FUNDAMENTOS DA INFORMÁTICA

Definição de MicrocomputadorUm microcomputador é um computador no qual o processamento de dados é

realizado por um microprocessador; computador pessoal.

Os micros incluem notebooks e PC'S. O microprocessador pode ser considerado o cérebro do computador, diz-se de ou circuito integrado constituído por unidade de

controle, registradores e unidade aritmética e lógica, capaz de obedecer a um conjunto predeterminado de instruções e de ser utilizado como unidade central de

processamento de um microcomputador.

Além disso, o microprocessador também a memória RAM , Principal área interna de armazenamento que o computador usa para executar programas e armazenar dados. As informações armazenadas na RAM são temporárias e são apagadas

quando o computador é desligado.

Fundamentos da Informatica

Na década de 40, John Von Newmann propôs um modelo de máquina onde os programas e os dados usados por ele eramarmazenados na memória (máquina de programa armazenado). Ainda hoje, os computadores digitais são baseados neste

modelo, o qual é composto de cinco unidades essenciais: Unidade Lógica e Aritmética (ULA),Unidade de Controle (UC), Memória (MEM), Unidade de Entrada

(UE) e Unidade de Saída (US):Programa e dados são armazenados juntos na memória principal; O programa é

executado seqüencialmente; A memóriaé endereçávelO que são memórias cachê e quais dois tipos usados de memória cachê?

São memórias muito rápidas, porém caras e consequentemente usadas em baixa quantidade. Os tipos são cache L1, l2e l3. A cache L1 é a mais rápida de todas, por estar mais próxima do núcleo, já a L2 e a L3(antigamente alocadas na placa mãe e

atualmente dentro do processador(apartir do P3 Coopermine), por estaremmais distãntes do núcleo geram mais latência e consequentemente são mais lentas.

Quais os componentes da Unidade Central de Processamento (UCP)?

– Unidade de controle – Unidade Aritmética / Lógica – Registradores – Sistema de comunicação(barramentos)

Quais as funções da unidade de controle?

– Processamento: – Operações Aritméticas e lógicas – Movimentação de dados – Desvios Operações de entrada e / ou saída

Controle:

– Busca, interpretação e execução das instruções. – Controle da ação dos demais componentes do sistema de computação (memória / entrada e saída).

As máquinas que possuem clock são ditas: – Síncronas

Qual a função do clock ?

Cada vez que é gerado um pulso de clock, todos os dispositivos realizam uma operação, param e continuam o que estiverem fazendo no próximo ciclo. O

clock interno (ou apenas clock) serve justamente a este fim, ou seja, basicamente, atua como um sinal para sincronismo.

Informática

Informática é um termo usado para descrever o conjunto das ciências relacionadas ao armazenamento, transmissão e processamento de

informações em meios digitais, estando incluídas neste grupo: a ciência da computação, a teoria da informação, o processo de cálculo, a análise

numérica e os métodos teóricos da representação dos conhecimentos e da modelagem dos problemas. Mas também a informática pode ser entendida como ciência que estuda o conjunto de informações e conhecimentos por

meios digitais.O termo informática, sendo dicionarizado com o mesmo significado amplo nos

dois lados do Atlântico, assume em Portugal o sentido sinônimo da ciência da computação, enquanto que no Brasil é habitualmente usado para rever

especificamente o processo de tratamento da informação por meio de maquinas eletrônicas definidas como computadores.

O estudo da informação começou na matemática quando nomes como Alan Turing, Kurt Gödel e Alonzo Church, começaram a estudar que tipos de problemas poderiam ser resolvidos, ou

computados, por elementos humanos que seguissem uma série de instruções simples, independente do tempo requerido para isso. A motivação por trás destas pesquisas era o avanço

durante a revolução industrial e da promessa que máquinas poderiam futuramente conseguir resolver os mesmos problemas de forma mais rápida e mais eficaz. Do mesmo jeito que as

indústrias manuseiam matéria-prima para transformá-la em um produto final, os algoritmos foram desenhados para que um dia uma máquina pudesse tratar informações.

InternetInternet é um sistema global de redes de computadores interligadas que utilizam o conjunto de protocolos padrão da internet (TCP/IP) para servir vários bilhões de usuários no mundo inteiro. É uma rede de várias outras redes, que consiste de

milhões de empresas privadas, públicas, acadêmicas e de governo, com alcance local e global e que está ligada por uma ampla variedade de tecnologias de rede eletrônica, sem fio e ópticas. A internet traz uma extensa gama de recursos de

informação e serviços, tais como os documentos inter-relacionados de hipertextos da World Wide Web (WWW), redes peer-to-peer e infraestrutura de apoio a e-mails. As origens da internet remontam a uma pesquisa encomendada pelo governo dos

Estados Unidos na década de 1960 para construir uma forma de comunicação robusta e sem falhas através de redes de computadores. Embora este trabalho, juntamente com projetos no Reino Unido e na França, tenha levado a criação de redes precursoras importantes, ele não criou a internet. Não há consenso sobre a

data exata em que a internet moderna surgiu, mas foi em algum momento em meados da década de 1980.

O financiamento de um novo backbone para os Estados Unidos pela Fundação Nacional da Ciência nos anos 1980, bem como o financiamento privado para outros backbones comerciais, levou a participação mundial no desenvolvimento de novas tecnologias de rede e da fusão de muitas redes distintas. Embora a internet seja amplamente utilizada pela academia desde os anos 1980, a comercialização da

tecnologia na década de 1990 resultou na sua divulgação e incorporação da rede internacional em praticamente todos os aspectos da vida humana moderna. Em

junho de 2012, mais de 2,4 bilhões de pessoas — mais de um terço da população mundial — usaram os serviços da internet; cerca de 100 vezes mais pessoas do que

em 1995.

A maioria das comunicações tradicionais de mídia, como telefone, música, cinema e televisão estão a ser remodeladas ou redefinidas pela internet, dando origem a novos

serviços, como o protocolo de internet de voz (VoIP) e o protocolo de internet de televisão (IPTV). Jornais, livros e outras publicações impressas estão se adaptando à

tecnologia web ou são reformulados para blogs e feeds. A internet permitiu e acelerou a criação de novas formas de interações humanas através de mensagens instantâneas,

fóruns de discussão e redes sociais. O comércio on-line tem crescido tanto para grandes lojas de varejo quanto para pequenos artesãos e comerciantes. Business-to-

business e serviços financeiros na internet afetam as cadeias de abastecimento através de indústrias inteiras.

A internet não tem governança centralizada em qualquer aplicação tecnológica ou políticas de acesso e uso; cada rede constituinte define suas próprias políticas. Apenas as definições de excesso dos dois principais espaços de nomes na internet — o espaço de endereçamento Protocolo de Internet e Domain Name System — são dirigidos por uma organização mantenedora, a Corporação da Internet para Atribuição de Nomes e Números (ICANN). A sustentação técnica e a padronização dos protocolos de núcleo

(IPv4 e IPv6) é uma atividade do Internet Engineering Task Force (IETF), uma organização sem fins lucrativos de participantes internacionais vagamente filiados, sendo que qualquer pessoa pode se associar contribuindo com a perícia técnica.

Funcionamento do Protocolo a Internet

Os dados numa rede IP que são enviados em blocos referidos como ficheiros (os termos são basicamente sinónimos no IP, sendo usados para os dados em diferentes locais nas camadas IP). Em particular, no IP

nenhuma definição é necessária antes do nó tentar enviar ficheiros para um nó com o qual não comunicou previamente.

O IP oferece um serviço de datagramas não confiável (também chamado de melhor esforço); ou seja, o pacote vem quase sem garantias. O pacote pode chegar desordenado (comparado com outros pacotes enviados entre os mesmos nós), também podem chegar duplicados, ou podem ser perdidos por inteiro.

Se a aplicação requer maior confiabilidade, esta é adicionada na camada de transporte.

Os roteadores são usados para reencaminhar datagramas IP através das redes interconectadas na segunda camada. A falta de qualquer garantia de entrega significa que o desenho da troca de pacotes é feito de

forma mais simplificada. (Note que se a rede cai, reordena ou de outra forma danifica um grande número de pacotes, o desempenho observado pelo utilizador será pobre, logo a maioria dos elementos de rede tentam arduamente não fazer este tipo de coisas - melhor esforço. Contudo, um erro ocasional não irá

produzir nenhum efeito notável.)

O IP é o elemento comum encontrado na Internet pública dos dias de hoje. É descrito no RFC 791 da IETF, que foi pela primeira vez publicado em Setembro de 1981. Este documento descreve o protocolo da

camada de rede mais popular e atualmente em uso. Esta versão do protocolo é designada de versão 4, ou IPv4. O IPv6 tem endereçamento de origem e destino de 128 bits, oferecendo mais endereçamentos

que os 32 bits do IPv4.

Formato do Cabeçalho do IPv4

– Versão - o primeiro campo do cabeçalho de um datagrama IPv4 é o campo de versão, com quatro bits.

– IHL - o segundo campo, de quatro bits, é o IHL (acrónimo para Internet Header Length, ou seja, Comprimento do Cabeçalho da Internet) com o número de palavras de 32 bits no cabeçalho IPv4. Como o cabeçalho IPv4 pode conter um número variável de opções, este campo essencialmente especifica o offset para a porção de dados de um datagrama IPv4. Um cabeçalho mínimo tem vinte bytes de comprimento, logo o valor mínimo em decimal no campo IHL seria cinco.

– Tipo de serviço - no RFC 791, os oito bits seguintes são alocados para um campo tipo de serviço (ToS), agora DiffServ e ECN. A intenção original era para um nó especificar uma preferência para como os datagramas poderiam ser manuseados assim que circulariam pela rede. Por exemplo, um nó pode definir o campo de valores do seu ToS dos datagramas IPv4 para preferir pequeno desfasamento de tempo, enquanto que outros podem preferir alta fiabilidade. Na prática, o campo ToS não foi largamente implementado. Contudo, trabalho experimental, de pesquisa e desenvolvimento se focou em como fazer uso destes oito bits. Estes bits têm sido redefinidos e mais recentemente através do grupo de trabalho do DiffServ na IETF e pelos pontos de código do Explicit Congestion Notification (ECN) (RFC 3168.)

– Tamanho total - o campo de dezesseis bits seguinte do IPv4 define todo o tamanho do datagrama, incluindo cabeçalho e dados, em bytes de oito bits. O datagrama de tamanho mínimo é de vinte bytes e o máximo é 64 Kb. O tamanho máximo do datagrama que qualquer nó requer para estar apto para manusear são 576 bytes, mas os nós mais modernos manuseiam pacotes bem maiores. Por vezes, as subredes impõem restrições no tamanho, em cada caso os datagramas têm que ser "fragmentados". A fragmentação é manuseada quer no nó quer no comutador de pacotes no IPv4, e apenas no nó no caso do IPv6. – Identificador - o campo seguinte de dezesseis bits é um campo de identificação. Este campo é usado principalmente para identificar fragmentos identificativos do datagrama IP original. Alguns trabalhos experimentais sugerem usar o campo IP para outros propósitos, tais como adicionar pacotes para levar a informação para datagrama, de forma a que ajude a pesquisar datagramas para trás com endereços fonte falsificados. – Flags - o campo de três bits que segue é usado para controlar ou identificar fragmentos. – Offset - o campo offset do fragmento tem treze bits, e permite que um receptor determine o local de um fragmento em particular no datagrama IP original. – Tempo de vida - um campo de oito bits, o TTL (time to live, ou seja, tempo para viver) ajuda a prevenir que os datagramas persistam (ex. andando aos círculos) numa rede. Historicamente, o campo TTL limita a vida de um datagrama em segundos, mas tornou-se num campo de contagem de nós caminhados. Cada comutador de pacotes que um datagrama atravessa decrementa o campo TTL em um valor. Quando o campo TTL chega a zero, o pacote não é seguido por um comutador de pacotes e é descartado.

– Protocolo - um campo de protocolo de oito bits segue-se, definindo o protocolo seguinte usado numa porção de dados de um datagrama IP. A Internet Assigned Numbers Authority mantém uma lista de números de protocolos. Os protocolos comuns e os seus valores decimais incluem o ICMP (1), o TCP (6). – Checksum - o campo seguinte é um campo de verificação para o cabeçalho do datagrama IPv4. Um pacote em trânsito é alterado por cada comutador que atravesse. Um desses comutadores pode comprometer o pacote, e a verificação é uma forma simples de detectar a consistência do cabeçalho. Este valor é ajustado ao longo do caminho e verificado a cada novo nó. Envolve apenas verificação do cabeçalho (não dos dados).Encapsulamento IP: O endereço de origem no cabeçalho IP indicará a quem deverá ser enviada a resposta do protocolo encapsulado, neste caso o TCP. – Endereço de origem/destino - a seguir ao campo de verificação, seguem-se os endereço de origem e de destino, de 32 bits cada um. Note que os endereços IPv6 de origem e destino são de 128 bits cada. – Opções - Campos do cabeçalho adicionais podem seguir o campo do endereço de destino, mas estes não são normalmente usados. Os campos de opção podem ser seguidos de um campo de caminho que assegura que os dados do utilizador são alinhados numa fronteira de palavras de 32 bits. (No IPv6, as opções movem-se fora do cabeçalho padrão e são especificados pelo campo Next Protocol, semelhante à função do campo "Protocolo" no IPv4). A seguir, três exemplos de opções que são implementadas e aceitas na maioria dos roteadores: Security (especifica o nível de segurança do datagrama (usado em aplicações militares)), Timestamp (Faz com que cada roteador anexe seu endereço e sua marca temporal (32 bits), que serve para depuração de algoritmos de roteamento) e Record route (faz com que cada roteador anexe seu endereço).