória
ROM, permanece.
- O
computador é uma máquina digital binária: só trabalha com dois digitos: 0 e 1 (chamados de bits
– binary digits).
- Toda
informação manipulada pela máquina é representada internamente como um
conjunto de 0s e 1s.
- O
caractere é a menor informação que precisamos representar internamente e
um bit não é suficiente para tal. Assim, utiliza-se o byte (um conjunto
de 8 bits).
- 1 byte
corresponde ao espaço de memória necessário para guardar 1 caractere,
portanto, pode ser definido como a menor unidade de informação endereçável
da memória.
- A
capacidade de armazenamento da MP é medida em bytes. Mais especificamente,
em termos dos múltiplos do byte: Kbyte (210 bytes), Mbyte (220 bytes), etc. Exemplos: 32 Mbyte, 64 Mbyte...
O processador
(UCP):
- A unidade
central de processamento (UCP) ou processador é também conhecida
como CPU (Central Processing Unit) e sua função é controlar o funcionamento do
computador e a execução de programas.
- Mais
especificamente, a CPU é responsável pela entrada de dados, saída de
resultados, cálculos, comparações, tomada de decisões, emissão de sinais
de controle para controlar o processamento do computador e a comunicação
entre este e os seus periféricos (dispositivos de entrada
e saída)
- Principais
componentes da CPU:
- Unidade de
Controle (UC) – é a parte coordenadora do computador, responsável pela
supervisão do funcionamento das demais partes (componentes funcionais) do
computador. A UC analisa e
interpreta cada instrução de programa e ordena a cada parte funcional envolvida
que execute sua tarefa na execução daquela instrução.
- Unidade
Lógica e Aritmética (ULA) – responsável pelas funções de processamento,
ou seja, execução das instruções - executa operações aritméticas (cálculos),
comparações entre itens da memória, movimentos de dados na memória,
tomada de decisões, etc.

- Para
executar uma instrução, a CPU realiza as seguintes operações que
caracterizam o ciclo de instrução:

- Todo
computador possui um relógio (system clock),
que é utilizado para cronometrar as operações realizadas pelo processador,
ou seja definir o tempo de início da execução de
cada instrução.
- A
velocidade de processamento depende da velocidade do relógio (clocks)
- Cada
operação de processamento demora um ciclo de relógio para ser executada.
- Hertz (Hz) é uma medida de ciclos de relógio
por segundo.
- Mhertz
(MHz) significa
"milhões de ciclos por segundo".
- Ghertz
(MHz) significa
"bilhões de ciclos por segundo".
- Hoje, os
computadores operam em velocidades superiores a 1
GHz.
Por dentro do
computador: Software
- "É o
software que dá vida à máquina".
- Os
programas que compõem o software da máquina são instruções eletrônicas
que informam ao computador como realizar determinadas tarefas.
- Existem
duas classes de software:
- Software
básico.
- Software
aplicativo.
- Os programas aplicativos se
concentram na solução de algum tipo de problema específico, utilizando o
computador como ferramenta (o foco está na aplicação).
- exemplos:
jogos, folha de pagamento, venda de passagens e e-vendas.
- O software básico têm como objetivo possibilitar a operação e
o uso do computador, seja qual for a aplicação (o foco está na máquina)
– o software básico se concentra na necessidades gerais de grande parte
dos usuários.
- exemplos:
sistemas operacionais, compiladores, editores de texto, etc.
Redes de Computadores
Ò Sistemas Cliente/Servidor
Ò Redes locais (LAN)
Ò Redes a distância
(WAN)
Ò Redes de redes (Internet)
Comunicação:
Ò Digital
Ò Analógica
Ò Modem
Mídias de Comunicação
Ò Cabos coaxiais
Ò Fibra óptica
Ò Micro-ondas / Satélite
Ò Semfio – IrDA,
Bluetooth
Padrões de comunicação
Ò Protocolo TCP/IP
Topologia da Rede:
Ò Estrela
Ò Anel
Ò Barramento
Aplicações
Ò Correio eletrônico (e-mail)
Ò FAX e FTP
Ò Teleconferência
Ò A Internet e a Web
Internet
É uma rede de
redes mundial
Ò Web
(é uma forma de comunicação na
Internet)
Ò HTTP:
Protocolo de comunicação na Web
Ò Navegador
(browser): software de exploração
da Web
Ò URL: Endereço de um membro da Internet
É http://www.dsc.ufcg.edu.br/~icc
É (protocolo://nome do computador/end local
Conteúdo da Internet: Hiperdocumentos e links
Mecanismo de busca
É Um Banco de Dados de todos
endereços da Web
É Google, Yahoo, Bing, ..
Ò Aplicações
É Comércio eletrônico
É Pagamentos
É Serviços Bancários
É Portais e home-pages
É Blogs e redes sociais
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