segunda-feira, 24 de dezembro de 2007

Aprendendo sobre modem

O modem (modulador/demodulador) é uma invenção antiga, mas ainda fundamental para o mundo dos computadores. Hoje, há modems rápidos, trabalhando a 56.600 bps, mas muitos ainda se lembram dos antigos aparelhos que operavam a 300 bps. O interessante é que, há uns cinco anos atrás, apenas uma pequena porção dos computadores tinha a disponibilidade de um modem. A consolidação da Internet e a explosão de transações pela rede provocou o surgimento de um enorme mercado para os modems e as fábricas têm respondido com um desenvolvimento sem precedentes.

segunda-feira, 17 de dezembro de 2007

O que é memória ROM

A memória ROM (acrónimo para a expressão inglesa Read-Only Memory) é um tipo de memória que permite apenas a leitura, ou seja, as suas informações são gravadas pelo fabricante uma única vez e após isso não podem ser alteradas ou apagadas, somente acessadas. São memórias cujo conteúdo é gravado permanentemente.
Uma memória ROM propriamente dita vem com seu conteúdo gravado durante a fabricação. Atualmente, o termo Memória ROM é usado informalmente para indicar uma gama de tipos de memória que são usadas apenas para a leitura na operação principal de dispositivos eletrônicos digitais, mas possivelmente podem ser escritas por meio de mecanismos especiais. Entre esses tipos encontramos as
PROM, as EPROM, as EEPROM e as memórias flash. Ainda de forma mais ampla, e de certa forma imprópria, dispositivos de memória terciária, como CD-ROMs, DVD-ROMs, etc., também são algumas vezes citados como memória ROM.
Apesar do nome memória ROM ser usado algumas vezes em contraposição com o nome
memória RAM, deve ficar claro que ambos os tipos de memória são de acesso aleatório.
Tipos de ROM
PROMs (Programmable Read-Only Memory) podem ser escritas com dispositivos especiais mas não podem mais ser apagadas;

EPROMs (Erasable Programmable Read-Only Memory) podem ser apagadas pelo uso de radiação ultravioleta permitindo sua reutilização;

EEPROMs (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) podem ter seu conteúdo modificado eletricamente, mesmo quando já estiver funcionando num circuito eletrônico;

Memória flash semelhantes às EEPROMs são mais rápidas e de menor custo;

CD-ROM são discos ópticos que retêm os dados não permitindo sua alteração;

DVD-ROM são discos ópticos, tal como os CD-ROM, mas de alta densidade.

Aprendendo sobre memória RAM


Memória RAM (Random Access Memory), ou memória de acesso aleatório, é um tipo de memória que permite a leitura e a escrita, utilizada como memória primária em sistemas eletrônicos digitais.
O termo acesso aleatório identifica a capacidade de acesso a qualquer posição em qualquer momento, por oposição ao acesso sequencial, imposto por alguns dispositivos de armazenamento, como
fitas magnéticas.
O nome da Memória RAM não é verdadeiramente apropriado, já que outros tipos de memória (
ROM, etc...) também permitem o acesso aleatório a seu conteúdo. O nome mais apropriado seria Memória de Leitura e Escrita.
Apesar do conceito de memória de acesso aleatório ser bastante amplo, atualmente o termo é usado apenas para definir um dispositivo eletrônico que o implementa, basicamente um tipo específico de
chip. Nesse caso, também fica implícito que é uma memória volátil, isto é, todo o seu conteúdo é perdido quando a alimentação da memória é desligada.
Algumas memórias RAM necessitam que os seus dados sejam frequentemente refrescados (atualizados), podendo então ser designadas por
DRAM (Dynamic RAM) ou RAM Dinâmica. Por oposição, aquelas que não necessitam de refrescamento são normalmente designadas por SRAM (Static RAM) ou RAM Estática.
Do ponto de vista da sua forma física, uma memória RAM pode ser constituída por um
circuito integrado DIP ou por um módulo SIMM, DIMM, SO-DIMM, etc. Para computadores pessoais elas são normalmente adquiridas em pentes de memória, que são placas de circuito impresso que já contém várias memórias já montadas e configuradas de acordo com a arquitetura usada na máquina.
A capacidade de uma memória é medida em
Bytes, kilobytes (1 KB = 1024 ou 210 Bytes), megabytes (1 MB = 1024 KB ou 220 Bytes) ou gigabytes (1 GB = 1024 MB ou 230 Bytes).
A velocidade de funcionamento de uma memória é medida em Hz ou MHz. Este valor está relacionado com a quantidade de blocos de dados que podem ser transferidos durante um segundo. Existem no entanto algumas memórias RAM que podem efetuar duas transferências de dados no mesmo ciclo de relógio, duplicando a taxa de transferência de informação para a mesma frequência de trabalho. Além disso, a colocação das memórias em paralelo (propriedade da arquitetura de certos sistemas) permite multiplicar a velocidade aparente da memória.
A memória principal de um
computador baseado na Arquitetura de Von-Neumann é constituída por RAM. É nesta memória que são carregados os programas em execução e os respectivos dados do utilizador. Uma vez que se trata de memória volátil, os seus dados são perdidos quando o computador é desligado. Para evitar perdas de dados, é necessário salvar a informação para suporte não volátil (por ex. disco rígido), ou memória secundária.
Para acelerar os acessos a memória de trabalho, utiliza-se normalmente uma
memória cache.

Fonte de Alimentação

Por se tratar de um dispositivo elétrico, o computador precisa de energia para que todos os seus componentes funcionem de forma adequada. O dispositivo responsável por prover energia ao computador é a de fonte de alimentação. De forma bastante sucinta poderíamos dizer que a principal função da fonte de alimentação é converter em tensão contínua a tensão alternada fornecida pela rede elétrica comercial. Em outras palavras, a fonte de alimentação converte os 110V ou 220V alternados da rede elétrica convencional para as tensões contínuas utilizadas pelos componentes eletrônicos do computador, que são: +3,3V, +5V, +12V, -5V e -12V. A fonte de alimentação também participa do processo de refrigeração, facilitando a circulação de ar dentro do gabinete.
Existem dois tipos básicos de fonte de alimentação: linear e chaveada.
As
fontes de alimentação lineares pegam os 127 V ou 220 V da rede elétrica e, com ajuda de um transformador, reduzem esta tensão para, por exemplo, 12 V. Esta tensão reduzida, que ainda é alternada, passa então por um circuito de retificação que é feito por uma série de diodos, transformando esta tensão alternada em tensão pulsante. O próximo passo é a filtragem, que é feito por um capacitor eletrolítico que transforma esta tensão pulsante em quase contínua. Como a tensão contínua obtida após o capacitor oscila um pouco (esta oscilação é chamada ripple), um estágio de regulação de tensão é necessário, feito por um diodo zener ou por um circuito integrado regulador de tensão. Após este estágio a saída é realmente contínua.
Embora fontes de alimentação lineares trabalhem muito bem para aplicações que exigem pouca potência – telefones sem fio e consoles de videogames são duas aplicações que podemos citar –, quando uma alta potência é requerida, fontes de alimentação lineares podem ser literalmente muito grandes para a tarefa.
O tamanho do transformador e a capacitância (e o tamanho) do capacitor eletrolítico são inversamente proporcionais à freqüência de entrada da tensão alternada: quanto menor a freqüência da tensão alternada maior o tamanho dos componentes e vice-versa. Como fontes de alimentação lineares ainda usam os 60 Hz (ou 50 Hz, dependendo do país) da freqüência da rede elétrica – que é uma freqüência muito baixa –, o transformador e o capacitor são muito grandes.
Construir uma fonte de alimentação linear para PCs seria loucura, já que ela seria muito grande e muito pesada. A solução foi o uso de um chaveador de alta freqüência.
Em fontes de alimentação chaveadas em alta freqüência a tensão de entrada tem sua freqüência aumentada antes de ir para o transformador (10 a 20 KHz são valores típicos). Com a freqüência da tensão de entrada aumentada, o transformador e o capacitor eletrolítico podem ser bem menores. Este é o tipo de fonte de alimentação usada nos PCs e em muitos outros equipamentos eletrônicos, como videocassetes. Tenha em mente que “chaveada” é uma forma reduzida para “chaveada em alta freqüência”, não tendo nada a ver se a fonte tem ou não uma chave liga/desliga.
A fonte de alimentação talvez seja o componente mais negligenciado do computador. Muitas vezes, na hora de comprar um computador, só levamos em consideração o clock do
processador, o modelo da placa-mãe, a quantidade de memória instalada, a capacidade de armazenamento do disco rígido, e esquecemos da fonte de alimentação, que na verdade é quem fornece o “combustível” para que as peças de um computador funcionem corretamente. Uma fonte de alimentação de boa qualidade e com capacidade suficiente pode aumentar a vida útil do seu equipamento. Para se ter uma idéia, uma fonte de alimentação de qualidade custa menos de 5% do valor total de um micro. Já uma fonte de alimentação de baixa qualidade pode causar uma série de problemas intermitentes, que na maioria das vezes são de difícil resolução. Uma fonte de alimentação defeituosa ou mal dimensionada pode fazer com que o computador trave, pode resultar no aparecimento de bad blocks no disco rígido, pode resultar no aparecimento de erros de GPF e resets aleatórios, além de vários outros problemas.

Aprendendo sobre o processador

O processador, é um circuito integrado de controle das funções de cálculos e tomadas de decisões de um computador, por isso é considerado o cérebro do mesmo. Ele faz parte de um importante elemento do computador, a Unidade Central de Processamento (em inglês CPU: Central Processing Unit). Hoje todos os circuitos e chips dispostos em diversas placas que compunham a Unidade Central de Processamento estão integrados no microprocessador.
Os processadores trabalham apenas com
linguagem de máquina (lógica booleana). E realizam as seguintes tarefas: - Busca e execução de instruções existentes na memória. Os programas e os dados que ficam gravados no disco (disco rígido ou disquetes), são transferidos para a memória. Uma vez estando na memória, o processador pode executar os programas e processar os dados; - Controle de todos os chips do computador.
O processador é composto basicamente de quatro partes:
Unidade lógica e aritmética. O componente principal, a Unidade lógica e aritmética (ULA) realiza todas as operações lógicas e de cálculo que serão usadas para executar uma tarefa;
Unidade de Controle. A Unidade de controle (UC) é responsável tarefa de controle das ações a serem realizadas pelo computador, comandando todos os outros componentes;
Registrador. Outro elemento são os registradores, uma memória veloz que armazena comandos ou valores que serão importantes para o processamento de cada instrução. Os registros mais importantes são: - Contador de Programa (PC) – Sinaliza para a próxima instrução; - Registro de Instrução (IR) – Registra a instrução da execução; Os outros realizam o armazenamento de resultados intermediários;

A MMU (em inglês: Memory Management Unit) é um dispositivo de hardware que transforma endereços virtuais em endereços físicos e administra a memória principal do computador.

Capacidades dos Discos rígidos

A capacidade de um disco rígido atualmente disponível no mercado para uso doméstico/comercial varia de 40 a 500 GB, mas um HD para empresas pode variar até 1 TB. O HD evoluiu muito. O mais antigo possuía 5 MB (aproximadamente 4 disquetes de 3 1/2 HD), sendo aumentada para 30 MB, em seguida para 500 MB (20 anos atrás), e 10 anos mais tarde, HDs de 1 a 3 GB. Em seguida lançou-se um HD de 10 GB e posteriormente um de 15 GB. Posteriormente, foi lançado no mercado um de 20 GB, até os atuais HDs de 40 e 500 GB. As empresas usam maiores ainda: variam de 40 GB até 1 TB, mas a Seagate informou que em 2010 irá lançar um HD de 200 TB (sendo 50 TB por polegada quadrada, contra 70 GB dos atuais HDs). No entanto, as indústrias consideram 1 GB = 1000 * 1000 * 1000 bytes, pois no Sistema Internacional de Unidades(SI), que trabalha com potências de dez, o prefixo giga quer dizer * 10003 ou * 109, enquanto os sistemas operacionais consideram 1 GB = 1024 * 1024 * 1024 bytes, já que os computadores trabalham com potências de dois e 1024 é a potência de dois mais próxima de mil. Isto causa uma certa disparidade entre o tamanho informado na compra do HD e o tamanho considerado pelo Sistema Operacional, conforme mostrado na tabela abaixo.Além disso outro fator que pode deixa a capacidade do disco menor do que o anunciado ,é a formatação de baixo nível (formatação física) que o disco sai de fábrica.
Informado na Compra
Considerado pelo Sistema
10 GB >>>>>>>>9,31 GB
15 GB>>>>>>>>13,97 GB
20 GB>>>>>>>>18,63 GB
30 GB>>>>>>>>27,94 GB
40 GB>>>>>>>>37,25 GB
80 GB>>>>>>>>74,53 GB
120 GB>>>>>>>111,76 GB
160 GB>>>>>>>149,01 GB
200 GB>>>>>>>186,26 GB
300 GB>>>>>>>279,40 GB
500 GB>>>>>>>465,66 GB
1 TB>>>>>>>>>931,32 GB

Formatando um HD

Para que o sistema operacional seja capaz de gravar e ler dados no disco rígido, é preciso que antes sejam criadas estruturas que permitam gravar os dados de maneira organizada, para que eles possam ser encontrados mais tarde. Este processo é chamado de formatação.
Existem dois tipos de formatação, chamados de formatação física e formatação lógica. A formatação física é feita na fábrica ao final do processo de fabricação,que consiste em dividir o disco virgem em trilhas, setores , cilindros e isola os badblocks (danos no HD). Estas marcações funcionam como as faixas de uma estrada, permitindo à cabeça de leitura saber em que parte do disco está, e onde ela deve gravar dados. A formatação física é feita apenas uma vez, e não pode ser desfeita ou refeita através de software.
Porém, para que este disco possa ser reconhecido e utilizado pelo sistema operacional, é necessária uma nova formatação, chamada de formatação lógica. Ao contrário da formatação física, a formatação lógica não altera a estrutura física do disco rígido, e pode ser desfeita e refeita quantas vezes for preciso, através do comando FORMAT do
DOS por exemplo. O processo de formatação é quase automático, basta executar o programa formatador que é fornecido junto com o sistema operacional.
Quando um disco é formatado, ele simplesmente é organizado à maneira do sistema operacional, preparado para receber dados. A esta organização damos o nome de “sistema de arquivos”. Um sistema de arquivos é um conjunto de estruturas lógicas e de rotinas que permitem ao sistema operacional controlar o acesso ao disco rígido. Diferentes sistemas operacionais usam diferentes sistemas de arquivos.
O
computador, no decorrer de sua utilização tem seu desempenho geral afetado, em decorrência da instalação e remoção de diversos softwares, inclusive alguns que não removem todos os arquivos e informações do seu computador, ocasionando lentidão na sua execução.
O software básico (
sistema operacional) pode apresentar falhas de funcionamento (travamentos), instabilidade no uso, espera no carregamento de programas e softwares diversos, ou casos extremos de corrompimento do sistema operacional (falhas na execução do próprio) em decorrência de uso ilegal ou ataques de vírus de computador.
Uma formatação lógica apague todos os dados do disco rígido, inclusive o
sistema operacional. Deve-se fazer isso com conhecimento técnico, para salvar/guardar dados e informações (os backups de arquivos).
O processo de formatação é longo, e as informações contidas no disco rígido serão totalmente apagadas.

Aprendendo sobre o HD (Hard Disk)


Disco rígido ou disco duro, no Brasil popularmente também HD (do inglês Hard Disk; o termo "winchester" há muito já caiu em desuso), é a parte do computador onde são armazenadas as informações, ou seja, é a "memória permanente" propriamente dita (não confundir com "memória RAM"). É caracterizado como memória física, não-volátil, que é aquela na qual as informações não são perdidas quando o computador é desligado.
O disco rígido é um sistema lacrado contendo discos de
metal recobertos por material magnético onde os dados são gravados através de cabeças, e revestido externamente por uma proteção metálica que é presa ao gabinete do computador por parafusos. É nele que normalmente gravamos dados (informações) e a partir dele lançamos e executamos nossos programas mais usados.
Este sistema é necessário porque o conteúdo da
memória RAM é apagado quando o computador é desligado. Desta forma, temos um meio de executar novamente programas e carregar arquivos contendo os dados da próxima vez em que o computador for ligado. O disco rígido é também chamado de memória de massa ou ainda de memória secundária. Nos sistemas operativos mais recentes, o disco rígido é também utilizado para expandir a memória RAM, através da gestão de memória virtual.
Existem vários tipos de discos rígidos diferentes: IDE/
ATA, Serial_ATA, SCSI, Fibre channel, SAS.


Os primeiros discos rígidos, assim como os discos usados no início da década de 80, utilizavam a mesma tecnologia de mídia magnética utilizada em disquetes, chamada coated media, que além de permitir uma baixa densidade de gravação, não é muito durável. Os discos atuais já utilizam mídia laminada (plated media); uma mídia mais densa, de qualidade muito superior, que permite a enorme capacidade de armazenamento dos discos modernos.
A cabeça de leitura e gravação de um disco rígido funciona como um eletroímã semelhante aos que estudamos nas aulas de ciências do primário, sendo composta de uma bobina de fios que envolvem um núcleo de ferro. A diferença é que num disco rígido, este eletroímã é extremamente pequeno e preciso, a ponto de ser capaz de gravar trilhas medindo menos de um centésimo de milímetro.
Quando estão sendo gravados dados no disco, a cabeça utiliza seu campo magnético para organizar as moléculas de óxido de ferro da superfície de gravação, fazendo com que os pólos positivos das moléculas fiquem alinhados com o pólo negativo da cabeça e, conseqüentemente, com que os pólos negativos das moléculas fiquem alinhados com o pólo positivo da cabeça. Usamos neste caso a velha lei “os opostos se atraem”.
Como a cabeça de leitura e gravação do HD é um eletroímã, sua polaridade pode ser alternada constantemente. Com o disco girando continuamente, variando a polaridade da cabeça de gravação, variamos também a direção dos pólos positivos e negativos das moléculas da superfície magnética. De acordo com a direção dos pólos, temos um bit 1 ou 0.
Para gravar as seqüências de bits 1 e 0 que formam os dados, a polaridade da cabeça magnética é mudada alguns milhões de vezes por segundo, sempre seguindo ciclos bem determinados. Cada bit é formado no disco por uma seqüência de várias moléculas. Quanto maior for a densidade do disco, menos moléculas serão usadas para armazenar cada bit e teremos um sinal magnético mais fraco. Precisamos então de uma cabeça magnética mais precisa.
Quando é preciso ler os dados gravados, a cabeça de leitura capta o campo magnético gerado pelas moléculas alinhadas. A variação entre os sinais magnéticos positivos e negativos gera uma pequena corrente elétrica que caminha através dos fios da bobina. Quando o sinal chega na placa lógica do HD, ele é interpretado como uma seqüência de bits 1 e 0.
Vendo desta maneira, o processo de armazenamento de dados em discos magnéticos parece ser simples, e realmente era nos primeiros discos rígidos (como o 305 RAMAC da IBM), que eram construídos de maneira praticamente artesanal. Apesar de nos discos modernos terem sido incorporados vários aperfeiçoamentos, o processo básico continua sendo o mesmo.


quinta-feira, 13 de dezembro de 2007

Placa Mãe




Placa-mãe, também denominada mainboard ou motherboard, é uma placa de circuito impresso eletrônico/electrónico. É considerado o elemento mais importante de um computador, pois tem como função permitir que o processador se comunique com todos os periféricos instalados. Na placa-mãe encontramos não só o processador, mas também a memória RAM, os circuitos de apoio, as placas controladoras, os conectores do barramento PCI e os chipset, que são os principais circuitos integrados da placa-mãe e são responsáveis pelas comunicações entre o processador e os demais componentes.

TIPOS DE PLACAS MÃE:


A Placa Mãe é uma placa de circuito impresso constituída por diversos buses. E através das linhas de conexão existentes na placa, que ocorre a comunicação do processador, memória e outros componentes. Existem placas mãe onboard, quer dizer que incorporam nela placa de som, placa de vídeo que normalmente são instalados posteriormente em placas de expansão. A placa mãe e a base do computador nela são encaixados todos os componentes essenciais para o funcionamento do computador, como:



CHIPSET- (Gerencia os buses)
BIOS- (Memória onde armazenam as informações de inicialização, como informações necessária para o HD funcionar, qual dispositivo usar para dar o boot.)
MICROPROCESSADOR ou PROCESSADOR- (Executa cálculos que constituem os programas)
MEMÓRIA- (Armazena as informações)
SLOTS DE EXPANSÃO- (Onde são conectados placa de som, modem, placa aceleradora 3D etc.)
PILHA DO SISTEMA- (Que conserva a hora e data e as configurações do bios)




Existem dois tipos ou padrões de placas mães, as tipo AT e a padrão ATX. Encontram-se diferenças notáveis em relação ao padrão AT para o ATX que em vários pontos é bem melhor do seu antecessor .
AT- O padrão AT utiliza para a conexão do processador o slot 7 e costuma ter conectores para memória SIMM. Esse padrão perde para ATX em relação a distribuição de dispositivos como a localização do processador que fica atrás dos slots de expansão PCI, que por esse motivo não pode ser de tamanho completo, os conectores dos dispositivos ficam muito longe um do outro, ocasionando uma baderna na organização interior do pc.
ATX- Nesse padrão é utilizado o Slot 1 para a conexão do processador, com conectores para Memória DIMM. Com várias vantagens em relação ao seu antecessor, a placa padrão ATX tem seu processador localizado em um lugar onde não inutiliza nenhum slot PCI, todos ele podem ser de tamanho completo, além dessa vantagem as placas desse padrão tem, embutido, conector de teclado e mouse tipo PS/2, porta de impressora e em algumas placas dois conectores para bus USB, que na placa AT precisavam de placas de expansão. Outra vantagem muito importante foi em relação ao controle de energia, foi introduzido o padrão ACPI, que através deste padrão pode-se programar o PC para que desligue e ligue automaticamente, que dê o boot automático por estimulo de uma chamada telefônica.





A placa-Mãe ou Mather Board é responsável pelo suporte do processador e de todos os outros componentes do computador é ela quem estabelece a comunicação entre todos os circuitos e placas no computador, sua importância é realmente muito grande






É um local reservado ao encaixe do microprocessador. As Placas Mães Pentium usam Soket 7 para receber um processador Pentium, que pode ser MMX ou não. Já as placas Mães Pentium II usam um soquete diferente como um Slot devido o sistema de encaixe diferente no Pentium II (como um cartucho de vídeo Game).




Os Slots de Expansão
Os Slots são fendas conectoras, na placa, destinadas à conecção das pacas do computador, como por exemplo, a placa de vídeo.
Existem 03 tipos de Slots: ISA com barramento de 08 e 16 bits, VLB com barramento de 32 bits e PCI, que é o mais usado em placas Mães modernas com barramentos de 32 para 486 e 64 bits para Pentiums.
O Cache de Memória
É uma espécie de memória RAM muito rápida e muito cara serve de mediador entre o processador e a memória RAM tornado o trabalho mais rápido. Por ser muito cara existe um pouco de Cahe instalado na placa Mãe (256 K ou 512 K).
A preferencia é pelas placas que possuem 512 K de Cahe porém existem placas que possuem Cache instalado, possuindo um soquete especial para a adição de cache.
O Cache de Memória tornou-se tão importante que se um computador não tem cache de memória ou este está desabilitado, fica tão lento que não vale a pena trabalhar com ele.
Más é preciso ter cuidado pois existem placas-Mãe com cache falso no mercado, para sua segurança, ao comprar uma placa-Mãe, procure pessoal especializado.
O ChipSet é um pequeno microprocessador instalado na placa mãe para efetuar processamento de apoio ao processador principal identificando e gerenciando recursos como o sistema de barramento, portas, os slots , etc, sao de fundamental importancia. Os ChipSets possuem driveres instalados no windows 95 e 98 porém alguns necessitam ser instalados apartir de programas fornecidas com a placa Mãe, como é o caso de algumas placas Mães Pentium II cujos ChipSet's não são reconhecidos altomaticamente pelo Windows 95.

Memória Virtual

Os sistemas operacionais atuais, incluindo claro a família Windows, permitem usar o disco rígido para gravar dados caso a memória RAM se esgote, recurso chamado de memória virtual. Utilizando este recurso, mesmo que a memória RAM esteja completamente ocupada, o programa será executado, porém muito lentamente, devido à lentidão do disco rígido. Este é o motivo pelo qual uma boa quantidade de memória RAM é tão necessária, o disco rígido é absurdamente mais lento que a RAM, limitando muito o desempenho do micro. Não adianta muito gastar num processador caro e economizar justamente na memória RAM, pois o micro vai continuar muito lento devido ao uso de memória virtual no disco rígido. O arquivo criado no disco rígido para simular memória RAM é chamado de arquivo de troca, ou swap file. Bem antigamente, nos anos 80, época dos primeiros PCs, você só podia rodar programas que coubessem na memória RAM disponível. Naquela época, a memória RAM era muito mais cara que hoje em dia, então o mais comum era usar 256 ou 512 KB (sim, kbytes, duas mil vezes menos que usamos hoje, tempos difíceis aqueles :). Os mais abonados tinham dinheiro para comprar um megabyte inteiro, mas nada além disso. Se você quisesse rodar um programa com mais de 256 KB, tinha que comprar mais memória, não tinha conversa. Sem outra escolha, os programadores se esforçavam para deixar seus programas o mais compactos possíveis para que eles rodassem nos micros com menos memória. O recurso de memória virtual foi desenvolvido pela Intel e incluído em seus processadores a partir do 386. A memória virtual pode ser armazenada em um arquivo especialmente formatado no HD, ou em uma partição dedicada (como no caso do Linux) e a eficiência com que ela é usada varia bastante de acordo com o sistema operacional, mas ela permite que o sistema continue funcionando, mesmo com pouca memória disponível. O problema é que o HD é muito mais lento que a memória RAM. Enquanto um simples módulo DDR2-533 (PC2-4200) comunica-se com o processador a uma velocidade teórica de 4200 megabytes por segundo, a velocidade de leitura sequencial dos HDs atuais (situação em que o HD é mais rápido) dificilmente ultrapassa a marca dos 100 MB/s. Existe um comando no Linux que serve para mostrar de forma rápida o desempenho do HD, o "hdparm". Quando o rodo no meu micro, que usa um HD SATA relativamente recente, ele diz o seguinte: # hdparm -t /dev/sda /dev/sda: Timing buffered disk reads: 184 MB in 3.02 seconds = 60.99 MB/sec No Windows, você pode medir a taxa de leitura sequencial do HD usando o HD Tach. Não se surpreenda com o resultado. Como disse, o HD é muito lento se comparado à memória. Para piorar as coisas, o tempo de acesso do HD (o tempo necessário para localizar a informação e iniciar a transferência) é absurdamente mais alto que o da memória RAM. Enquanto na memória falamos em tempos de acesso inferiores a 10 nanosegundos (milionésimos de segundo), a maioria dos HDs trabalha com tempos de acesso superiores a 10 milissegundos. Isso faz com que o desempenho do HD seja muito mais baixo ao ler pequenos arquivos espalhados pelo disco, como é o caso da memória virtual. Em muitas situações, o HD chega ao ponto de não ser capaz de atender a mais do que duas ou três centenas de requisições por segundo. A fórmula é simples: quanto menos memória RAM, mais memória swap (memória virtual) é usada e mais lento o sistema fica. O processador, coitado, não pode fazer nada além de ficar esperando a boa vontade do HD em mandar à conta-gotas os dados de que ele precisa para trabalhar. Ou seja, quando você compra um micro com um processador de 3 GHz e 256 MB de RAM, você está literalmente jogando dinheiro no lixo, pois o processador vai ficar boa parte do tempo esperando pelo HD.

Vamos falar sobre Windows...

Em 1984 foi lançada a primeira versão do Windows, que era uma opção para os usuários de PCs interessados em rodar uma interface gráfica. O Windows 1.0 rodava sobre o MS-DOS e podia executar tanto aplicativos for Windows quanto os programas para MS-DOS. O problema era a memória. Os PCs da época vinham com quantidades muito pequenas de memória RAM e na época ainda não existia a possibilidade de usar memória virtual (que viria a ser suportada apenas apartir do 386). Para rodar o Windows, era preciso primeiro carregar o MS-DOS. Os dois juntos já consumiam praticamente toda a memória de um PC básico da época. Mesmo nos PCs mais parrudos não era possível rodar muitos aplicativos ao mesmo tempo, novamente por falta de memória. Como os aplicativos for Windows eram muito raros na época, poucos usuários viram necessidade de utilizar o Windows para rodar os mesmos aplicativos que rodavam (com muito mais memória disponível...) no MS-DOS. Sem contar que a versão inicial do Windows era bastante lenta e tinha vários bugs. O Windows começou a fazer algum sucesso na versão 2.1, quando os PCS 286 com 1 MB ou mais de memória já eram comuns. Com uma configuração mais poderosa, mais memória RAM e mais aplicativos, finalmente começava a fazer sentido rodar o Windows. O sistema ainda tinha vários bugs e travava com frequência, mas alguns usuários começaram a migrar para ele. O Windows emplacou mesmo apartir da versão 3.1, que muitos de nós chegou a utilizar. O Windows 3.1 era relativamente leve, mesmo para os PCs da época e já suportava o uso de memória virtual, que permitia abrir vários programas, mesmo que a memória RAM se esgotasse. Já existiam também vários aplicativos for Windows e os usuários tinham a opção de voltar para o MS-DOS quando desejassem. Foi nesta época que os PCs começaram a recuperar o terreno perdido para os Macintoshs da Apple. Convenhamos, o Windows 3.1 travava com muita frequência, mas tinha muitos aplicativos e os PCs eram mais baratos que os Macs. Na época começaram a surgir os primeiros concorrentes para o Windows, como o OS/2 da IBM. Desde o início da era PC, a Microsoft e a IBM vinham trabalhando juntas no desenvolvimento do MS-DOS e outros programas para a plataforma PC. Mas, em 1990 a IBM e a Microsoft se desentenderam e cada uma ficou com uma parte do trabalho feito, com o qual tentaram tomar a liderança do mercado de sistemas operacionais. Alguns brincam que a IBM ficou com a parte que funciona e a Microsoft com o resto, mas a verdade é que apesar do OS/2 da IBM ser tecnicamente muito superior ao Windows 95 da Microsoft, foi o sistema das janelas quem levou a melhor, pois era mais fácil de usar e contava com a familiaridade dos usuários com o Windows 3.1. O OS/2 ainda é utilizado por alguns entusiastas e existem até mesmo movimentos para continuar o desenvolvimento do sistema, mas faltam programas e drivers. Um sistema muito mais bem sucedido, que começou a ser desenvolvido no início da década de 90 é o Linux, que todos já conhecemos. O Linux tem a vantagem de ser um sistema aberto, que atualmente conta com a colaboração de centenas de milhares de desenvolvedores voluntários espalhados pelo globo, além do apoio de empresas de peso, como a IBM. Mas, no começo o sistema era muito mais complicado que as distribuições atuais e não contava com as interfaces gráficas exuberantes que temos hoje em dia. O desenvolvimento do Linux foi gradual, até que houve a explosão do acesso à Internet em 95, quando o sistema começou a ser usado em um número cada vez maior de servidores Web, pois era estável e gratuíto. Hoje o IIS da Microsoft consegue brigar de igual para igual (pelo menos em número de usuários), mas no início Linux era sinónimo de servidor Web. A Microsoft continuou melhorando seu sistema. Foram lançados o Windows 95, depois o 98 e finalmente ME, com todos os problemas que conhecemos mas com a boa e velha interface fácil de usar e uma grande safra de aplicativos que garantiram a popularização destes sistemas. Paralelamente, a Microsoft desenvolvia uma família de sistemas Windows destinadas a servidores, o Windows NT, que chegou até a versão 4, antes de ser transformado no Windows 2000. Atualmente, as duas famílias Windows fundiram-se no Windows XP, um sistema destinada tanto ao uso doméstico quanto em estações de trabalho e servidores, e que pode ser considerado um sistema estável (ao contrário do Windows 98 e ME) pois é baseado no Windows 2000. Enquanto isso, o Linux continua avançando. Por enquanto o sistema é usado apenas em 4% dos micros de mesa (fora usuários casuais e os que mantém Windows e Linux em dual-boot), mas tem a chance de crescer bastante no futuro, como a ajuda de aplicativos com o Gimp e o OpenOffice, que substituem o Photoshop e o Office, mas isso tudo já é uma outra história :-)

quinta-feira, 6 de dezembro de 2007

Equipamentos de Processamento



Placa Mãe



O elemento central de um microcomputador é uma placa onde se encontra o microprocessador e vários componentes que fazem a comunicação entre o microprocessador com meios periféricos externos e internos.
No nível físico mais básico, a placa mãe corresponde às fundações do computador. Nela ficam as placas de expansão; nela são feitas as conexões com circuitos externos; e ela é a base de apoio para os componentes eletrônicos fundamentais do computador. No nível elétrico, os circuitos gravados na placa mãe incluem o cérebro do computador e os elementos mais importantes para que esse cérebro possa comandar os seus "membros". Esses circuitos determinam todas as características da personalidade do computador: como ele funciona, como ele reage ao acionamento de cada tela, e o que ele faz.

Dois importantes componentes da Placa Mãe são:

Microprocessador - Responsável pelo pensamento do computador. O microprocessador escolhido, entre as dezenas de microprocessadores disponíveis no mercado, determina a capacidade de processamento do computador e também os sistemas operacionais que ele compreende (e, portanto, os programas que ele é capaz de executar).

Co-processador - Complemento do microprocessador, o co-processador permite que o computador execute determinadas operações com muito mais rapidez. O co-processador pode fazer com que, em certos casos, o computador fique entre cinco e dez vezes mais rápido.

Monitores e Vídeos
Embora os dois termos sejam usados como sinônimos (e às vezes até em conjunto: monitores de vídeo), na realidade há diferenças importantes entre eles. O vídeo é o dispositivo que produz a imagem, a tela que você vê. O monitor é o aparelho completo, a caixa onde o vídeo está alojado, juntamente com vários circuitos de apoio. Esses circuitos convertem os sinais enviados pelo computador (ou por outro equipamento, como um gravador de videocassete) num formato que o vídeo possa utilizar. Embora a maioria dos monitores funcione segundo princípios semelhantes aos dos aparelhos de televisão (Tubos de Raios Catódios ou CRT), os vídeos podem ser construídos com base em várias tecnologias, incluindo o cristal líquido (LCD) e o que usa o brilho de alguns gases nobres (painéis eletroluminesentes).

Os vídeos e monitores recorrem a diversas tecnologias para produzir imagens visíveis. A maioria dos computadores de mesa emprega sistemas de vídeo apoiados na mesma tecnologia de tubos de raios catódicos da maioria dos aparelhos de televisão. Os computadores portáteis utilizam principalmente vídeos de cristal líquido.

Unidades de Entrada e Saída de Dados

Unidades de Entrada e Saída

Os dispositivos de E/S (Entrada e Saída) servem basicamente para a comunicação do computador com o meio externo. Eles provêem o modo pelo qual as informações são transferidas de fora para dentro da máquina, e vice-versa, além de compatibilizar esta transferência através do equilíbrio de velocidade entre os meios diferentes. Entre estes componentes podemos mencionar o teclado, o vídeo e a impressora.

Teclado (Periférico de Entrada): É sem dúvida o mais importante meio de entrada de dados, no qual estabelece uma relação direta entre o usuário e o equipamento.

Drive (Periférico de Entrada e Saída): Conhecido também como "Unidade de Disco" ou "acionador", o drive, tem como função fazer o disco girar (dentro do envelope) numa velocidade constante e transferir programas ou dados do disco para o computador. Essa operação é feita através de uma cabeça de leitura e gravação que se move para trás e para frente na superfície do disco. Os dados gravados em disco podem ser lidos e utilizados como fonte de consulta em uma operação futura.

Winchester, Disco Rígido ou HD (Periférico de Entrada e Saída): Semelhantemente aos drives em utilização e funcionamento, tem como principal diferença, a inviolabilidade, a maior capacidade de armazenamento e a maior velocidade de operação.
É composto por uma série de discos de material rígido, agrupados em um único eixo, possuindo cada disco um cabeçote. Os cabeçotes flutuam sobre a superfície do disco apoiados num colchão de ar, isso significa que eles devem ser conservados em caixas hermeticamente fechadas para evitar problemas causados pela poeira e outros elementos estranhos.
As unidades winchester devem receber um cuidado maior por guardarem maiores quantidades de informações, pois qualquer trepidação pode fazer com que o cabeçote encoste-se ao disco, danificando os dados.

Vídeo ou Monitor (Periférico de Saída): Utilizado basicamente para a saída de informações, o vídeo é o canal por onde o computador apresenta informações ao operador. Em geral é conectado à placa de sistema por meio de um adaptador monocromático de alta-resolução ou por um adaptador colorido-gráfico.

Caneta Óptica (Periférico de Entrada): A caneta óptica é um instrumento cilíndrico bastante parecido com uma caneta comum (daí seu nome), que tem um fio semelhante ao de um telefone em uma das extremidades. Quando se encosta a caneta óptica na tela, o computador é capaz de detectar exatamente a posição apontada (em alguns sistemas pressiona-se a caneta na tela, para ativar o interruptor existente em seu interior).
A caneta óptica nada mais é do que um sensor óptico, que ao ser apontada na tela do monitor, a coincidência da varredura no ponto onde está a caneta provoca um mapeamento da tela e, portanto, permite até desenhar diretamente na tela.
A caneta óptica é usada mais comumente para escolher um dos itens mostrados na tela. Reconhecendo o ponto indicado pela caneta, o computador reduz o caracter ou símbolo a que o ponto de refere.

Mouse (Periférico de Entrada): Há algum tempo atrás, o único modo de fazer um computador funcionar era registrar uma função através do teclado. Por ser esta uma tarefa cansativa que poderia estar fazendo as pessoas deixarem de utilizar os computadores, os fabricantes encontraram a solução brilhante e simples do "mouse".
O mouse é colocado sobre qualquer superfície plana e, quando se move, movimenta também o cursor na tela com extrema agilidade. Assim, uma pessoa pode fazer um movimento para qualquer parte da tela, pressionar o botão e dar andamento à operação desejada. O mouse é utilizado em programas gráficos para traçar linhas ou "pintar" cores na tela e em programas com grande número de menus de opções.

Joystick (Periférico de Entrada): Esse tipo de controle manual foi desenvolvido baseado no manche com que o piloto manobra o avião. Geralmente é utilizado para jogos semelhantes aos fliperamas. A espaçonave, ou qualquer outro objeto controlado na tela pelo joystick, move-se na mesma direção que ele. Quando o joystick é movido para frente, a espaçonave avança na tela. O aparelho tem quatro chaves elétricas dispostas de tal forma que, quando o joystick é movimentado apenas um dos contatos se fecha. Cada chave envia sua própria mensagem para o computador: para cima, para baixo, para e esquerda ou para a direita.
Alguns deles são dotados ainda de um botão lateral de disparo (de mísseis, balas, ou eventos, dependendo do programa usado) para ser operado com a mão que estiver desocupada. Em alguns modelos, no entanto, basta que se aperte um botão disparador com o polegar.

Impressoras (Periférico de Saída): Existem três tipos principais de impressoras para microcomputador: Matricial (ou de Matriz de Pontos), Jato de Tinta e Laser. São utilizados para a saída de dados.

8.1 Matricial
A tecnologia mais comum de impressão é o da matriz de pontos, que funciona por meio de uma cabeça de impressão contendo um grupo de agulhas. Os caracteres são impressos no papel mediante a combinação dessas agulhas. A vantagem da matriz de pontos está na rapidez e no preço. Entretanto, como as letras e números são feitos com série de pontos, a qualidade da impressão deixa a desejar, além disso, essa impressora faz muito barulho.
Algumas impressoras de matriz de pontos resolvem o problema da má qualidade de impressão gravando os pontos duas ou três vezes. Nesse caso, preenchem os espaços deixados na primeira impressão.

8.2 Jato de Tinta
As impressoras de jato de tinta são de preço um pouco mais elevado que as matriciais. Injetam gotas de tinta (ou bolhas de tintas aquecidas) que formam o caracter a ser impresso. As gotas passam por um eletrodo e recebem carga elétrica. Esse tipo de impressora trabalha com enorme rapidez, tendo capacidade para imprimir muitos caracteres por segundo. Sua qualidade de impressão é muito boa. São muito adequadas à cores.

8.3 Laser
Sistema semelhante ao utilizado nas máquinas de xerox, por sensibilização do papel e uso de toner para impressão. Possui alta velocidade e alta resolução, tanto na escrita quanto em modo gráfico. Se forem coloridas usam toner de 3 ou 4 cores.

Modem (Periférico de Entrada e Saída): O modem é um dispositivo de conversão de sinais, que transmite dados através de linhas telefônicas. A palavra MODEM é derivada das palavras MOdulação e DEModulação.
Modular significa converter pulsos digitais (dígitos) em sinais analógicos (ondas senoidais), para que eles possam percorrer numa linha telefônica.
O modem permite que o computador "converse" com qualquer outro computador do mundo; mais isso só pode acorrer se o outro também tiver um modem. Ele tanto pode ser adaptado a um microcomputador, como ao poderoso equipamento central de uma universidade ou instituição bancária.
A ligação de seu micro a um grande equipamento pode lhe dar acesso a grandes bancos de dados, a serviço de informação e as últimas cotações da bolsa de valores. Se ligar o seu micro ao de seu amigo, vocês podem trocar software, enviar cartas eletrônicas (e-mails) , além de praticar jogos bidirecionais.

Scanner – Digitalizador de imagem – (Periférico de Entrada): Um digitalizador de imagens é um equipamento de entrada de dados, que permite a leitura de imagens a partir de material impresso (revistas, jornais, cartazes), armazenando na memória toda a tela recebida na leitura.
As telas podem, assim, serem modificadas e reproduzidas novamente por equipamentos adequados de impressão. Dessa forma podemos confeccionar cartazes ou qualquer outro tipo de trabalho utilizando fotografias.

Multimídia - Multimídia é uma união de informações, com áudio e vídeo, formando a partir daí um dos mais poderosos recursos digitais utilizados pelo computador.
Também chama-se multimídia aos softwares desenvolvidos especialmente para a utilização destes recursos e podem ser formados a partir de tipos de arquivos diferentes, como: vídeo-clips, músicas digitais, apresentações audiovisuais, animações gráficas, etc.
Para que um microcomputador possa utilizar todas as vantagens que a multimídia oferece, ele precisa de acessórios especiais. Por exemplo, o áudio só será reproduzido pelo computador se o mesmo possuir uma Placa de Som.

Placa de Som é um dispositivo ligado internamente ao computador responsável pela reprodução de sons digitais gerados pelos softwares.

Hoje em dia no mercado, encontramos uma grande variedade de Kits Multimídia, que são pacotes com equipamentos responsáveis pela execução da multimídia no computador. Na maioria deles encontraremos os seguintes itens: uma placa de som, um drive de leitura para CD-ROM, dois cabos para a conexão do drive de CD-ROM à placa de som, duas caixas amplificadas, disquetes para a instalação dos componentes e manuais de instalação e uso. Como equipamentos opcionais encontraremos: um microfone, títulos em CD-ROM multimídia e talvez até uma câmera digital.

Aprendendo sobre Memória


2. Memória

A memória é um componente que tem por função armazenar internamente toda informação que é manipulada pela máquina: os programas (conjunto de instruções) e os dados. A capacidade de armazenar um programa é uma característica que permite o processamento automático de dados.

A memória é em geral, classificada em dois grandes tipos:

Memória Principal (MP)
Memória Secundária (MS) ou auxiliar ou de massa

Memória Principal

A memória principal é a memória de armazenamento temporário, que armazena os programas e os dados que estão sendo processados, somente durante o processamento. É uma memória volátil (RAM), pois os dados só permanecem nela armazenados enquanto houver energia elétrica. Na falta de energia, quando o computador for desligada, todos os dados são perdidos.

Há alguns conceitos que devem ser conhecidos para que se possa melhor compreender a memória principal nos computadores atuais:

1.1 RAM – Random Access Memory (Memória de Acesso Aleatório ou Randômico)

É usada para o armazenamento temporário de dados ou instruções.
Quando escrevemos um texto num computador, as informações são armazenadas na memória RAM, assim como os dados de entrada.

A RAM também é conhecida como memória de escrita e leitura, pois lemos ou escrevemos informações neste tipo de memória.

1.2 ROM – Read Only Memory (Memória só de Leitura)
É usada para armazenar instruções e/ou dados permanentes ou raramente alterados.

A informação geralmente é colocada no chip de armazenamento quando ele é fabricado e o conteúdo da ROM não pode ser alterado por um programa de usuário. Por esse motivo é uma memória só de leitura.

A ROM se constitui em um chip que possui um software determinado e não apagável pelo usuário. Desta forma a ROM incorpora as idéias de hardware e software (a isto se dá o nome de firmware).
Portanto, firmware, é um hardware que contém um software já determinado, associando assim as duas capacidades. Ex: fita de videogame
Em resumo, a informação armazenada em ROM não é volátil, ou seja, não é perdida quando o fornecimento de energia externa do computador é interrompido. Já a RAM é volátil, pois as informações armazenadas são perdidas quando a energia é cortada.

Memória Secundária

A memória secundária é a memória de armazenamento permanente, que armazena os dados permanentemente no sistema, sem a necessidade de energia elétrica e, por esse motivo, conhecida como memória não volátil. Ela funciona como complemento da memória principal para guardar dados.

O computador só consegue processar o que está na memória principal, assim como ocorre conosco. Na verdade, só conseguimos processar o que está na nossa memória. Por exemplo, só podemos discar um número telefônico do qual nos lembramos, o qual esteja na nossa memória. Se não lembrarmos, temos que recorrer a uma memória auxiliar, representada neste caso por uma agenda telefônica e só então estaremos em condições de discar.
Como exemplos de memória secundária podemos citar o disquete, o disco rígido e o CD-ROM.

Aprendendo sobre Hardware


HARDWARE – Componentes funcionais do computador


1. Unidade central de processamento (UCP ou CPU)


A unidade central de processamento ou processador central tem por função executar os programas armazenados na memória principal, buscando cada instrução, interpretando-a e depois a executando. Ela compreende duas grandes subunidades, conhecidas como unidade de controle (UC) e unidade lógica e aritmética (ULA), cujas funções serão mais bem descritas a seguir:


Unidade de Controle: Essa unidade supervisiona todas as operações do computador, sob a direção de um programa armazenado. Primeiro ela determina que instrução será executada pelo computador, e depois procura essa instrução na memória interna e a interpreta. A instrução é então executada por outras unidades do computador, sob a sua direção.


Unidade Lógica e Aritmética: Essa é unidade que executa as operações aritméticas e lógicas dirigidas pela Unidade de Controle.


Operações lógicas são de forma simples, a habilidade de comparar coisas para tomada de decisão.


Esta habilidade para testar (ou comparar) dois números e ramificar para um dos muitos caminhos alternativos possíveis, dependendo do resultado da comparação, dá ao computador muitas força e habilidade e é uma das razões principais para o uso dos computadores digitais em diferentes aplicações, tanto administrativas como técnicas.

Conceitos Fundamentais

Conceitos fundamentais da informática

É chamado de sistema de computação, o conjunto de hardware e software através do qual executamos um processamento.

O HARDWARE é o equipamento físico, representado no computador por suas partes mecânicas, eletrônicas e magnéticas. A máquina em si, tudo o que se pode tocar. Pode ser basicamente formado por: unidade central de processamento, memória e unidades de entrada ou saída de dados.

O SOFTWARE é o conjunto de programas (instruções) que faz com que o computador realize o processamento e produza o resultado desejado.
Para facilitar o entendimento, podemos dizer que um toca discos está para o hardware, assim como a música está para o software, ou seja, o seu equipamento (hardware) só tem utilidade com o auxílio de programas (software).

Como Funciona

Processamento de dados

Em informática, e mais especialmente em computadores, a organização básica de um sistema será na forma de:

Entrada->Processamento->Saída

Dispositivos de entrada são os equipamentos através dos quais podemos introduzir dados no computador.
Alguns permitem a intervenção direta do homem, como por exemplo, o teclado.

Processamento pode ser definido como sendo a maneira pela qual os dados de entrada serão organizados, modificados, transformados ou agrupados de alguma forma, gerando-se assim uma informação de saída.

Dispositivos de saída são os equipamentos através dos quais são geradas as informações resultantes do processamento. Por exemplo, o monitor de vídeo e a impressora.

Apresentação Inicial.


Introdução

O que é o computador?

Um computador é um dispositivo eletrônico controlado por um programa (chamado sistema operacional) , usado para processar dados.

Ele é constituído por componentes eletrônicos, especialmente circuitos integrados, miniaturizados e encaixados em pequeno pedaço de silício, usualmente chamado chip.
Esses circuitos integrados, os chips, são a essência dos computadores modernos, porque são eles que executam todas as operações. Tais operações, que os circuitos integrados executam, são controladas por um programa.

Sem um programa, um computador reduz-se a um conjunto de partes eletrônicas, que nada pode fazer.
Esse programa (o sistema operacional) é um conjunto ordenado de instruções que determina o que o computador deve fazer.