Tecnologia de Informao Conjunto de tecnologias com suporte

Tecnologia de Informação • Conjunto de tecnologias com suporte tendencialmente em meios electrónicos como os sistemas computorizados, em que é processada, armazenada ou transmitida de forma automatizada a informação gerada por esses sistemas 1

Tecnologias de Informação • Suportes físicos associados • Diferentes áreas de aplicação: – Informática – Burótica (escritório electrónico) – Telemática (informática e telecomunicações) – Controlo e Automação (sistemas informáticos no controlo de processos industriais) 2

Dados versus Informação • Dados: Representação • Informação: de factos, conceitos ou Significado atribuído instruções de um modo aos dados através de convencional e convenções a eles adequado à aplicadas, portanto comunicação, articulados entre si interpretação ou tratamento por meios humanos ou automáticos 3

Dados versus Informação • Um facto ou um dado susceptível de transportar conhecimento é informação • Toda a informação capaz de ser reduzida a um conjunto de dados sujeitos a operações repetitivas é automatizável (por contraponto com a informação não automatizável) Informação automatizável DADOS Operações sobre dados PROCESSAMENTO Resultados INFORMAÇÃO 4

Informática • Ramo científico-tecnológico que engloba os métodos e técnicas de processamento de informação usando meios automáticos • Abrange análise, concepção, criação implementação e operação de meios informáticos • Cruza-se com outras áreas tecnológicas (tecnologia electrónica) 5

Informática versus Informação Papel da informática para com a informação: • Processamento: tratamento ou cruzamento de dados com vista à obtenção de resultados • Armazenamento: garantir a persistência dos dados de modo a que não se degradem e que possam futuramente ser acedidos de um modo eficiente • Transmissão: troca de dados entre agentes (ex. computadores) que processam ou interpretam a informação. Pode ser de âmbito local, regional ou mesmo inter-continental (ex. através da Internet) 6

Computador • Surge da necessidade do homem se libertar de tarefas repetitivas • Evolução de sistemas de cálculo, inicialmente mecânicos - Ábaco • Computadores actuais têm um potencial de cálculo muito elevado • . . No entanto não conseguem resolver sozinhos os problemas se não forem devidamente instruídos • Para que o homem consiga resolver um problema através de um computador tem que tornar esse problema computável 7

Computador “Aparelho electrónico de comando humano que, com extraordinária rapidez realiza cálculos complicados e resolve problemas difíceis relativos a trabalhos científicos, gestão de empresas, telecomunicações, planeamento de voos de avião, etc. , tratando os dados que lhe são introduzidos segundo instruções previamente programadas e fornecendo opu armazenando, para utilização imediata ou posterior, os resultados dessas operações. ” in Dicionário da Língua Portuguesa - Porto Editora 8

Sistemas Informático constituído por: Hardware + Software • Hardware: É todo o equipamento físico que faz parte do sistema informático. Podem ser usadas diversas tecnologias no seu fabrico (electrónica analógica, electrónica digital, mecânica, . . . ) • Software: Criação intelectual que compreende os programas, procedimentos, regras e qualquer documentação associada, relativos ao funcionamento de um sistema de processamento de dados 9

Divisão habitual do Software • Software de sistemas: • Software de aplicação: Camada de software Todo o software adaptada à arquitectura de concebido para resolução hardware em questão e de problemas de que oferece ao restante aplicação genéricos ou software assim como ao específicos de vários utilizador a possibilidade domínios (ex. de explorar recursos processamento de texto, disponibilizados pelo folhas de cálculo, sistema informático representação gráfica. . . ) 10

Software de sistema • Sistemas Operativos (englobam diversos módulos como: gestão do sistema de ficheiros, controlo dos periféricos, interface de comandos com o utilizador, gestão do uso da capacidade de processamento, . . . ) Software de aplicação • Processadores de texto • Folhas de cálculo • Gestores de bases de dados • Programas de desenho • Programas de Cad • Programas de contabilidade, salários, gestão comercial • Tratamento estatístico • . . . Browsers : software de pesquisa para Internet suportando vários serviços 11

Estrutura de um Sistema Informático (conjunto de partes dependentes e interrelacionadas entre si, que realizam determinados objectivos) input Dispositivos de entrada de dados Unidade Central de Processamento (CPU) barramento Dispositivos de armazenamento (memória) output Dispositivos de saída de dados 12

Sistemas de numeração • Permite representar uma quantidade usando um conjunto de símbolos • A quantidade de diferentes símbolos existentes num dado sistema de numeração representa a sua base (binário: 2; hexadecimal: 16; octal: 8; . . . ) • Exemplo do sistema de numeração decimal que é composto por dez símbolos diferentes: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. • É possível converter uma quantidade expressa num sistema de numeração para outro sistema de numeração 13

Unidades de Informação usadas em Informática • Unidade mínima de informação: “binary digit” Bit ou dígito binário - tem dois estados possíveis. • Geralmente a informação é manipulada em sequências de 8 bits. Byte é a designação adoptada para um octeto ou conjunto de 8 bits. 1 byte = 8 bits 1 MB (Megabyte) = 1024 KB 1 TB (Terabyte) = 1024 GB 1 Kb (Kilobyte) = 1024 bytes 1 GB (Gigabyte) = 1024 MB 14

Sistema de numeração binário • Como o computador processa informação em formato digital, é necessário haver conversão do sistema decimal para o sistema binário. exemplo: binário: 0 1 0 0 0 decimal: 72 0 x 27+1 x 26+0 x 25+0 x 24+1 x 23+0 x 22+0 x 21+0 x 20 = 72 72 2 0 36 2 0 18 2 0 9 2 1 4 2 0 Conversão Base 2 para Base 10 e Conversão Base 10 para Base 2 2 1 15

Unidade Central de Processamento (Processador) (unidade funcional que, num computador, interpreta e executa instruções. Um processador é constituído, pelo menos, por uma unidade de controlo de instruções e uma unidade aritmética e lógica) CPU Descodificação Controlo (Registos) Aquisição Buffer de instruções bus ou barramento unidade aritmética e lógica - ALU 16

Funcionamento genérico de um microprocessador - CPU • Um registo (program counter) especial do CPU contém o endereço de memória da próxima instrução a ser executada • É feita a aquisição da instrução a ser executada pelo CPU, sendo esta enviada para o buffer de instruções • A unidade de controlo descodifica a instrução que poderá ser de entrada/saída ou uma operação que será executada na ALU • A ALU utiliza um registo especial (Acumulador) para aí colocar o resultado das operações 17

Conceitos de Hardware e electrónica • Arquitectura: Conjunto de regras de estrutura/organização geral de um computador • Transístor: dispositivo semicondutor utilizado essencialmente para comutação (a corrente passa/a corrente não passa). Comporta-se, portanto como um interruptor • Circuito integrado: associação de transístores, resistências, . . , ligados entre si de modo a produzirem circuitos lógicos com um volume muito reduzido e que possuem funções específicas 18

Memória de um computador • Primária: onde são carregados os programas antes de serem executados pelo CPU; CPU tem acesso directo a ela através do barramento; muito rápida no acesso e na escrita • Secundária: acesso e manipulação mais lenta através de software e hardware de controlo; maior capacidade que memória primária; persistência para além de uma sessão Memória: Constituída por um número finito de posições. Cada posição tem associado um endereço e armazena um valor 19

Dispositivos de armazenamento - 1 Memórias primárias (interactuam directamente com o CPU) • Memória ROM (“Read Only Memory”): -PROM (“Programmable Read Only Memory”) -EPROM, EEPROM (memórias reprogramáveis “Erasable”, “Electronic Erasable”) • Memória RAM (“Random Access Memory”) • Tecnologias de fabrico: -DRAM (“Dynamic RAM”), FTP (“Fast Page Mode”) ou EDO (“Extended Data Out”), até 1 Gbit! -SRAM, + rápida, usada geralmente em memórias cache (“Static RAM”) -VRAM, memória DRAM específica para placas gráficas ( dois portos de 20 dados )

Dispositivos de armazenamento - 2 Memórias secundárias (persistentes, maior capacidade de armazenamento, usualmente designadas por memórias de massa) • • • Discos rígidos (hard disk): capacidade > 1 Gbyte Disquetes (floppy disks): 720 KB, 1. 44 MB Discos compactos - CDs: 650 MB DVDs (Digital Video Disc): vários biliões de bytes Bandas magnéticas (tape streamer) -acesso sequencial: 60 MB (média) • DATs (Digital Audio Tape): alguns Gygabytes 21

Placa principal típica de um PC (“motherboard”) bateria controlador teclado Memória RAM Memória cache ROM BIOS bus controladores de barramento CPU Slots de expansão 22

Arquitecturas de barramento • • • ISA (“Industry Standard Architecture”) - 16 bits MCA (“Micro Channel Architecture”) - 32 bits EISA (“Enhanced ISA”) - 32 bits VLB (“Vesa Local Bus”) - 32 bits PCI (“Peripheral Component Interconnect”) - 32 ou 64 bits (PCI 2. 1 permite até: 64 bits dados e endereçamento ; 66 MHz de frequência de funcionamento ; 264 Mb/s taxa de transferência) 23

Componentes electrónicos geralmente presentes numa board de PC (seu “chipset”) A motherboard contém toda a lógica que complementa o processador (e coprocessador) e memória. Funções/Componentes: -Descodificação de endereços e mapeamento de memória -Controlador de teclado -Canais DMA (“Direct Memory Access”) -Controlador de interrupções -Controladore(s) de barramento -Relógio/calendário alimentados por bateria interna -Oscilador controlado por cristal -Controlador de acesso à memória principal -Controlador da cache externa ao u. P -Lógica para comutação para "turbo" -Lógica de programação de "wait state" -BIOS ROM poderá ainda incluir: -Controladore(s) para “slots” PCMCIA -Gestão de consumo ("green" power-conservation logic ) -Lógica para sinal de vídeo para CRT, LCD, ou ambos -Controladores para portas série, portas paralelas, “floppy”, SCSI e/ou IDE, etc. -Placas de rede (ex. Ethernet) 24

Periféricos - dispositivos só de entrada, só de saída ou de entrada e saída • Qualquer equipamento que, em relação a uma unidade de processamento específica, permite que esta mantenha comunicações com o exterior. Permitem, por exemplo, suportar a interface entre o utilizador e o computador. • Interface : Fronteira partilhada entre duas unidades funcionais, definidas pelas suas características físicas comuns de interligação, características dos sinais e outras características apropriadas. Este conceito implica que os dois dispositivos tenham funções diferentes. 25

Dispositivos de entrada • Teclado • Rato (existem várias soluções técnicas adoptadas em portáteis para permitirem o seu uso) • Caneta/Leitor óptico • Scanner (digitalizador de imagens) - de mão ou de mesa • Periféricos multimédia • Periféricos para suporte de ambiente de realidade virtual • Sensores 26

Dispositivos de output • Monitor CRT ou LCD (VGA, super. VGA) • Impressora (matriciais, jacto de tinta, laser, térmicas, sublimação de cera, . . . ) • Plotter (ou traçador gráfico) • Data Show • Colunas de áudio • Outros periféricos multimédia • Periféricos para suporte de ambiente de realidade virtual • Actuadores 27

Dispositivos de input/output • • Drives de discos, disquetes, CDs, . . . Modems, modem-fax (modems internos ou externos) Placas RDIS Adaptadores de rede (cabo coaxial, par entrançado, fibra óptica) - existem vários standards para redes de dados Algumas interfaces conhecidas: -IDE, SCSI, RS-232, . . . 28

Classificação de sistemas informáticos • Alguns critérios de classificação: número de utilizadores e tarefas com que o sistema pode trabalhar simultaneamente, capacidade do sistema em termos de velocidade de processamento, capacidade de armazenamento, capacidades gráficas, número de processadores, arquitectura de hardware e software. 29

Sistema monoposto: (standalone) Sistema multi-utilizador: . Monotarefa. Multitarefa . Multiposto(centralizado). Rede de computadores. Híbrido-cliente/servidor. Sistema distribuído 30

Classificação tradicional dos computadores -Grande porte: -Médio porte: -Pequeno porte: Supercomputadores Mainframes Minis Workstations Micros / Ultramicros Micros da família de PCs IBM-compatível: -Processador x 86, sistema operativo DOS ou MS-Windows -Grande concorrente: Apple/Macintosh Micros, outra distinção importante: -Desktop, Notebook, Subnotebook 31

Evolução da linha de Processadores x 86 32

• • • Democratização do IBM-compatível, clones Predominância da dupla Intel/Micosoft Outros fabricantes de processadores: AMD, Cyrix Nova plataforma RISC - Power PC (IBM e Apple) Avanços na tecnologia de miniaturização - VLSI Mercado em grande crescimento e de grande dimensão (Mundial). . . Grandes batalhas comerciais (políticas de preços com margens muito pequenas) 33