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ESCOLA EB 23 DO CASTLO DA MAIA Curso de Instalao e Operao de Sistemas Informticos 1 AnoDisciplina: IMM Ano Lectivo 2011/2012

UNIO EUROPEIA Fundo Social Europeu

2. HARDWARE E SOFTWARE2.1. Conceitos BsicosA palavra informtica foi criada em 1962 pelo francs Philippe Dreifus, a partir da conjugao das palavras Informao e Automtica, ou seja, Informtica. A informtica assim uma cincia que se dedica ao tratamento da informao de uma forma automtica.

2.1.1.

Sistemas InformticosAs Tecnologias da Informao estudam o desenvolvimento da civilizao a nvel dos sistemas informticos. Estes sistemas informticos processam, armazenam e transmitem informao. A informao o principal o principal objectivo das Tecnologias da Informao. Um sistema informtico constitudo por Hardware e Software. Observa o seguinte esquema:

Sistema Informtico Hardware Software

a parte fsica de um sistema Conjunto de instrues electrnicas: informtico: conjunto de os programas de computador. componentes electrnicos e mecnicos.

Qualquer componente do sistema que pode ser visto e tocado.

Exemplos de hardware so: Processador, memrias primrias, teclado, rato, monitor, pen, impressora, scanner, modem.

2UNIO EUROPEIA Fundo Social Europeu

O Hardware responsvel pelas quatro funes principais: Entrada de dados (input) - Os dados so introduzidos atravs dos dispositivos de entrada e enviados para a unidade central de processamento ou processador. Processamento manipulao dos dados para obter informao. Armazenamento - armazenamento da informao para posterior reutilizao e transporte. Sada de dados (output) visualizao e obteno da informao produzida.


Um computador uma mquina ou um conjunto de dispositivos mecnicos ou electrnicos ligados entre si, capaz de processar informao. Existe, por isso, uma relao entre hardware e software de um computador, ou seja, no funcionam um sem o outro. Vamos supor que se solicitou ao computador somar 2 + 2. Os dados entram no computador atravs do Teclado, a Unidade Central processaos e envia o resultado para o Monitor.

2.1.2.

Funcionamento de um computador

Um computador realiza quatro operaes fundamentais: recebe dados (input), armazena informao, processa informao e fornece informao processada (output). Observa a imagem seguinte que reproduz o funcionamento bsico de um computador.

2. Processamento de Dado/Informao 1. Entrada de Dados (Input) 3. Armazenando de Dado/Informao 4. Sada de Informao (Output)

1. Entrada de Dados: O computador recolhe elementos de forma a poder efectuar tarefas, ou seja, necessrio que digamos ao computador o que queremos que ele faa e que dados deve utilizar para isso. 2. Processamento de dados: O computador vai efectuar a operacionalizao dos dados, vai trabalh-los, trata-los de forma a produzir a informao pretendida. 3. Armazenamento de Dados/Informao: A informao pode ser armazenada, guardada pelo computador de forma a puder ser reutilizada.


4. Sada de Informao: Informao disponibilizada ao utilizador (pessoa que ordenou o processamento dos dados).

Podemos sintetizar o funcionamento de um computador da seguinte forma: Os dados so introduzidos atravs dos dispositivos de entrada (input) e enviados para a unidade central de processamento (processador). Aps o processamento, os novos dados gerados so enviados para os dispositivos de sada (output). Mas, ateno DADOS INFORMAO Dados so o material bsico da informao, so a matria-prima. A informao consiste em dados tratados com significado.


est lindo hoje dia um Hoje est um lindo dia.

2.1.3.

A linguagem do computador

Tal como os seres humanos tm um alfabeto, o computador tambm tem um conjunto se smbolos para comunicar. No entanto, ele no necessita de tantos smbolos. Recordas-te do alfabeto Morse que utiliza apenas combinaes de pontos e traos para representar as letras e algarismos? Pois , o computador utiliza um sistema de comunicao semelhante. A diferena que, em vez de utilizar pontos e traos, ele utiliza dois algarismos: o zero e o um. Visto que s pode utilizar o zero ou o um, cada dgito que utilizam denomina-se por BIT (Binary Digit) que significa dgito binrio, ou seja, um dgito (algarismo) que s pode ter um de entre dois valores: 0 ou 1. O BIT a unidade mais pequena de informao utilizada pelos computadores. o mnimo que ele pode transmitir e/ou armazenar. No entanto, um Bit no permite representar muita coisa. Para representar um carcter (letra, nmero ou qualquer outro smbolo), o computador necessita de 8 bits. Assim sendo, se quisermos escrever a palavra GATO, o computador utiliza 4 8 bits. Podemos j adivinhar que, medica que escrevemos mais e mais palavras, o nmero de bits ir crescer cada vez mais Tal como quando vamos ao supermercado no pedimos 5000 gr de batatas mas sim 5 Kg, tambm na informao existem unidades superiores que surgiram de acordo com a evoluo e necessidades gerais de armazenamento e tratamento de dados e informao. Assim temos o seguinte conjunto de Unidades de Medida da Informao:


Medidas Bit Byte

Equivalncia

Em bits

a mais pequena unidade de informao, corresponde ao dgito 0 ou 1 do cdigo binrio. Ex: (0 ou1) = 1 bit 10011001 = 8 bits Conjunto de 8 bits, ou seja combinaes de zeros e uns. Cada byte o equivalente a um carcter. Ex: A = 1 byte Aluno = 5 Bytes

= 8 bits

Kilobyte KB, Kbyte Megabyte MB, Mbyte Gigabytes GB, Gbyte Terabyte TB, Tbyte

= 1024 bytes = 1024 Kilobytes

= 8192 bits = 1048576 caracteres = 8388608 bits = 1048576 Kb = 1073741824 bytes = 8589934592 bits = 1048576 Mb = 8796093022208 bits

= 1024 Megabytes

= 1024 Gigabytes

Existem muitas outras Pentabyte, Hexabyte, Zetabyte, Yotabyte, . Para teres uma ideia da grandeza destas unidades, considera a seguinte analogia com uma Biblioteca:

Um Byte corresponde a uma letra de um livro

AUm KiloByte corresponderia a uma pgina de um livro Um MegaByte corresponderia a um livro Um GigaByte corresponderia a uma prateleira de livros.


Um TeraByte corresponderia prpria biblioteca

Actividade:Sabendo que cada carcter ocupa 8 bits, ou seja, 1 byte, determina: - Quantos bits e bytes tem a palavra computador? - Quantos bits e bytes ocuparia o teu nome no computador?


2.1.4.

Tabela ASCII

Existe uma tabela, designada por ASCII (American Standard Code for Information Interchange) que utiliza combinaes de 0 e 1s (8 bits), permitindo representar 256 caracteres.

Binrio 0010 0000 0010 0001 0010 0010 0010 0011 0010 0100 0010 0101 0010 0110 0010 0111 0010 1000 0010 1001 0010 1010 0010 1011 0010 1100 0010 1101 0010 1110 0010 1111 0011 0000 0011 0001 0011 0010 0011 0011 0011 0100 0011 0101 0011 0110 0011 0111 0011 1000 0011 1001 0011 1010

D

H

G ! " # $ % & ' ( ) * + , . / 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 :

Binrio 0100 0001 0100 0010 0100 0011 0100 0100 0100 0101 0100 0110 0100 0111 0100 1000 0100 1001 0100 1010 0100 1011 0100 1100 0100 1101 0100 1110 0100 1111 0101 0000 0101 0001 0101 0010 0101 0011 0101 0100 0101 0101 0101 0110 0101 0111 0101 1000 0101 1001 0101 1010

D

H

G

Binrio

D 96 97 98 99 101

H 60 61 62 63 65

G ` a b c d e f g h i j k l n o p q r s t u v x y

32 20 vazio 0100 0000 33 21 34 22 35 23 36 24 37 25 38 26 39 27 40 28 41 29 42 2A 43 2B 44 2C 45 2D 46 2E 47 2F 48 30 49 31 50 32 51 33 52 34 53 35 54 36 55 37 56 38 57 39 58 3A

64 40 @ 0110 0000 65 41 66 42 67 43 69 45 70 46 A 0110 0001 B 0110 0010 C 0110 0011 E 0110 0101 F 0110 0110

68 44 D 0110 0100

100 64 102 66 103 67 104 68 105 69 106 6A 107 6B 108 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 121 6C 6E 6F 70 71 72 73 74 75 76

71 47 G 0110 0111 72 48 H 0110 1000 73 49 75 4B 76 4C I 0110 1001 K 0110 1011 L 0110 1100 74 4A J 0110 1010

77 4D M 0110 1101 78 4E N 0110 1110 79 4F O 0110 1111 80 50 82 52 P 0111 0000 R 0111 0010 81 51 Q 0111 0001 83 53 S 0111 0011 84 54 T 0111 0100 85 55 U 0111 0101 86 56 V 0111 0110 87 57 W 0111 0111 88 58 X 0111 1000 89 59 Y 0111 1001 90 5A Z 0111 1010

109 6D m

77 w 79

120 78

122 7A z


0011 1011 0011 1100 0011 1101 0011 1110 0011 1111

59 3B 60 3C 61 3D 62 3E 63 3F

; < = > ?

0101 1011 0101 1100 0101 1101 0101 1110 0101 1111

91 5B 92 5C 93 5D 94 5E 95 5F

[ 0111 1011 \ 0111 1100 ] 0111 1101 ^ 0111 1110 _

123 7B 124 7C 125 7D

{ | }

126 7E ~

Actividade:Utilizando a tabela ASCII. 1. Descobre a palavra escondida:01001100 01000101 01000001 01001100 01000100 01000001 01000100 01000101

2. Converte o teu nome em cdigo binrio.

2.2 A Unidade CentralUm computador um sistema capaz de processar informao de acordo com as instrues contidas em programas, independentemente da natureza fsica dos suportes que armazenam e processam a informao. Em termos de hardware estabelece-se a seguinte distino: Hardware Unidade Central Placa-Me, Motherboard CPU (Unidade Central de Microprocessador Processamento) Memrias Perifricos Perifricos de entrada Perifricos de sada Perifricos mistos Memria RAM, ROM, Teclado, rato, Monitor, impressora, CD, DVD, Pen Drive,


O CPU ou UCP (Unidade Central de Processamento), tambm chamada de processador ou microprocessador, o crebro do computador. O CPU o responsvel pela gesto de todo o computador. Ele vai buscar memria as instrues, examina-as, decifra-as e executa-as. a parte do computador responsvel pela manipulao e transformao dos dados em informao.

Processador (CPU)Mas, porque se chama Unidade Central de Processamento? Unidade Central de Processamento (CPU) Unidade Central Processamento Porque apenas um componente (microchip circuito integrado). Porque um componente principal do sistema informtico. Porque neste componente que so processados todos os dados.


O CPU o componente mais complexo de todo o sistema. Dentro de um processador existem milhes de transstores. A velocidade de processamento determina em grande parte o desempenho do computador e mediada em Megahertz (MHz) ou ciclos por segundo. Ou seja, um processador a 1000 MHz significa que os dados so actualizados 1000 milhes de vezes por segundo. O local onde o processador encaixado na Placa-me, pode ser na socket ou na slot dependendo do tipo de processador. A Unidade Central de Processamento (Central Processing Unit) ou ainda microprocessador e processador um circuito integrado constitudo por milhares de componentes electrnicos. Componente mais complexa de todo o sistema, considerada a fundamental porque determina o funcionamento e desempenho do computador. A velocidade do processador medida em megahertz (MHz) ou milhes de ciclos por segundo.

A vida de um processador resume-se a isto: l uma instruo, l dados, executa a instruo, armazena dados e volta ao mesmo para a instruo seguinte. Ele consegue fazer este ciclo vrios milhares de milhes de vezes por segundo!!! Principais componentes: Unidade de Controlo (UC) Determina e controla as operaes a efectuar, responsvel: pela correcta indicao das instrues a executar, pela leitura/escrita da informao armazenada na memria, pela descodificao das instrues e pelo controlo de todos os outros dispositivos.


Unidade Aritmtica e Lgica (UAL ou ALU Aritmetic and Logic Unit) responsvel pela execuo de todas as operaes aritmticas (adio, subtraco, multiplicao,) e lgicas (AND OR).

Registos componentes que, temporariamente, armazenam dados que a ALU efectua as operaes. Encontram-se na UC e na ALU.

Podem existir tambm co-processadores matemticos.


2.3. MotherboardMas, onde esto ligados os constituintes do computador? Existe uma placa electrnica onde esto ligados todos os dispositivos que fazem parte do hardware. A esta placa d-se o nome de placa-me ou motherboard. No te esqueas de ter sempre o manual de todos os equipamentos. Por exemplo, para sabermos qual a gama de microprocessadores que uma determinada motherboard suporta necessrio consultar o respectivo manual. considerada o elemento mais importante de um computador, pois tem como funo permitir que o processador comunique com os perifricos instalados. na motherboard que encontramos o microprocessador, a memria principal, os circuitos de apoio, a placa controladora (que controla a circulao da informao entre o processador e os perifricos), os conectores de barramento, etc. A placa principal ser a primeira preocupao que um utilizador ter, quando trabalha ou pretende adquirir um computador. O seu barramento ou Front Side Bus determina o desempenho e a velocidade a que vai funcionar o processador, a memria e toda a informao que circula na mesma. Placa de circuito impresso de maiores dimenses, na qual se encontra o CPU e qual se vo ligar os perifricos atravs de conectores e placas de expanso. uma placa electrnica onde esto fisicamente ligados todos os dispositivos que fazem parte do Hardware.



2.3.1. Componentes da Motherboard


A) CPU ou Processador

Slot1 encaixe para Pentium II

B) MEMRIA RAM


C) MEMRIA ROM (BIOS)


D) CHIPSET




E) SOCKETS OU SLOTS DE EXPANSO






F) BARRAMENTO (BUSES)


G) CONECTORES

H) CONTROLADORES





2.3.2. Tipos de Motherboard


MOTHERBOARD AT


MOTHERBOARD ATX












.2.1.1.2. As memrias cache internas (L1)

2.2.1.1.3. O clock interno


2.2.1.1.4. Sockets



2.2.1.1.5. Slots e Placas de Expanso 2.2.1.2. Barramentos (Buses)Para que todos estes componentes funcionem adequadamente, necessrio que comuniquem entre si, permitindo a circulao dos dados a processar. Para tal existe um sistema de comunicao interno, designado por barramento ou bus. Os barramentos constituem os caminhos por onde circula a informao entre os diversos componentes do processador e entre o processador, as memrias e os perifricos. Podemos distinguir dois tipos de barramentos: Barramento local, que interliga o CPU memria; Barramento de entrada e sada, interliga todos os dispositivos externos ao barramento local.



Tipos de barramentos - Processador - Memria - Cache - Entrada e Sada









2.2.1.3. A famlia dos processadores da Intel








2.2.1.4. A arquitectura dos processadores (RISC/CISC)

2.2.1.5. Instalar e configurar um processador


2.2.2 MemriasO computador possui dispositivos que permitem armazenar dados, instrues e resultados. A esses dispositivos d-se o nome de memrias. importante distinguir dois tipos de memrias: a memria principal (central ou primria) e a memria secundria (auxiliar ou de massa). Para j, vamos debruar-nos sobre a memria principal.

2.2.2.1.Memria Central ou PrimriaEsta memria indispensvel ao funcionamento de um sistema informtico, estas memrias existem sobre a forma de circuitos elctricos e comunicam directamente com o processador, esto perto dele e armazenam pequenas quantidades de informao. Quanto sua funcionalidade, podemos considerar trs tipos de memrias distintas: Memria RAM (Random Access Memory ou Memria de Acesso Aleatrio) A memria RAM tem como funo guardar temporariamente as vrias informaes do sistema (instrues que o processador vai executar, dados a processar, resultados intermdios e finais de processamento). O tamanho da memria RAM condiciona o tamanho e o nmero de programas que podem ser executados num dado momento. uma memria de leitura e escrita onde o acesso feito aleatoriamente e voltil, ou seja, a informao apagada quando o computador desligado. Existem vrios tipos : SRAM, DRAM, VRAM; nvRAM, etc.

Tipos de memria RAM66UNIO EUROPEIA Fundo Social Europeu



Memria ROM (Read Only Memory) uma memria apenas de leitura. Sobre ela, o processador pode efectuar operaes de leitura, mas nunca de escrita. Por isso, tem apenas instrues bsicas sobre o hardware do computador, tais como, rotinas de arranque, rotinas de teste de dispositivos de hardware. Ao contrrio da memria informao desligado RAM, ou a ROM o falha no de perde corrente quando numa computador

elctrica. Existem vrios tipos de memria ROM: PROM, EPROM e EEPROM.

Tipos de memria ROM





Memria Cache uma memria rpida entre o processador e a memria RAM. Desta forma, evita-se que os dados mais requisitados pelo processador sejam lidos ou escritos directamente na memria RAM.


2.2.2.2.Memrias SecundriasAs memrias secundrias, externas, auxiliares ou de massa podem ser vistas como um complemento memria primria do computador, pois frequentemente surge a necessidade de guardar programas e informao de carcter permanentes. Exemplos: Discos rgidos, disquetes, CD, DVD, Pen.


Permitem armazenar grandes quantidades de informao, existem para que a informao com que se trabalha num computador possa perdurar e ser reutilizada sempre que desejado.

2.3. PerifricosOs perifricos so dispositivos que podem ligar-se a um computador permitindo a entrada e/ou sada de informao. Fazem a ligao entre o computador e o exterior. Existem dispositivos de trs tipos: Perifricos de Entrada (ou Input), ou seja, aqueles que permitem ao utilizador comunicar com o computador e que permite introduzir dados no sistema. Ex: rato, teclado, joystick, scanner, microfone, leitor ptico de cdigo de barras, .


Perifrico Rato

Imagem

Definio O rato um perifrico de entrada que historicamente se juntou ao teclado como auxiliar no processo de entrada de dados, especialmente em programas com interface grfica. O rato tem como funo movimentar o cursor (apontador) pela tela do computador. O formato mais comum do cursor uma seta, contudo, existem opes no sistema operacional e softwares que permitem personalizarmos o cursor do rato. O teclado um tipo de perifrico utilizado pelo utilizador para a entrada manual no sistema de dados. O meio de transporte dessas informaes entre o teclado e o computador pode ser sem fio (ou Wireless) ou por cabo (PS/2 e USB). O teclado vem-se adaptando com a tecnologia. O funcionamento deste perifrico semelhante ao do rato, porque permite deslocar um indicador pelo ecr de forma a seleccionar informao. normalmente utilizado em jogos.

Teclado

Joystick

Scanner

Um scanner ou digitalizador ptico um dispositivo de entrada que nos permite copiar qualquer tipo de documento impresso numa folha de papel. Converte um documento numa imagem digital e, por sua vez, essa imagem pode ser convertida num ficheiro de texto ou de imagem. scanner de mo - parecido com um rato bem grande, no qual deve-se passar por cima do desenho ou texto a ser transferido para o computador. Este tipo no mais apropriado para trabalhos semi-profissionais devido facilidade para o aparecimento de rudos na transferncia. scanner de mesa - parecido com uma


fotocopiadora, no qual deve-se colocar o papel e abaixar a tampa para que o desenho ou texto seja ento transferido para o computador.

Leitor barras

de

cdigo de

Este perifrico permite a identificao de produtos em sectores comerciais e industriais, fazendo a leitura de dados identificadores e codificados num sistema de cdigos de barras.







Perifricos de Sada (ou Output), ou seja, permitem ao computador comunicar com o utilizador, permitindo a sada de informao do mesmo. Ex: monitor de vdeo, plotter, impressora, projector de vdeo, colunas.

Perifrico Monitor

Imagem

Definio O monitor o principal meio de comunicao entre o computador e o utilizador. A dimenso do monitor expressa em polegadas e dada pelo comprimento da diagonal do ecr. Os tamanhos mais utilizados so 15, 17, 19, 21 e 24. Existem monitores de diversos tipos: CRT (raios catdicos), LCD (cristais lquidos), plasmas As impressoras servem para receber dados do computador e traduzir essa informao em papel. Existem vrios tipos de impressoras: de agulhas ou matricial, trmica, jacto de tinta e laser. um dispositivo de sada de dados, muito til para a apresentao de trabalhos. Este aparelho permite visualizar imagens simultaneamente no monitor e computador.

Impressora

Projector de vdeo


Colunas

As colunas convertem a informao (som) contida no computador para um sinal sonoro perceptvel ao ouvido humano.

Plotter

uma impressora especializada para desenho vectorial, destinado a imprimir desenhos em grandes dimenses, com elevada qualidade e rigor, como por exemplo plantas arquitectnicas e mapas cartogrficos.





Perifricos de Entrada/Sada (Input/Output) ou mistos, ou seja, aqueles que renem ambas as caractersticas vistais anteriormente. Ex: disco rgido, drive de disquetes, drive CD-ROM, drive de DVD, modem, .

2.4.Dispositivos de armazenamento secundrioSo dispositivos que permitem a gravao e a leitura de grande quantidade de informao e podem guardar definitivamente os programas e os dados. Os ficheiros podem ser armazenados ou lidos utilizando duas tcnicas: Armazenamento sequencial tal como uma cassete de udio, em que para ouvirmos a 10 msica temos que correr a cassete para a frente e para trs at a encontrarmos, os dispositivos que utilizam esta tcnica tm de passar por um sequncia fixa de dados armazenados at chegar ao dado pretendido. Estes dispositivos apresentam um tempo de acesso muito elevado. Temos como exemplo: as tapes ou bandas magnticas. Armazenamento aleatrio um disco rgido de um computador um exemplo da utilizao desta tcnica. Permite armazenar os dados e programas em stios diverso, sem que seja necessrio respeitar alguma sequncia. Quando se pretende ler um dado ou executar um programa, o sistema vai directamente ao local onde est armazenado o dado ou o programa. Estes dispositivos so mais rpidos a aceder aos dados.

Perifrico Disco rgido

Imagem

Definio uma pea fundamental num sistema informtico. Nele possvel guardar ficheiros de forma aleatria e de grande tamanho. No disco rgido existe, tambm, o sistema operativo atravs do qual o computador arranca.


Modem

Modem, de modulador/demodulador, um dispositivo electrnico que modula um sinal digital em uma onda analgica, pronta a ser transmitida pela linha telefnica, e que demodula o sinal analgico e o reconverte para o formato digital original. Temos dois tipos de modems externos e internos. Unidades de disco que permite fazer a gravao de dados. Em informtica manusear significa leitura (input) e registar o mesmo que gravao (output).

Drives


Mas, para que o hardware possa realizar algo de til necessrio a interveno do software. Actividade Quais so os perifricos que tens no teu computador da escola? Identificaos e classifica-os como perifricos de entrada, sada e entrada/sada. Perifricos de Entrada Perifricos de Sada Perifricos de Entrada/Sada


2.5. A caixa do computador






2.6. Portas de comunicao






2.7. SoftwareO hardware ou dispositivos fsicos de um sistema informtico por si s so incapazes de comunicar, pelo que se torna necessrio a interveno de uma componente lgica software. O software vai permitir a comunicao entre os diferentes dispositivos fsicos, ficando o sistema informtico apto a realizar um conjunto de tarefas que lhe foram destinadas. O Software (SW): Programas e aplicaes do computador. Ex: Word, Excel, PowerPoint, Jogos, Paint Um programa de computador composto por uma sequncia de instrues, que interpretada e executada ou por uma mquina virtual. Este pode ser de dois tipos: software de sistema e software de aplicao. A nvel de software de sistema estabelece-se as seguintes distines: Software de Aplicao so todos os programas de software especfico usado pelos utilizadores para a realizao de pequenas tarefas. Exemplos de software de aplicao so: processadores de texto, folhas de clculo, editores de imagem, jogos de computador,. Software programas de sistema tais consiste para os o num conjunto de dos fundamentais funcionamento sistemas

computadores,

como,

operativos

Windows, Linux, OS/2, Observa a imagem seguinte que explica a forma como o utilizador se relaciona com o hardware de um sistema informtico: atravs do Sistema Operativo e do software de aplicao.

Utilizador Aplicaes Sistema Operativo Hardware

Linguagens Programao Software


Actividade Qual o software de sistema e de aplicao que tens instalado no teu computador da escola? Preenche a tabela: Nome do software Software de sistema Software de aplicao


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