Curso EFA Tecnolgico Tcnico de Informtica e Sistemas

Curso EFA Tecnológico - Técnico de Informática e Sistemas - - Arquitetura Interna do Computador João Leitão INSTITUTO DO EMPREGO E FORMAÇÃO PROFISSIONAL – I. E. F. P CENTRO DE FORMAÇÃO PROFISSIONAL DE ÉVORA 1

1 -Hardware: Introdução • Um computador é composto por diferentes subcomponentes que todos juntos permitem ao sistema efectuar cálculos e executar tarefas variadas. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 2

1 -Hardware: Introdução • A modularidade é a característica que melhor define o hardware do computador pessoal. • Pode evoluir em: – Velocidade de Processamento – Capacidade de Armazenamento – Etc. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 3

1 -Hardware: Introdução • Sistema Binário: Forma como os componentes comunicam entre si • A linguagem que os computadores usam é a linguagem máquina e esta baseia-se na utilização do Sistema Binário. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 4

1 -Hardware: Introdução • O sistema binário usa somente dois símbolos, ou estados, o 0 (desligado) e o 1(ligado). • Em qual dos estados é que passa corrente? EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 5

1 -Hardware: Introdução • O sistema de contagem usado pelo Homem é o Sistema Decimal, ou de base 10. • Neste caso temos 10 símbolos ou dígitos (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) com os quais conseguimos representar qualquer número. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 6

1 -Hardware: Introdução • Em qualquer dos sistemas, os dígitos quanto mais à esquerda estiverem representam maiores ordens de grandeza, ou seja, têm maior peso. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 7

1 -Hardware: Introdução • Por exemplo, na base 10, o número 2281: ou EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 8

1 -Hardware: Introdução • O computador só dispõe de dois dígitos, 0 e 1 (dígito binário - binary digit ou bit) , para representar números ou códigos (um número representa um caractere - ASCII). • Como fazer então? EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 9

1 -Hardware: Introdução • Lembrando exemplo anterior: que número na base 10 será o seguinte na base 2 01101? Base 2 Base 10 A resposta será: EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 10

1 -Hardware: Introdução Então como representaremos 2281 na base 2? 2281: 2=1140 resto 1 1140: 2=570 resto 0 570: 2=285 resto 0 285: 2=142 resto 1 142: 2=71 resto 0 71: 2=35 resto 1 35: 2=17 resto 1 17: 2=8 resto 1 8: 2=4 resto 0 4: 2=2 resto 0 - Técnico 0 de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 2: 2=1 EFAresto 100011101001 11

1 -Hardware: Introdução • Ao conjunto de 8 bits chama-se byte. Esta é a unidade mais pequena de medida da informação armazenada (ficheiros) em computador. • Assim, um byte pode representar quantos números inteiros? ? ? EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 12

1 -Hardware: Introdução • Um byte pode representar números até 255 (256 números inteiros): EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 13

1 -Hardware: Introdução • Um computador é constituído pelos seguintes componentes típicos: Monitor Unidade principal Rato Teclado EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 14

Computadores - Hardware • Fonte de alimentação • Responsável pela alimentação de energia dos componentes • Necessário efectuar teste quando existe suspeita de mau funcionamento (ATX) EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 15

Computadores - Hardware • Fonte de alimentação – Teste ATX • Necessário (1/2): EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 16

Computadores - Hardware • Fonte de alimentação – Teste ATX • Necessário (2/2): EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 17

Computadores - Hardware • Fonte de alimentação – Teste ATX • Ligar fio condutor / clip entre o pino verde (PS_ON) e qualquer um fio terra preto (GND) A Fonte de Alimentação só estará conectada à corrente eléctrica quando mencionado! Pino 13 Pino 14 EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 18

Computadores - Hardware • Fonte de alimentação – Teste ATX • O resultado deverá ser algo do tipo: EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 19

Computadores - Hardware • Fonte de alimentação – Teste ATX • Programar o multímetro para medir tensão contínua (identificada no multímetro pelo símbolo V—) numa escala de 20 v. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 20

Computadores - Hardware • Fonte de alimentação – Teste ATX • Para medir a tensão de cada uma das saídas, basta: • Conectar o pólo negativo (preto) do multímetro a um dos fios pretos e conectar o pólo positivo (vermelho) a fios de cada uma das três cores, sempre com muito cuidado. • Variações de 5% são perfeitamente normais EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 21

Computadores - Hardware • Fonte de alimentação – Teste ATX • Para medir a tensão de cada uma das saídas, basta: • Ligar Fonte de Alimentação • Conectar o pólo negativo (preto) do multímetro a um dos fios pretos e conecta o pólo positivo (vermelho) a fios de cada uma das três cores, sempre com muito cuidado. • Variações de 5% são perfeitamente normais EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 22

Computadores - Hardware • Fonte de alimentação – Teste ATX • Exemplo: Verificação do Pino 1 (LARANJA) Valor de tabela: +3, 3 VDC EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 23

Computadores - Hardware • Fonte de alimentação – Teste ATX • Verificar para as restantes cores Tensão Nominal Fio Tensão mínima Tensão máxima +5 V Vermelho 4, 75 V 5, 25 V -5 V Branco -4, 75 V -5, 25 V +12 V Amarelo 11, 4 V 12, 6 V -12 V Azul -11, 4 V -12, 6 V +3, 3 V Laranja 3, 135 V 3, 465 V EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 24

Computadores - Hardware • Placa Mãe - Motherboard • Espinha dorsal do computador • Responsável pela ligação e interacção de todos os componentes EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 25

Computadores - Hardware • Unidade de processamento ou CPU (central processing unit) • Memórias (RAM ou random access memory; ROM-BIOS ou read only memory -basic input output system; . . . ) • I/O BUS • Slots de expansão EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 26

Computadores - Hardware • CPU • A Unidade de processamento ou CPU (central processing unit) é o cérebro do computador. É um micro-processador (chip) que executa as instruções dos programas. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 27

Computadores - Hardware • CPU responsável por: • Transferir dados entre si e a memória • Processar dados armazenados internamente ou na memória • Transferir dados entre si e os devices de input/output EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 28

Computadores - Hardware • CPU constituída por: • Unidade de comando • Unidade aritmética e lógica (ALU) EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 29

Computadores - Hardware • CPU – Unidade de Comando: • A Unidade de comando, cuja função é receber instruções e convertê-las em sinais que sejam entendidos pelos outros componentes do PC, é constituída por: EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 30

Computadores - Hardware • CPU – Unidade de Comando: • Registo contador de instruções (endereço da próxima instrução a executar) • Registo de instruções (instrução em execução) • Registo sequenciador (descodifica a instrução e envia as ordens) • Registos de armazenamento (armazenamento temporário de dados a processar) EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 31

Computadores - Hardware • CPU – ALU: • A Unidade aritmética e lógica é o componente responsável pelas operações aritmétricas e decisões lógicas. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 32

Computadores - Hardware • CPU : A eficiência de um PC depende do processador que por sua vez depende: • Nº de bits que processa de cada vez (ex: 8, 16, 32, 64) • Frequência de relógio em MHz ou nº de milhões de impulsos eléctricos por segundo (ex: 350 MHz, 2. 0 GHz) EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 33

Computadores - Hardware • SOCKETS: -Socket 0 -Nº de Pinos: 168 -Processadores compatíveis: 486 DX EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 34

Computadores - Hardware • SOCKETS : -Socket 1 -Nº de Pinos: 169 -Processadores compatíveis: • 486 DX 2 • 486 SX 2 EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 35

Computadores - Hardware • SOCKETS: -Socket 2 -Nº de Pinos: 238 -Processadores compatíveis: • 486 DX 2 • 486 SX 2 EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 36

Computadores - Hardware • Sockets: -Socket 3 -Nº de Pinos: 237 -Processadores compatíveis: • 5 x 86 EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 37

Computadores - Hardware • Sockets: -Socket 4 -Nº de Pinos: 273 -Processadores compatíveis: • Pentium-60 e Pentium-66 EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 38

Computadores - Hardware • Sockets: -Socket 5 -Nº de Pinos: 320 -Processadores compatíveis: • Pentium-75 até Pentium-133 EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 39

Computadores - Hardware • Sockets: -Socket 6 -Nº de Pinos: 235 -Não utilizado EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 40

Computadores - Hardware • Sockets: -Socket 7 -Nº de Pinos: 321 -Pentium-75 até Pentium-200 -Pentium MMX EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 41

Computadores - Hardware • Sockets: -Socket 8 -Nº de Pinos: 387 -Processadores compatíveis: • Pentium Pro EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 42

Computadores - Hardware • Sockets: -Socket 370 -Nº de Pinos: 370 -Processadores compatíveis: • Celeron • Pentium III EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 43

Computadores - Hardware • Sockets: -Socket 423 -Nº de Pinos: 423 -Processadores compatíveis: • Pentium IV EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 44

Computadores - Hardware • Sockets: -Socket 478/479 -Nº de Pinos: 478/479 -Processadores compatíveis: • Pentium IV, Celeron D, Core Duo EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 45

Computadores - Hardware • Sockets: -Socket 775 -Nº de Pinos: 775 -Processadores compatíveis: • Core 2 Duo EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 46

Computadores - Hardware • Sockets: -Socket 603 -Nº de Pinos: 603 -Processadores compatíveis: • Xeon EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 47

Computadores - Hardware • Sockets: (…) AC TU -Socket 754 -Nº de Pinos: 754 -Processadores compatíveis: AL ME AM D NT E! • Athlon 64 • Sempron • Turion 64 EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 48

Computadores - Hardware • Sockets: (…) AC TU -Socket 939 -Nº de Pinos: 939 -Processadores compatíveis: AL ME AM D NT E! • Opteron EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 49

Computadores - Hardware • Sockets: (…) AC TU -Socket AM 2 -Nº de Pinos: 940 -Processadores compatíveis: AL ME AM D NT E! • Sempron EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 50

Computadores - Hardware • Sockets: (…) AC TU -Socket AM 3 -Nº de Pinos: 941 -Processadores compatíveis: AL ME AM D NT E! • Phenom II X 3, X 4 O Mais Recente! AMD EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 51

Computadores - Hardware • Sockets: (…) AC TU -Socket 775 -Nº de Pinos: 775 -Processadores compatíveis: INT AL ME EL NT E! • Core 2 Quad EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 52

Computadores - Hardware • Sockets: (…) AC TU -Socket 1366 -Nº de Pinos: 1366 -Processadores compatíveis: INT AL ME EL NT E! • Core i 5, Core i 7, Xeon EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 53

Computadores - Hardware • Sockets: (…) AC TU -Socket 1156 -Nº de Pinos: 1156 -Processadores compatíveis: INT AL ME EL NT E! • Core i 5, Core i 7, Xeon O Mais Recente! INTEL EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 54

Computadores - Hardware • CPU : Que tipos de Barramento existem? Porque é importante o Barramento do CPU? EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 55

Computadores - Hardware • BUS: O Bus é a ligação física entre o processador e os devices de input/output incluindo a memória. O Bus divide-se em 3 secções principais. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 56

Computadores - Hardware • BUS: EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 57

Computadores - Hardware • BUS: • Address bus - este endereço é usado pelo processador para seleccionar uma localização de memória específica (unidireccional) • Data bus - é usado para transferência de dados entre o processador e a memória ou devices (bidireccional) • Control bus - providencia sinais para controlo das operações de transferência de dados EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 58

Computadores - Hardware • BUS: EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 59

Computadores - Hardware • BUS - CPU: Nº de Bits que processa de cada vez! Conceito de Processador - Cache EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 60

Computadores - Hardware • Memórias: • A memória de um computador é um espaço que contém dados ou instruções para o processador executar. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 61

Computadores - Hardware • Memórias: Características: • Endereço de localização • Tempo de acesso • Volatilidade EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 62

Computadores - Hardware • Memórias - Endereço: • A memória consiste num número sequencial de localizações, cada uma delas de determinada largura ou nº de bits: EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 63

Computadores - Hardware • Memórias - Endereço: • Quanto maior for a largura de um endereço de memória, maior a velocidade do computador. • O endereço é normalmente referenciado em notação hexadecimal (base 16). EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 64

Computadores - Hardware • Memórias - Endereço: • A soma de todos os endereços de memória é o que se costuma chamar de capacidade de memória. Costuma ser apresentada em Megabytes (1024 x 1024 bytes) ou Gigabytes (1024 Megabytes) ou em bits address bus: • 32 bits=2^32=4 Gb (4 x 1024 x 1024) EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 65

Computadores - Hardware • Memórias – Tempo de Acesso: • O Tempo de acesso é o tempo que o processador demora a ler ou escrever numa memória específica do chip. • O factor limitativo é o tipo de tecnologia usada para implementar as células de memórias no chip. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 66

Computadores - Hardware • Memórias – Volatilidade: • Esta característica refere-se quando conteúdo da memória é ou não perdido, i. e. , quando o computador é desligado da alimentação. • A memória é dita de volátil caso o seu conteúdo se perca, e não-volátil no caso contrário. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 67

Computadores - Hardware • Memórias – 3 Principais Tipos: • ROM (read only memory) • RAM (random access memory) • Cache EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 68

Computadores - Hardware • Memórias – ROM: • A memória ROM contém programas que não podem ser alterados ou apagados (ex: rotinas de inicialização do PC quando este é ligado, rombios). • A ROM é não-volátil. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 69

Computadores - Hardware • Memórias – RAM: • A RAM é memória operacional do PC. É uma memória de leitura e escrita, podendo portanto ser modificada. • É uma memória volátil. • Antes do processamento de dados é necessário carregar primeiro para a memória RAM. • SIMM, DDR, DDR 2, DDR 3, DDR 4, … EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 70

Computadores - Hardware • Memórias – CACHE: • A memória Cache é uma memória de alta velocidade que faz de interface entre o processador e a RAM ou entre esta e o disco. • Esta memória tornou-se necessária a partir do momento em que os processadores ficaram mais rápidos do que a própria RAM. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 71

Computadores - Hardware • Memórias – CACHE: EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 72

Computadores - Hardware • Armazenamento: • Os sistemas de armazenamento são devices que permitem o arquivo permanente de dados, programas e sistemas operativos. Fita Magnética -> Disco Magnético -> Disco Óptico EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 73

Computadores - Hardware • Armazenamento – Disco Rígido: • Os discos baseiam-se nas propriedades magnéticas. São feitos de alumínio ou cerâmica e cobertos com uma camada fina de partículas magnéticas. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 74

Computadores - Hardware • Armazenamento – Disco Rígido: • Os dados num disco são organizados numa série de aneis concêntricos. Cada anel ou pista (track) é subdividido num determinado nº de sectores, assegurando cada sector um número específico de bytes. • A capacidade de um disco é calculada por: nº de pistas x nº de sectores x bytes por sector x nº de cabeças de escrita/leitura EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 75

Computadores - Hardware • Armazenamento – Disco Rígido: • Um disco pode ser dividido numa ou mais áreas (partições). • Cada partição pode ser usada para colocar um sistema operativo diferente. • O computador no arranque carrega sempre a partição activa. • Software pode mudar a escolha! EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 76

Computadores - Hardware • Armazenamento – Disco Rígido: • Um disco pode ser dividido numa ou mais áreas (partições). • Cada partição pode ser usada para colocar um sistema operativo diferente. • O computador no arranque carrega sempre a partição activa. • Software pode mudar a escolha! EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 77

Computadores - Hardware • Armazenamento – Disco Rígido - Tipos: • IDE (integrated disk electronics) • SATA (Serial Advanced Technology Attachment) • (…) EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 78

Computadores - Hardware • Armazenamento – Disco Rígido - Tipos: • Sata vs IDE • Diferenças? EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 79

Computadores - Hardware • Armazenamento – Disco Rígido - Tipos: • IDE: Transferência de Dados de forma paralela (“vários bits de uma só vez”) • SATA: Transferência de dados em série (bits “um atrás do outro”) EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 80

Computadores - Hardware • Armazenamento – Disco Rígido - Tipos: • Logo: IDE É MELHOR? EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 81

Computadores - Hardware • Armazenamento – Disco Rígido - Tipos: • Transmissão em paralelo causa: ruído. • Ruído = perda de dados por interferência • SATA quase não apresenta ruído. EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 82

Computadores - Hardware • Armazenamento – Disco Rígido - Tipos: • SATA – tecnologia hot-swap • Troca de disco rigido sem desligar o computador • Muito útil em servidores EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 83

Computadores - Hardware • Armazenamento – Disco Rígido - Tipos: • IDE: 133 MByte por segundo • SATA I: 150 MBytes por segundo • SATA II: 300 MBytes por segundo • SATA III: 768 MBytes por segundo (2009) EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 84

Computadores - Hardware • PORTAS: • • Serial: Impressoras em série, ratos (antigos) Paralela: Impressoras paralelas PS/2: Teclado e Rato PCMCIA: Ligação Modem para portáteis VGA: Ligação ao Monitor SVIDEO: Ligação por Separate Video (TV, etc) DVI: Ligação a Monitores, LCD’s (Melhor que VGA) EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 85

Computadores - Hardware • PORTAS: • HDMI: DVI + Audio Digital • USB: “Ligar e Usar” • Infrared: Transferência por Infravermelhos • (…) EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 86

Computadores - Hardware Montagem de Computador “Step-by-Step” EFA - Técnico de Informática e Sistemas | CFPÉvora | 2012 | João Leitão 87