Hardware e Software

O que é bit (binary digit [dígito binário])?

- É a unidade básica que os computadores ou sistemas digitais utilizam para trabalhar;

- É a menor unidade de informação de um computador ou sistema digital;

- Um bit pode assumir somente 2 valores, 0 ou 1(corte ou passagem de energia).

 

O que é byte?

- É a menor unidade de armazenamento utilizada pelos computadores;

- 1 byte equivale a 8 bits;

- Ou seja, nunca conseguiremos salvar menos que 8 bits num computador.

 

Bit e byte (equivalência)

- 1byte = 8 bits;

- 1 kilobyte (KB) = 1024 bytes;

- 1 megabyte (MB) = 1024 KB;

- 1 gigabyte (GB) = 1024 MB;

- 1 terabyte (TB) = 1024 GB;

- 1 petabyte (PB) = 1024 TB;

...

 

O que é hardware?

É a parte física de um sistema computacional.

 

Evolução dos computadores

 

   Primeira geração (1951-1959)

- Foram computadores constituídos de circuitos e válvulas eletrônicas;

- Os computadores eram gigantescos e tinham muitos fios que faziam as conexões com as válvulas dos circuitos;

- As válvulas eram partes do circuito do computador que consumiam muita energia e emitiam muito calor;

- Exemplo de computador: ENIAC.

   Segunda geração (1959-1965)

- Foram computadores constituídos de transistores;

- Exemplo de computador: TRADIC.

   Terceira geração (1965-1975)

- Foram computadores constituídos de circuitos integrados, ou seja, chips com centenas de transistores;

- Os computadores deixaram de ser gigantescos e passaram a poder ser colocados em cima de uma mesa;

- Exemplo de computador: IBM 360.

   Quarta geração (1975-até os dias atuais)

- São computadores constituídos por nanotecnologia, microprocessadores que cabem dentro de um celular;

- Em centros de pesquisas, há os computadores quânticos com outros tipos de tecnologias;

- Exemplo de computador: smartphone.

 

Obs.:

- Os períodos não são exatamente precisos.

 

Tipos de hardware

- Mainframe;

- PC - Computador Pessoal;

- Computador portátil;

- Tablet;

- Smartphones;

- Phablets;

- Periféricos;

- Placa-mãe;

- Interface/barramento;

- ...

 

   Mainframe

São computadores de grande porte voltados para grandes corporações.

   PC - Computador Pessoal

São computadores de mesa para usuários finais. Possuem como principais componentes:

- CPU - Central Processing Unit;

- Memória cache;

- Memória RAM / memória principal;

- HD ou SSD;

- Memória ROM / Memória somente leitura;

- Placa-mãe / motherboard;

 

         Ciclo de funcionamento de um PC

Ao ligar o PC, há a busca na memória ROM de dados de alguns firmwares que vão carregar no HD ou no SSD o sistema operacional, que é carregado para a memória RAM, e parte dele vai para uma memória intermediária, que é a memória cache; e, por fim, será processado na CPU.

Obs.:

- Isso serve para todo e qualquer aplicativo ou arquivo que a pessoa abra no PC (memória RAM --> memória cache --> CPU).

   Computador portátil

- É um computador de colo (laptop) que tem foco na mobilidade;

- Exemplos: notebooks, netbooks (notebooks menores e com menos capacidade processual), ultrabooks (notebook maiores, finos, leves e com mais capacidade processual) e chromebook (computador da Google, parecido com netbook, voltado para a nuvem, nada fica armazenado nele).

   Tablet

São dispositivos voltados para a tela touch screen, são minicomputadores de mão e possuem CPU, memória, sistema operacional (S.O.) e armazenamento interno. Ex.: iPad, Google Nexus, Amazon Kindle, Galaxy Note.

   Smartphones

São telefones inteligentes que possuem CPU, memória e S.O. Ex.: iPhone, Galaxy Sn.

   Phablets

São smartphones que são quase um tablet.

   Periféricos

São equipamentos ou componentes que não são centrais e auxiliam no processamento da CPU. Podem ser componentes internos ou externos.

 

         Dispositivo de entrada / periférico de entrada

São os periféricos que mandam informação para o computador. Ex.:

- Teclado;

- Mouse;

- Scanner;

- Webcam;

- Microfone;

- Leitor ótico.

Obs.:

- O teclado e o mouse são considerados dispositivos periféricos essenciais, ou seja, para que uma pessoa trabalhe no computador, eles são indispensáveis, por exemplo;

- O touchpad também é considerado como mouse.

         Dispositivo de saída / periférico de saída

São os periféricos que recebem informação do computador. Ex.:

- Monitor de vídeo;

- Datashow/projetor;

- Caixa de som;

- Impressora laser comum ou a jato de tinta;

- Impressora plotter (de banner);

         Dispositivo de entrada e de saída / periférico de entrada e de saída

São os periféricos que mandam informação para o computador e recebem informação do computador. Ex.:

- Pen drive;

- Monitor touch screen;

- Impressora multifuncional;

- Modem;

- Gravadora de CD/DVD;

- HD/SSD.

   Processador - CPU (Central Processing Unit) ou UCP (Unidade Central de Processamento)

- É o elemento responsável pelo processamento da maior parte das informações de um computador;

- É o principal componente de hardware de um computador;

- As principais marcas de processador são Intel e AMD.

 

         Componentes da CPU

1) Clock:

É responsável por definir a frequência (velocidade) dos pulsos do processador. Pulso é o conjunto de instruções, ou seja, cada pulso dá para processar várias instruções ao mesmo tempo. Em outras palavras, é a frequência em que o CPU consegue executar suas tarefas.

2) UC - Unidade de Controle:

É responsável por enviar os dados da memória RAM  e da placa de vídeo para a CPU.

3) Unidade Lógica e Aritmética - ULA:

É responsável por fazer de fato as operações aritméticas e operações lógicas. É considerada os núcleos dos processadores.

4) Registradores (memória):

- É a memória pequena e extremamente rápida que fica dentro da CPU;

- São mais rápidas que a memória cache.

Obs.:

- Analogia: a comida na panela é a memória RAM; a comida na travessa é a memória cache; a comida no prato é os registradores.

   Memória cache

- É intermediária entre a memória RAM e a CPU, ou seja, ao carregar um software, este vai para a memória RAM, e quando executado, o software sai da memória RAM, vai para a memória cache e, por fim, vai para a CPU;

- Possui alta velocidade, maior que a da memória RAM;

- É uma memória de processamento, ou seja, é uma memória que é usada no processamento da CPU;

- É uma memória volátil, ou seja, temporária, isto é, ao cortar a transmissão de energia dela, os dados são apagados.

   Memória RAM / memória principal

- É um tipo de tecnologia que permite o acesso aos arquivos armazenados no computador, ou seja, toda vez que um software é aberto, os dados deste vai para a memória RAM, é como se fosse uma mesa de trabalho;

- É uma memória volátil de processamento.

   HD/SSD

- É uma memória de massa e não volátil, ou seja, ao cortar a transmissão de energia dela, os dados não são apagados;

- Armazenam uma grande quantidade de dados (centenas de gigabytes);

- São discos de armazenamento.

   Memória ROM / memória somente leitura

- É uma memória que quando as informações são gravadas nela pela primeira vez, os dados nela não poderão mais ser apagadas, apenas lidas;

- Memória não volátil;

- Os dados já vêm gravados de fábrica nela;

- A CPU, ao inicializar, acessa a memória ROM para buscar certas informações, depois sai da memória ROM e vai para o HD/SSD para carregar o S.O.

 

         Firmware da ROM

Firmware são programas que vêm de fábrica armazenados na memória ROM. Os programas são:

- BIOS - Basix Input/Output System;

- SETUP - Configuração da placa-mãe;

- CMOS - Memória de Configuração;

- POST - Power On Self Test.

   Placa-mãe / motherboard

É um grande chip que integra todos os demais componentes de hardware do computador. É composta por:

-Slots de expansão;

- Bateria;

- Chips-set (ponte norte e ponte sul);

- Memórias: RAM, ROM e Cache;

- Processador Socket.

   Placa de vídeo

É o componente do hardware do computador responsável por administrar e controlar as funções de exibição de vídeo na tela. Existem dois tipos:

1) Placa de vídeo onboard/embutida:

- É a que vem embutida na placa mãe;

- Geralmente são mais lentas que as offboards.

2) Placa de vídeo offboard/dedicada:

- É a que pode ser instalada posteriormente no PC;

- Geralmente são mais rápidas que as onboards.

 

Barramento/interface

- São as linhas de transmissão que transmitem as informações entre o processador, a memória e todos os outros componentes do computador;

- Exemplo: barramento PCI, barramento da memória, barramento AGP.

 

   Barramento 32 bits x 64 bits

- Os processadores podem ser de 32 bits ou de 64 bits;

- Os barramentos de 32 bits ou 64 bits podem ser aplicados tanto no âmbito do hardware como de software;

- O barramento de 32 bits pode transmitir no máximo 4 GB de RAM;

- O barramento de 64 bits pode transmitir mais de 18 bilhões de GB de RAM;

- O sistema operacional de 32 bits não roda aplicativos de 64 bits, só que o de 64 bits roda no de 32 bits;

- A maioria dos hardware atualmente é de 64 bits.

   Barramento USB

- USB = Universal Serial Bus (barramento serial universal);

- USB é uma porta universal para comunicação entre componentes;

 

         Tipos de USB's

1) Type-A:

É o USB padrão, usado para teclados, mouse, pendrive etc.

2) Type-B:

É o USB utilizado normalmente para impressoras.

3) Micro-B:

É o USB conhecido como "carregador de Android".

4) Type-C:

É o USB Micro-B mais atualizado.

         Versões do USB

1) Versão 1.0:

Tem velocidade de 1,5 Mbps.

2) Versão 1.1:

Tem velocidade de 12 Mbps.

3) Versão 2.0:

Tem velocidade de 480 Mbps.

4) Versão 3.0:

Tem velocidade de 4,8 Gbps.

5) Versão 3.1:

Tem velocidade de 10 Gbps.

Obs.:

- Foto.

   Barramento HDMI

- É um barramento que transmite o sinal digital de áudio e de vídeo no mesmo cabo;

- É muito utilizado nas televisões e nos jogos eletrônicos, como PS e Xbox;

- Foto.

   Barramento VGA

- É um barramento que transmite somente vídeo;

- É muito utilizado nos PCs;

- Foto.

   Barramento DVI

- É um barramento somente de vídeo e é digital;

- Uma geração mais moderna que veio depois do VGA;

- Foto (macho);

- Foto (fêmea).

   Barramento S-Video

- É um barramento somente de vídeo que faz a distinção entre sinal preto e branco e sinal colorido para dar maior luminosidade em relação às cores;

- Foto.

   Barramento IDE

- É um barramento para conectar o HD e os drivers de CDs e DVDs na placa-mãe por meio do cabo flat;

- Foto.

   Barramento SATA

- É o barramento IDE mais atualizado e mais rápido;

- Foto.

 

Drivers

- São softwares voltados para a comunicação entre o sistema operacional e um dispositivo de hardware;

- Os drivers têm que ser compatíveis com o tipo de barramento do S.O.

 

Tipos de memórias

 

   Memória principal / memória real

É a memória acessada diretamente pelo processador. Ex.:

- Memória RAM / memória principal;

- Memória ROM;

- Memória CACHE;

- Registradores.

   Memória secundária

É a memória que não é acessada diretamente pelo processador. Ex.

- CD;

- DVD;

- Disquete;

- HD/SSD;

- Pen drive;

- Micro SD;

- ...

 

         Magnéticas

Utilizam o magnetismo para armazenar e representar os dados. Alguns deles são:

1) Disco rígido - HD:

Possui um prato de metal, onde os dados ficam armazenados, cabeça de leitura e braços mecânicos. Possui até dezena de GB de armazenamento.

2) Disquete:

É um disco flexível que não é mais utilizado atualmente. Tem pouca capacidade de armazenamento (até dezenas de MB).

         Ópticas

São memórias que usam superfícies que refletem luz para representar os dados. Alguns deles são:

- CD (até 700 MB);

- DVD (até 4,7 GB);

- Blu-ray (até 25 GB).

1) Tipos de discos:

a) -ROM: vem gravado de fábrica.

b) -R: gravável, ou seja, o usuário pode gravar uma única vez o mesmo espaço.

c) -RW: é regravável, ou seja, o usuário pode gravar várias vezes o mesmo espaço, basta que ele formate o disco.

         Eletrônicas

São as memórias que utilizam chips eletrônicos (circuitos eletrônicos). Elas utilizam memória flash. Alguns deles são:

1) Pen drive.

2) Micro SD.

3) SSD (Solid State Disk/Drive):

- É constituído de circuitos digitais;

- Não possui partes móveis;

- É constituído por memória flash - FEPROM;

- Possui mais velocidade do que o HD;

- Consome menos energia do que o HD;

- Permite o hotswap, ou seja, é possível conectar o dispositivo mesmo com o computador ligado que ele será reconhecido;

- É utilizado nos novos computadores e notebooks.

 

O que é formatação de disco?

É o processo de preparação de um dispositivo de dados para uso inicial, ou seja, quando um disco é formatado, significa que ele está preparado para receber dados.

 

O que é software?

É a parte lógica de um sistema computacional.

 

Classificação dos softwares

 

   Quanto à funcionalidade

1) Sistemas operacionais (S.O.):

- São softwares que controlam o hardware e os demais softwares da máquina. Ex.: Windows, Linux, MAC OS X, Android, iOS etc;

- O S.O. deve ser o primeiro software a ser instalado na máquina;

- É possível ter mais de um S.O. na mesma máquina, mas é preciso escolher apenas um S.O. ao ligar a máquina;

- Boot: é o carregamento do S.O.;

- Dualboot: é o carregamento do S.O. numa máquina que tem mais de um S.O.;

- O S.O. é instalado numa unidade de disco, que pode ser lógico ou físico, e cada unidade de disco físico pode ter mais de uma unidade de disco lógico;

- Cada unidade de disco lógico é possível instalar um S.O. diferente.

2) Navegadores (browsers ou clientes web):

Permitem que o usuário acesse páginas da internet (web) ou da intranet. Ex.: Google Chrome, Internet Explorer, Mozilla Firefox, Safari, Opera.

3) Pacotes de escritório:

São um conjunto de aplicativos que permitem ao usuário trabalhar com texto, planilhas, slides, bancos de dados etc. Ex.: Microsoft Office, LibreOffice, iWorks, Lotus Symphony.

4) Pacotes de escritório web:

São os pacotes de escritório comum só que o acesso é pela nuvem. Ex.: Google Docs/Suite, Office Online.

5) Clientes de e-mail:

São softwares que acessam, enviam e recebem e-mails. Eles estão instalado localmente na máquina do usuário. Ex.: Microsoft Outlook, Microsoft Outlook Express, Windows Mail, Mozilla Thunderbird, Eudora, Lotus Notes, PostFix.

6) Webmail / Correio eletrônico:

É um serviço de e-mail disponibilizado em páginas da web e acessadas diretamente via navegadores, assim como os pacotes de escritório web. Ex.: Gmail, Hotmail, Outlook.com, Yahoo.

7) Utilitários:

São softwares que auxiliam no gerenciamento e manutenção do sistema operacional. Ex.: Windows Explorer / Explorador de Arquivos, Desfragmentador de Disco, ScanDisk, Winrar, Antivírus, Backup e Agendador de Tarefas.

8) Acessórios:

São programas já instalados no sistema operacional e que permitem ao usuário realizar tarefas básicas. Ex.: Bloco de notas, WordPad, Paint, Calculadora.

9) Plugins / add-ons:

São módulos adicionais instalados em softwares existentes. Ex.: plugin do Adobe Flash Player, plugin do Adobe Reader.

10) Drivers:

São softwares que permitem a comunicação do sistema operacional com os dispositivos de hardware. Ex.: driver de impressora, driver de scaners, driver de teclado, driver de mouse.

Obs.:

- O S.O. já vem com vários drivers instalados para caso o usuário necessite usá-los, mas caso o S.O. não reconheça algum hardware, então o usuário deverá instalar o devido driver do respectivo hardware.

   Quanto à licença de uso

1) Proprietário:

Exige pagamento da licença de uso. Ex.: MS Windows, MS Office.

2) Freeware:

Totalmente gratuito, mas seu código-fonte não é liberado. Ex.: Adobe Reader, Skype, Internet Explorer.

3) Shareware/Demo/Trial:

Liberado gratuitamente para degustação e possui código fechado.

4) Beta:

Liberado para testes e é gratuito.

5) Domínio público:

Sem patente e sem direitos autorais. Ex.: Winplot, Maxima.

6) Software livre:

Possui código-fonte aberto, tem direitos autorais garantidos pela GPL e CopyLeft. Ex.: Linux, LibreOffice, Mozzila Firefox, Mozilla Thunderbird, Opera.