virtus impavida - ufpe

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Marcelo Walter - UFPE1

Virtus Impavida

• Virtude Impávida

do Lat. impavidu

adj., que não é susceptível de pavor; destemido; intrépido; denodado; audaz; afoito.

http://www.priberam.pt/dlpo/dlpo.aspx


O Que é Conhecimento deInformática?

• Tornar-se consciente da importância,versatilidade e difusão doscomputadores em nossa sociedade

• Aprender o que são computadores ecomo eles funcionam– Aprender certos jargões técnicos.

• Saber como usar os computadorespara algumas aplicações simples

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Uma Sociedade Baseada emComputadores

• Bases tradicionais daeconomia:– Terra– Trabalho– Capital

• Novo elementoeconômico:– Informação

Sociedade da Informação


Benefícios dos Computadores• Produtividade - Funcionários usam seus computadores para executar

suas tarefas mais rápido e melhor - Muitos processos podem ser controlados mais

eficientemente por meio dos computadores• Tomada de decisões - Ajuda os tomadores de decisões a identificar fatores

financeiros, geográficos e logísticos• Redução de custos - Ajuda a reduzir os custos de mão-de-obra, energia e

papelada

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O que é um computador?

• É uma máquina– Constituída de diversos componentes e circuitos eletrônicos– Capaz de armazenar, processar e transmitir informação

• Máquina Programável– Capaz de realizar uma grande variedade de tarefas,

seguindo uma seqüência de comandos especificados

• Computador não faz absolutamente nada sem quelhe seja ordenado fazer


Características Fundamentais

• Universal– Pode fazer qualquer coisa desde que

programado para tal• Velocidade• Confiabilidade• Capacidade de armazenamento

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Uso dos Computadores

• Exemplos de tarefas realizadas– Computação de cálculos matemáticos complexos– Computação de cálculos repetidos envolvendo um grande

volume de dados– Automação, controle e monitoração de sistemas complexos– Armazenamento de grandes volumes de dados para

recuperação em tempo hábil– Comunicação rápida e segura– Processamento de voz e imagem– Desenvolvimento de projetos CAD– Jogos e ferramentas de ensino a distância


Informática Aplicada àDocumentação

• Introdução aos Sistemas Computacionais• Aplicativos

– Editores de Texto (Word)– Planilhas Eletrônicas (Excel)– Softwares de Apresentação (Powerpoint)– Páginas Web

• Aspectos Sociais da Computação• Computação e Ciência da Informação

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Introdução aos SistemasComputacionais

• Histórico• Visão Geral dos Computadores

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Objetivos - Histórico

• Descrever as gerações de projetos decomputador que levaram à realidadepresente


Objetivos - Visão Geral

• Identificar os componentes básicos deum sistema de computador: entrada,processamento, saída earmazenamento

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Objetivos - Visão Geral

• Relacionar algumas mídias comuns deentrada, saída e armazenamento

• Explicar as diversas classificaçõesdos computadores


Inicia-se a Era daComputação

• Em aproximadamente 60 anos, demosum salto sobre quatro gerações detecnologia:– A válvula a vácuo– O transistor– O circuito integrado– O microprocessador

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A Primeira Geração(1945-1952)

• O ENIAC - ElectronicNumerical Integrator andComputer foi o primeirocomputador de uso geral

• Projetado para aplicaçõesmilitares

• Funcionou de 1946-1955• Custo aproximado de US$

8.700.000 = R$14.600.000• Peso 27 toneladas


A Primeira Geração• O UNIVAC foi o primeiro

computador construído parauma aplicação comercial.

• Usava válvulas a vácuo comocomponentes internos:– Gerava muito calor.– Eles se queimavam com

freqüência.• Usava núcleos magnéticos

para prover memória.• Os dados eram armazenados

em cartões perfurados.

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A Segunda Geração(1953-1959)• Utilizava transistores –

dispositivos que transferem sinaiseletrônicos através de um resistor.– Mais rápidos e mais confiáveis do que

as válvulas a vácuo.– Consumiam menos energia e geravam

menos calor.• As linguagens modificaram-se de

linguagens de máquina paralinguagens assembly e depois paralinguagens de alto nível.

• O armazenamento de dadospassou de cartões perfurados aarmazenamento em fita, e, depois,em disco


A Terceira Geração(1960-1980)

• Utilizava circuitosintegrados – circuitoseletrônicos completos em umpequeno chip de silício.

• Apresentava muitasvantagens:– Confiabilidade– Eram mais compactos– Baixo custo:

• Podem ser manufaturados abaixo custo.

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A Terceira Geração

• Em 1975 Paul Allene Bill Gates criarama Microsoft e oprimeiro sistemaoperacional paramicrocomputador -MS-DOS


A Quarta Geração(1981-1990)

• Utiliza microprocessador – umprocessador de uso geral em um chip.– Contém milhões de minúsculos

transistores.

Intel 80486 - Início anos 80

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A Quinta Geração(1990 até hoje)

• Usam como circuito central o ULSI (UltraLarge Scale Integration): Pentium II (1999),Pentium III (2001) e Pentium IV.

• Uma das principais características é asimplificação e a miniaturização docomputador, além de ter:– Melhor desempenho– Maior capacidade de armazenamento– Menor consumo de energia

Intel Core2 - 2006


• O MITS Altair foi o primeirocomputador pessoal disponívelao público.

• 1977- O computador Apple II foi oprimeiro computador bem-sucedidocomercialmente:– Ele oferecia um teclado fácil de

usar e uma tela.– VisiCalc, o primeiro programa de

planilha eletrônica, fez com que osnegócios se interessassem pelocomputador pessoal.

Desenvolvimento doComputador Pessoal

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1981• IBM lança o primeiro PC• Hoje aproximadamente

US$4000• 4.77 MHz Intel 8088• 16 kilobytes RAM,

expansível até 256k• SEM disco rígido! Apenas

2 anos depois…10MBcom o modelo XT


O Padrão de PC IBM• Incluiu diversas inovações:

– Uma linha de tela de 80 caracteres.– Um teclado completo, com

maiúsculas e minúsculas.– Capacidades de expansão.– Peças adquiridas de outros

fornecedores.• Tornou-se o padrão da indústria.• Outras companhias desenvolveram

computadores com o padrão IBM:– Computadores compatíveis com o

padrão IBM eram chamados de“clones”.

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27 anos depois (hoje!)

• Dell Inspiron 530• Hoje aproximadamente

US$1000• Intel Core 2 Quad

Processor 2.4GHZ• 2GB RAM• 500GB disco rígido


Como entender asvelocidades?

• Quão mais rápido é um computador de4.77Mhz comparado com um de2.4Ghz?

• F = 1/T

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Como entender asvelocidades?

• T1 = 1/4.77 x 106 = 21 ms• T2 = 1/2.4 x 109 = 42 ns

• 503 vezes mais rápido!!

Como a Informação éArmazenada?

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Representação de Dados noComputador

• Os humanos usam o computador paramanipular diversos tipos de informação– Números, textos, imagens, vídeos,...

• Mas para o computador, tudo são números!– Os diversos tipos de informação manipulados

pelos computadores são representadosinternamente através de números

• Armazenamento de Informações– O computador somente processa dados na forma

numérica, ou mais precisamente, na forma denúmeros binários


Representação de Dados noComputador

• Computadores digitais usam o sistemanumérico binário

• Todos os dados são codificados comouma seqüência de dígitos binários, osbits (0 e 1)

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Como entenderarmazenamento?

• 1 bit: menor informação possível de serarmazenada

• 2 valores: 0 ou 1• 1 byte = 8 bits


Como entenderarmazenamento?

• 1 Kb = 1 Kilobyte = 210 bytes = 1024bytes

• 1 Mb = 1 Megabyte = 220 bytes =1.048.576 bytes

• 1 Gb = 1 Gigabyte = 230 bytes =1.073.741.824 bytes

• 1 Tb = 1 Terabyte = 240 bytes =1.099.511.627.776 bytes

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Quanta Informação?

• Email geraaproximadamente400.000 Tbytes por anode mensagens no mundotodo

• Biblioteca do CongressoAmericano: toda acoleção ocuparia 10Tb dedados

• Total de 134.517.714itens na coleção


Componentes de um Sistemade Computador

• Hardware– Equipamento associado ao sistema

• Software– Instruções que dizem o que o computador deve

fazer• Pessoas

– Programador de computador: escreve software– Usuário: adquire e usa software

• - Freqüentemente chamado de usuário final

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Sistema de Computação

Hardware– Componente físico de um sistema de computação– Inclui todos os equipamentos utilizados pelos

usuários nas ações de:• Entrada de dados• Processamento de dados• Armazenamento de dados• Saída de dados

– Conjunto de componentes físicos composto dedispositivos mecânicos, magnéticos, elétricos eeletrônicos


Componentes de Hardware

• Processador– Funciona como o cérebro humano

• Memória Principal– Funciona como nossa memória no momento em que

resolvemos algum problema (esquecemos depois...)

• Memória Secundária– Funciona como os meios de registro de informação para

consultas futuras

• Dispositivos de Entrada e Saída– Funcionam como os nossos sentidos e formas de expressão

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Sistema de Computação

• Software– Componente lógico de um sistema de

computação– A “mente” do computador– Conjunto de instruções que faz o computador

funcionar– São os programas de computador– Conjunto de programas, regras e documentação

que é necessário para o funcionamento dohardware

Software

• Divide-se em dois grandes grupos:• Software Básico• Software Aplicativo

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Software Básico

• SOFTWARE BÁSICO é todo aqueleprograma que tem como função disponibilizarferramentas para que o usuário possa criar eexecutar aplicações

• São softwares básicos: os sistemasoperacionais, os sistemas de banco dedados, as linguagens em geral e aslinguagens de quarta geração


Software Básico

• Sistema Operacional: São programas usadospara comunicação e intercâmbio deinformações entre o usuário e a máquina

• Gerenciadores de Banco de Dados: Paraprocessar um grande número de informaçõescom eficiência e consistência, é precisoorganizar estas informações segundo ummodelo de dados

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Software Aplicativo• Software

usado parasolucionar umproblema emparticular ourealizar umatarefaespecífica

Software Aplicativo

• SOFTWARE APLICATIVO é um programaescrito em uma determinada linguagem, noqual se usam os softwares básicos pararesolver uma aplicação específica como, porexemplo, contabilidade, folha de pagto,controle de estoque

• As Planilhas Eletrônicas como Excel e osProcessadores de Texto como Wordtambém são softwares aplicativos

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Adquirindo Software:Maneiras Tradicionais

• Software customizado– Escrito por programadores contratados

pela organização• Software empacotado (comercial)

– Comprado em uma loja, por meio decatálogo, ou por um site Web.


Software Customizado

• Feito sob medida, especificamente paraas necessidades de uma organização– A organização contrata programadores de

computador para projetar, escrever, testare implementar software.

• Pode ser extremamente complexo edemandar anos para ser escrito

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Software Empacotado

• Vendido em lojas, catálogos ou sitesWeb– Às vezes, é “baixado” da Internet

• O pacote contém um ou mais CDs ouDVDs, que contêm o software– Tipicamente, contém a documentação do

software• Projetado para ser amigável


Software Amigável

• Fácil de usar:– Deve ser intuitivo até mesmo para o

usuário iniciante– Pode ser usado com um mínimo de

treinamento e documentação

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Adquirindo Software:Novas Maneiras

• Freeware• Domínio Público• Software de Fonte

Aberta• Shareware


Freeware• O autor fornece-o

gratuitamente para serusado por todos– O autor detém o copyright– Ele pode impor restrições

ao uso– O software não pode ser

alterado ou redistribuídosem permissão

http://www.freewarehome.com/

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Domínio Público

• Software que não tem copyright– Pode ser usado e até mesmo alterado sem

permissão• Tipicamente, é desenvolvido por

universidades e/ou instituições depesquisa


Software de Fonte Aberta(Open Source)

• Uma variação de freeware• O código-fonte é disponibilizado

– Código-fonte: legível por seres humanos.• Outros programadores podem modificar

e redistribuir os programas livremente– Ajuda a identificar erros (bugs) e a criar

melhorias mais facilmente

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Shareware

• Software garantido por copyright,distribuído gratuitamente para um

período experimental• Se usuário gostar, deve registrá-lo,

pagando uma taxa– A maioria dos autores acrescenta

documentação, ampliações, suporte eatualizações gratuitas para estimular aspessoas a fazer o registro


Sistema de ComputadorPessoal

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Hardware: Os ComponentesBásicos de um Computador

Quatro componentesprincipais:– Dispositivos de

entrada– Processamento– Dispositivos de saída– Armazenamento

Placas, Cabos de Rede eMultimídia

• Placas e Cabos de Rede: Para poder seconectar a outros computadores, formandouma rede, um computador deverá possuiruma placa de rede

• Modem: Permite a comunicação remota entrecomputadores através de uma linhatelefônica

• Multimídia: composto de placa de som,caixasacústicas, microfone e unidade de CD-ROM

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Entrada: O Que Entra

• Entrada: são os dados colocados nocomputador para ser processados


Dispositivos de Entrada

• Exemplos– Teclado– Leitora de Código de Barra– Mouse– Unidade de Disco Magnético– Receptor GPS– Mesa Digitalizadora– Câmara digital– Scanner

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Teclado

• O dispositivo de entradamais comum.– Gera sinais elétricos que

são convertidos emcaracteres.


Teclado PadrãoTeclas de Funções: F1, F2, ..F12

Teclado numéricoTecla ctrl (control) Tecla Enter(return)

Shift

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Tecla caps lock -coloca todas as letras no formato de

maiúscula.


Tecla shift - quando pressionada emconjunto com as teclas de letras, digita

letra maiúscula ou o sinal da parte de cimade uma tecla. É também usada na seleção

de caracteres.

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Tecla control (CTRL) - quando pressionadaem conjunto com outras teclas, executa

determinadas funções.Ex: CTRL + B

salva um documento do Word


Tecla alt - quando pressionadaem conjunto com outras teclas,executa determinadas funções.

Ex: Alt + f4 fecha um programa(software)

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Tecla enter -executa e manda a informação ou

comando que o usuário está querendopara o computador.


Tecla tab - usada para avançar de um campo aoutro em determinadas telas ou menus e para

tabulação de textos à direita (recuo dos textos).Obs: com o shift apertado, volta tabulação para

a esquerda.

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Tecla símbolo Windows (janela) - usada paraativar o menu Iniciar e também pode ser usada

com outras teclas.Ex: Tecla Windows + E ativa a janela do Meu

Computador.


Tecla backspace -usada para correção de

textos. Apaga caracteres àesquerda do cursor.

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Tecla numlock – ativa o tecladonumérico. Quando pressionada,

uma luz no canto superiordireito do teclado se acende.


Tecla insert - quando ativada, ousuário insere caracteres em

qualquer texto ou palavras semapagar o que está ao lado direito

do texto[NÃO É O CONTRÁRIO?]

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Tecla delete - deleta (apaga) caracteres emtextos, excluindo os caracteres do seu ladodireito. Apaga também arquivos e campos

selecionados.


Tecla home - quando acionada sozinha, posicionao cursor no início da linha; quando pressionadoctrl + home, o cursor é posicionado no início do

texto.

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Tecla end - quando acionada sozinha, posiciona ocursor no fim da linha; quando acionado ctrl +

end, posiciona o cursor no fim do texto, isto é, naúltima página.


Tecla page up - volta uma tela do texto.Obs.: somente uma tela, e não uma página.

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Tecla page down - avança uma tela no texto.Obs.: somente uma tela, e não uma página.


Teclas de navegação - usadaspara o usuário navegar em textos,

planilhas e janelas, para cima,para baixo, para os lados.

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Tecla esc (escape) - é uma válvula de escape[O QUE SIGNIFICA “VÁLVULA DE

ESCAPE?”]para a operação que está sendoefetuada naquela momento.


Teclas de funções F1 a F12 -cada tecla tem uma função,

dependendo do software utilizado.Ex: F1 – Ajuda [EM QUAL SOFTWARE?]

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Teclas de menus -abrem uma lista de

menus de comandos.


Existe uma tecla ALTGR ao ladoda tecla de janela do Windows

que, quando pressionada, digitao terceiro caractere de algumas

teclas.

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Tecla barra de espaço -gera espaços em branco

entre os caracteres.


Mouse

• Move-se sobre uma superfície plana.– O movimento da esfera do mouse provoca o

movimento correspondente de um ponteiro na tela

1963 - Primeiro Mouse

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Mouses óticos

• Uso de luz paracapturar omovimento


Scanner

• Lê letras, números esímbolos especiais– Caneta óptica, leitora

de código de barras– Freqüentemente

usada em lojas.– Scanners de mesa e

de folhas soltasescaneiam imagensou documentosimpressos.

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Saída: O Que Sai

• Saída: o resultado produzido pela CPU• Formas comuns de saída: texto, números, gráficos e

sons• Dispositivos comuns de saída:

– Tela (monitor): pode exibir texto, números,fotografias e até mesmo vídeo, totalmente emcores

– Impressora: produz relatórios impressos conformeas instruções de um programa


Dispositivos de Saída

• Exemplos– Impressora

• Matricial• Jato de tinta• Laser

– Disquetes– Monitor– Unidade de CD-ROM– Unidade de Disco Magnético

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Monitores do Futuro?


O Processador e a Memória:Manipulação de Dados

• Processador– Também chamado de unidade central de

processamento (CPU)• Memória (armazenamento primário)

– Estreitamente relacionada com oprocessador, mas distinta dele

– Provê armazenamento temporário

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O Processador

• Centro de atividade do computador– Consiste em circuitos elétricos:

• Interpreta e executa instruções de programa.• Comunica-se com os dispositivos de entrada, saída e

armazenamento

• Seu desempenho é avaliado em função davelocidade de processamento (MHz)

• Devido às elevadas temperaturas que atinge,o processador vem acompanhado por umventilador (cooler)


Processador (CPU)• A CPU é o componente que interpreta e executa

instruções– “Cérebro” do computador– Manipula dados armazenados na memória principal

• A CPU pode ser formada por um ou mais chips– Nos microcomputadores, a CPU é formada por um único

chip (o microprocessador)• Ex.: O Pentium da Intel

• A placa-mãe (motherboard) é o componente docomputador que agrega outros componentes como:processador memória, slots e placas controladoras

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Armazenamento Primário

• Usado para guardar dados temporariamente:– Depois que eles são recebidos do dispositivo de

entrada e antes de serem processados.– Depois que eles são processados e antes de serem

liberados para o dispositivo de saída.• Armazenamento temporário (volátil):

– Os dados contidos na memória se perdem se aenergia cair ou se o programa for fechado.


Memória Principal

• Existem três tipos de memória principal– Memória permanente, apenas para leitura

(ROM)– Memória temporária, para escrita e leitura

(RAM)– Memória Cache, para leitura e escrita, que

guarda os dados usados com maisfrequência

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Memória Principal - ROM

• Memória ROM (Read-Only Memory)– Memória somente de leitura– Dados são gravados durante a fabricação

do computador– Guarda as instruções necessárias para o

computador realizar suas operações– Memória não volátil

• Dados permanecem armazenados mesmo como computador desligado


Memória Principal - RAM

• Memória RAM (Random Access Memory)– Memória de acesso aleatório– Dados são gravados a cada sessão de uso do

computador– Armazena os programas e dados de usuários que

estão sendo processados pela CPU em um dadoinstante no tempo

– Armazena dados a serem processados,resultados parciais e dados/instruções do SO

– Memória volátil• Apagada quando o computador é desligado

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Memória Principal - Cache

• A Mémoria Cache é usada paraeconomizar tempo na leitura de dadosque são usados com freqüência– Leitura na memória Cache é mais rápida

que na RAM– Antes da CPU procurar dados na memória

principal, ela os procura na memóriaCache


Armazenamento Secundário

• Provê armazenamento em longo prazo:– Separado da memória

• Dispositivos de memória secundáriaarmazenam grandes volumes de dados– São equipamentos externos ao computador– São usados tanto para processamentos

constantes como para arquivamento de dados(Backup)

– Sua finalidade é guardar dados que o usuário nãoestá usando no momento

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Memória Secundária

• Tipos de memória secundária– Dispositivos magnéticos– Dispositivos ópticos


Discos Magnéticos

• Em 1971, a IBM introduz o disquete

81.6Kb capacidade

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Discos Magnéticos

• As mídias de armazenamento mais comuns:– Disquete: disquete flexível de 3,5” em invólucro plástico.– Disco Rígido: mais capacidade de armazenamento e acesso

mais rápido do que os disquetes.


Discos Rígidos

• Capacidades atuaisde até 1TBb

• Rotacionam a 7200rpm

• Transferência de1Gbit/segundo (109

bits/segundo)

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Fita Magnética

• Armazena grandes quantidades dedados a baixo custo

• Freqüentemente usada para fazerbackup do sistema


Discos Ópticos

• Usam raios laserpara ler grandesvolumes de dados abaixo custo:– CD-ROMs - 800Mb– CD-RW– DVD-ROMs - 4.7Gb– DVD-RW

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Curiosidade:O Tamanho do CD-ROM

• 74 minutos deáudio: Porqueexatamente estetempo?

• 73min31s: duraçãoda IX Sinfonia deBeethoven (1824)

• “Japoneses gostammuito desta sinfonia”Akio Morita- Sony


Dispositivos Periféricos

• Todos os dispositivosde hardware anexadosao computador:– Inclui todos os

dispositivos de entrada, saída e armazenamento

Pen Drive

Câmera digital

webcam

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Conexão USB

• Universal Serial Bus ouBarramento Serial Universal

• Permite conexão dedispositivos periféricos a umcomputador

• Introduzida em 1995• Velocidades de 187Kb/s até

60 Mb/s• Versão reduzida para alguns

dispositivos (Mini-B)


Classificação doscomputadores

• Computadores pessoais• Computadores manuais (handheld)• Mainframes• Supercomputadores

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Computadores Pessoais

• Computadores de mesa (desktops):– Também conhecidos como PCs,

microcomputadores, ou computadoresdomésticos

• Divididos em três categorias:– Computadores de menor capacidade– Computadores pessoais com plena

capacidade– Estações de trabalho


Categorias de PCs

• Computadores de menor capacidade– Adequados para usuários domésticos, para

processamento de texto, jogos simples e acesso àInternet

• Computadores com plena capacidade– Bons para acentuado uso de gráficos,

programação ou jogos baseados em ação• Estações de trabalho

– Computadores de primeiríssima linha usados porengenheiros, operadores financeiros e designersgráficos

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Computadores Notebook• Computadores pequenos e

leves• Suas capacidades se comparam

às dos computadores de mesa:– Processamento e memória similares.– A maioria tem disco rígido e unidade

DVD• Tipicamente, mais caros do que

um computador de mesaequivalente

MacBook Air - 2008


Computadores Manuais• Assistente Digital Pessoal –

Personal Digital Assistant(PDA):– Controla a agenda de

compromissos, contatos etc.– Aceita entrada por meio de um

apontador• PC de Bolso (Pocket PC):

– Oferece as capacidades existentesnos PDAs, além da capacidade derodar versões reduzidas desoftware, como, por exemplo,processador de texto e planilhaseletrônicas

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Mainframes

• Computadores muito grandes e potentes:– Capazes de processar bilhões de instruções por

segundo– Capazes de manipular bilhões de caracteres de

dados• Freqüentemente usados para aplicações com

muitos usuários:– Sistemas de reservas de passagens aéreas– Grandes estabelecimentos de vendas por

encomenda postal– Servidores de e-mail


Supercomputadores• Os computadores mais rápidos e

mais poderosos:– Capazes de processar trilhões

de instruções por segundo.• Usados para aplicações muito

sofisticadas que requeremgigantescas manipulações dedados:– Previsão do tempo.– Pesquisa de armamentos.– Efeitos especiais para cinema.

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Exercícios de Revisão

A unidade central de processamento éum exemplo de:

a) Softwareb) Hardwarec) Programad) Unidade de saída



Um leitor de código de barras é umexemplo de:

a) Dispositivo de processamentob) Dispositivo de entradac) Dispositivo de saídad) Dispositivo de armazenamento

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A tecnologia de raios laser é usada paraa) terminaisb) tecladosc) Discos ópticosd) Fita magnética


Verdadeiro ou Falso

• Um disquete contém mais dados doque um disco rígido

• Dois exemplos de mídia dearmazenamento secundário são osdiscos magnéticos e a fita magnética

• O processador também é chamado deUnidade Central de Processamento

• Shareware é totalmente de graça

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Preencha

• Os 4 componentes principais de hardware deum computador

• Os dispositivos de entrada, saída earmazenamento secundário conectados a umcomputador são conhecidos coletivamentepor___

• Os computadores usados para processargrandes quantidades de dados para grandescorporações são chamados___

virtus impavida - ufpe

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