Fundamentos de Computadores Flashcards
Computador
Dispositivo/máquina que pode receber, processar e fornecer dados. Serve para resolver problemas que as pessoas não conseguem resolver em tempo útil
Processos básicos de um computador
Um sistema é qualquer coisa que para um determinado “input” provoca um “output”
Características de um computador
*Alta Velocidade: grande velocidade na execução das suas operações;
*Memória: grande capacidade de armazenamento de dados (informação);
*Programa: capacidade de executar longa sequência de diversas operações
Programa
Sequência de operações;
Controla todo o processo (entrada, processamento e saída)
Componentes principais de um computador
*“Hardware”: são os componentes físicos que compõem um computador
*“Software”: é a parte lógica do computador, sendo composta por dados e programas
Componentes Principais do “Hardware”
*Placa-mãe
*Memórias
*Unidade Central de Processamento/Processador(UCP/CPU)
*Unidade de Entrada de Dados
*Unidade de Saída de Dados
*Fonte de Alimentação
*Placa Gráfica
Placa-Mãe(“Motherboard”)
*placa de circuito impresso que integra o “hardware” do computador
*contém “slots”(conexões)e conectores específicos responsáveis pela interligação de todos os componentes do computador
*alimentas alguns “periféricos”(componentes externos) com a energia que recebe da fonte de alimentação
Memórias
*usadas para armazenar programas, e dados recebidos(de entrada) e obtidos(intermédios e de saída)
*Permitem o processamento automático dos dados
TIPOS DE MEMÓRIAS:
*Memória Principal
*Memória Secundária
*ROM(“Read-Only Memory”)
Memória Principal(RAM)
Onde os programas são guardados para serem tratados pela CPU
*tem capacidade limitada
*é a memória do trabalho, onde são carregados todos os programas e dados usados pela CPU no momento
*o seu conteúdo perde-se assim que o computador é desligado
TIPOS DE RAM:
*SRAM(“Static Random-Access Memory”)
*DRAM(“Dynamic Random-Access Memory”)
Memória Secundária
Onde os dados são guardados de forma permanente (para futuro tratamento)
*grande capacidade de armazenamento
*mais lenta que a Memória Principal
*composta por discos magnéticos, e a sua superfície está dividida em “tracks”(pistas)
ROM
Onde guarda a BIOS(“BASIC Input/Output System”)
*os dados são gravados apenas uma vez, não podendo ser apagados ou alterados, apenas lidos, exceto por meio de processos especiais
*memórias não voláteis(não perdem o seu conteúdo na ausência de energia)
*TIPOS DE ROM:
*PROM(“Programmable Read-Only Memory”)
*EPROM(“Erasable PROM”)
*EEPROM(“Electrically Erasable PROM”)
BIOS
*pequeno programa executado no arranque do computador(é o 1.º a ser executado)
*fornece ao computador o estado e as configurações dos diversos componentes
*o seu funcionamento é assegurado por uma bateria quando o computador está desligado
SRAM
*RAM Estática
*muito mais rápida que as DRAM, mas com menor capacidade
DRAM
*RAM Dinâmica
*com alta capacidade e normalmente com acesso mais lento
PROM
Os dados gravados não podem ser apagados ou alterados( programada pelo fabricante de um dado equipamento)
EPROM
Os dados gravados podem ser apagados por completo através de radiação ultravioleta e posteriormente reprogramada
EEPROM
Os dados gravados podem ser apagados por completo através de processos elétricos e posteriormente reprogramada
CPU/UCP
*Contém circuitos eletrónicos para
* controlar a execução de um programa
* manipular os dados na memória
* efetuar cálculos aritméticos e lógicos
*Contém integrada uma SRAM denominada “Cache”:
* de baixa capacidade
* armazenamento temporário
* tem como principal função armazenar os dados mais utilizados pelo sistema
* como está integrada, torna o seu acesso muito mais rápido que a Memória Principal
* está estruturada em múltiplos níveis:
1. L1: é a mias rápida, mas com menor capacidade(está no interior do processador)
2. L2: tende a ser mais lenta que L1, mas com maior capacidade (está fora do processador)
3. L3: é a mais lenta, mas com maior capacidade entre todas elas (está fora do processador)
Unidades de Entrada de Dados
- Servem para
- receber os dados preparados pelo utilizador
- colocar os dados na memória em forma de sinais elétricos binários
Unidades de Saída de Dados
Servem para
- transmitir os dados da memória (tratados no processamento) de forma acessível (ou
manipulável) ao utilizador (diálogo homem-máquina) e a dispositivos periféricos
Fonte de Alimentação
Componente eletrónico responsável por transformar a voltagem da energia elétrica,
que chega pelas tomadas, numa corrente contínua capaz de ser suportada pelos
componentes do computador
Placa Gráfica/Placa de Vídeo
*Componente do computador responsável por tudo o que envolve o monitor
*A sua principal função passa por construir a imagem vista pelo utilizador no
monitor, transformando os dados binários em texto ou imagens
*Fundamental para o desempenho do equipamento em jogos, edição de fotografia ou
vídeo e muitos outros programas e dispositivos de vídeo
TIPOS DE PLACAS:
* “onboard”(integradas): embutidas na CPU,
oferecem versatilidade e eficiência
- “offboard”(dedicadas) : são específicas e
independentes da CPU, normalmente têm
melhor desempenho
Dados
*conjunto de valores de variáveis quantitativas ou qualitativas,
*estes valores são fornecidos ao programa que, de alguma forma, os processa (trata),
*este processamento ou tratamento irá produzir um conjunto de resultados
Programa
*conjunto de instruções dadas a um computador para efetuar uma tarefa
específica, no sentido de resolver um problema
Software de base
Grupo de programas complexos com a função de operar, controlar e aumentar as
capacidades de processamento do computador
Exemplos:
- sistemas operativos
*Unix (1970)
*Windows (1985)
*MacOS (1984 e 2001)
! Tipo Unix, desenvolvido pela Apple
- GNU/Linux ou Linux (1991)
! Tipo Unix gratuito (projeto GNU)
Sistema Operativo
*controla todo o “hardware” e “software” de um sistema computacional
*simplifica a utilização das unidades de entrada e saída pelo programador
*permite a utilização do computador por vários utilizadores
Software de Suporte
Grupo de programas complexos com a função de ajudar o desenvolvimento de
software
Exemplos:
* “shells” (bash)
*editores de texto (gedit)
* linguagens de programação (compiladores e interpretadores)
* bibliotecas
Linguagens de programação
Foram desenvolvidas para permitir a programação do computador de
maneira simplificada
Software de aplicação
*Aplicativos
*Aplicações finais
Aplicativos
São programas “pacotes” que automatizam tarefas de utilização generalizada
Exemplos:
- ferramentas de criar e processar documentos (Word)
- ferramentas para criar e processar folhas de cálculo (Excel)
- AutoCAD
Aplicações finais
São aplicações desenvolvidas (por programadores) para executarem tarefas que
automatizem processos nos variados segmentos da sociedade
Exemplos:
- um sistema de folha de pagamentos de uma empresa
- um sistema de matrículas de uma universidade
Representação binária
A informação representada num computador digital é binária (formada por bits)
- Conjunto binário = { 0, 1 }
- bit (binary digit): dígito binário
- byte: 8 bits (octeto)
- memória principal (RAM): sequência de bytes
endereçáveis
- palavra: tamanho natural dos dados dum computador
*o tamanho depende da CPU
*há CPU’s de 16-bits, 32-bits, 64-bits, …
Processador
Função
- executar os programas armazenados na Memória Principal (RAM),
*buscar cada uma das instruções dum programa, interpretá-las e depois executá-las
Unidade de Controlo
- Responsável por buscar as instruções à RAM e, pela descodificação e execução destas
instruções - controla todos os componentes e dispositivos dum computador, emitindo sinais elétricos
- inicia ou termina a leitura de dados,
*controla o armazenamento de palavras na memória, a execução de uma instrução, o
início de uma operação aritmética, …
Unidade Aritmética Lógica(UAL)
Realiza o conjunto de operações necessárias à execução das instruções
Sistema de ficheiros em disco (memória secundária)
A nível lógico, os ficheiros em disco estão organizados analogicamente segundo
uma árvore invertida, que se designa por sistema de ficheiros
- Tipos de ficheiros:
*diretorias (pastas)
*ficheiros normais
- As diretorias podem conter
*ficheiros e
*outras diretorias
- Os ficheiros normais não podem conter qualquer
outro ficheiro
Ficheiros
- É uma unidade lógica de armazenamento
- é uma coleção de informação inter-relacionada e definida por alguém
- representam, normalmente
*programas em código-fonte, em código objeto, em código nativo, …
*dados
Como funciona um computador durante a execução de um programa?
Reserva de memória para dados de entrada e resultados⇒Memória
Leitura de dados de entrada⇒Unidade de entrada
Armazenamento de dados de entrada⇒Memória
Cálculo de resultados⇒Processador/CPU
Armazenamento de resultados⇒Memória
Escrita de resultados⇒Unidade de saída
Programa em C
[int a;
float x,
&a
x =]→Memória
[printf]→Saída/Monitor
[scanf]→Entrada/Teclado
[x+5.4]→Processador/CPU
