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Uma visão geral sobre
computadores e Internet
 O que é um computador?
 Breve histórico do computador
 Como um computador funciona?
 Por dentro das tecnologias
 A rede mundial (Internet)
 Sistemas operacionais: para quê?
 Caminhos para mais informações

O que é um computador?
Definições e exemplos no mundo moderno
 Definições:
 Máquina capaz de armazenar dados e realizar
operações com esses dados (dado  informação)
 Equipamento eletrônico que manipula símbolos
 Máquina que computa (computar = calcular)
 Simplificação exagerada?
 Dispositivo capaz de realizar uma simples conta,
como uma calculadora
 Hoje, a maioria dos equipamentos são
computadores simples ou contém uma parte
eletrônica computacional

Breve histórico do computador
Um resumo do resumo da evolução eletrônica
 Ábaco
 ferramenta para calcular
 Blaise Pascal (1642) – máquina de somar
 Leibniz (1694) – aprimorou-a para multiplicar
 Babbage (1812)
 máquina diferencial (avanço, porém pouca utilizade)
 projetou um Calculador Analítico, mas não construiu
 Ada Augusta
 considerada a primeira programadora. Sub-rotinas
 já pensara em loops e saltos condicionais

Breve histórico do computador
Um resumo do resumo da evolução eletrônica
 Hollerith (1890) – cartões perfurados, eletricidade
 Mark I (1942) – eletromagnético (relês), 1x / 3 s
 ENIAC (1946) – primeiro eletrônico, 500 x / 1 s
 Von Neumman – “pré”-programação, condicional
 1950 – transistores: menores, menos energia
 1960 – L.S.I (Large Scale Integration)
 1970 – V.L.S.I (Very Large Scale Integration)
 2000 – limite físico-elétrico, pesquisas em quântica

Como um computador funciona?
Por dentro do equipamento: partes e nomes
 Divisão, em geral, em quatro partes:
 CPU (Central Processing Unit)
 Executa as operações de acordo com um programa
(instruções)
 Velocidade alta (hoje ~1,2 GHz)
 Entrada de dados: teclado, mouse, etc
 Permite a interação com um usuário
 Saída de dados: monitor, impressora, etc
 Permite a comunicação com o usuário
 Memória:
 Armazenamento de dados e de programas
 Normalmente se refere a E/S como uma só

 Todos os dispositivos devem se comunicar:
compartilham uma via de dados, chamada de bus.
 Os dispositivos dispõe de um driver, isto é, um
microprocessador acoplado, para facilitar seu uso.
 Um diagrama simplificado:
CPU Controlador de Impressora Controlador de Disco
Gerenciador de Memória
Memória
bus

 CPU carrega programa (conjunto de
instruções binária) na memória
 CPU executa cada instrução do programa

 O computador funciona com circuitos
eletrônicos chamados de portas lógicas
 Há dois símbolos: 0 e 1 (0V e 5V – TTL)
 Utiliza-se portanto apenas palavras binárias:
cada “letra” é um bit
 Cada processador tem seu tamanho definido
de palavras (32 bits, 64 bits). Quanto maior,
mais rápido e versátil é o processamento
 Cada bloco 8 bits é chamado de byte

 Temos que escolher representações numérica
para dados
 Exemplo: ASCII. Tabela de números de 7 bits,
associado caracteres (A é 65, etc)
 Bus: a via de dados também tem seu
tamanho de palavra definido, e nem sempre
é o mesmo da CPU
 Clock: um sistema eletrônico funciona em
ciclos (gerados por algum dispositivo). Os
processadores atuais trabalham a 1,2 GHz. As
vias de dados a 200 Mhz.

Por dentro das tecnologias
Os nomes e as intermináveis siglas
 Bus (via de dados):
 [E]ISA (Integrated Systems Architecture ou Extended
Industry-Standard Architecture): via de dados mais
comum nos computadores (até a série 586).
Limite de 16 bits (EISA) e 8 bits (ISA)
 PCI (Peripheral Component Interconnect): mais rápida e
maior banda (32 bits). Configuração automática
 SCSI (Small Computer System Interface): bastante
rápida (até 100 Mbytes/s) e genérica (não só para
discos). Até 15 dispositivos na mesma porta
 AGP (Accelerated Graphics Port): desenvolvido
especialmente para placas de vídeo, com
comunicação direta com o controlador de memória

 Memórias:
 RAM (Random Access Memory) e ROM (Read-Only
Memory)
 Interface de disco:
 [E]IDE ([Enhanced] Integrated Drive Electronics):
mais comum. Hoje é rápido pelo uso de UDMA.
Apenas dois dispositivos por porta.
 Interfaces seriais:
 RS-232: serial mais comum, apenas um dispositivo
por porta, e limite de 115 kbps
 USB (Universal Serial Bus): permite a ligação de
vários dispositivos, e comunicação de até 12 Mbps

 [U]DMA ([Ultra] Direct Memory Access):
 Normalmente os dispositivos compartilham a via
da dados e necessitam de intervenção da CPU
para transferência de dados
 O DMA permite que um dispositivo grave ou leia
diretamente informações da memória.
 Muito utilizado por dispositivos de armazenagem e
pelas placas de som e vídeo. O bus AGP já tem
uma arquitetura para o acesso direto.
 Um disco IDE com UDMA 2 pode chegar a picos
de 66 Mbytes/s. Um IDE antigo, sem DMA, apenas
mantém média de 3Mbytes/s

 Plataformas:
 CISC  RISC (Complex  Reduced Instruction Set Computer)
 i386:
 CISC, mais vendida. Intel e AMD
 Ainda está nos 32 bits.
 PowerPC:
 RISC, popular pelo Mac. IBM
 Já trabalha a 64 bits. Desenvolvendo 128
 SPARC, Sun. Alpha, Digital.

A rede mundial (Internet)
A comunicação entre computadores
 Fruto da ARPANET, inicialmente montada para
comunicação entre máquinas nos EUA
 Rede de computadores heterogênea:
diferentes plataformas e diferentes tecnologia
de conexão
 Ethernet: A mais comum, por ser mais
barata.
 ATM: rápida, mais serviços, mas cara.
 Modem: Ligação de computadores de casa na
Internet. Novas tecnologias: ADSL, Cabo, etc.

Sistemas operacionais: para quê?
A realização prática do uso do computador
 Manipulação direta impossível: dados
binários, e instruções apenas para manipular
dados
 Necessidade de uma interface entre o usuário
(mesmo o programador) e o computador
 SO é um programa, que “organiza” a
máquina:
 Disponibiliza funções definidas para uso dos
dispositivos
 Disponibiliza o compartilhamento do sistema
 Segurança e eficiência do computador

Sistemas operacionais: para quê?
A realização prática do uso do computador
 Hoje, os sistemas mais comuns:
 MS Windows: já integra serviços ao usuário, como
interface gráfica. I386
 Mac-OS: apenas família Apple (PowerMac, iMac,
G4, etc). 680xx e PowerPC
 UNIX: várias versões, e só disponibiliza o núcleo.
 Linux: GPL, várias plataformas
 Free-BSD: Berkley, um dos mais seguros
 Solaris: SCSL (Sun Community Source License), forte no
processamento paralelo. SPARC e i386
 HP-UX, IBM-AIX, Digital-True64 (Alpha): proprietários

Caminhos para
mais informações
 História:
 http://video.cs.vt.edu:90/history/
 Funcionamento de computadores:
 MAC412, MAC329
 Livros sobre SO, arquitetura, etc
 Tecnologia:
 http://www.tomshardware.com

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