Sistemas Operacionais

Sistemas Operacionais

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Introdução à Informática

Autor: Mário Fiocco Jr

Introdução à Informática

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Apostila de Aula

Introdução à Informática Módulo I – Introdução e Conceitos Básicos

Profº Mário Fiocco Jr.

Reduto, Junho 2007.

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ÍNDICE3
1. INTRODUÇÃO E CONCEITOS BÁSICOS5
1.1. HISTÓRICO E EVOLUÇÃO DA INFORMÁTICA5
1.1.1. Evolução do Hardware5
1.1.2. Evolução do Software7
1.2. CONCEITOS E DEFINIÇÕES BÁSICAS8
1.2.1. Sistema de Informação8
1.2.2. Dados e Informação9
1.2.3. Processamento de Dados9
1.2.3.1 Tipos de Processamento de dados9
1.2.4. Processamento eletrônico de dados10
1.2.4.1 Tipos de Processamento Eletrônico de Dados10
1.2.4.2 Ambientes de Processamento1
1.2.5. Informática e Computação1
1.2.6. Instrução12
1.2.7. Programa12
1.2.8. Representação das Informações:12
1.2.9. Peopleware13
1.3. HARDWARE13
1.3.1. Organização funcional de um computador13
1.3.1.1 Sistema central14
1.3.1.2 Unidades de entrada e saída e memória auxiliar16
1.3.1.3 Teclado17
1.3.1.4 Monitor de Vídeo18
1.3.1.5 Discos20
1.3.1.6 Impressoras21
1.3.1.7 Mouse2
1.3.1.8 Outros Dispositivos/Meios23
1.3.2. Níveis de Memória24
1.3.2.1 Memória Cache24
1.3.2.2 Memórias Auxiliar e Auxiliar-Backup24
1.3.3. Interfaces e protocolos25

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1.3.3.2 Protocolo26
1.3.4. Porte dos computadores27
1.3.4.1 Configuração típica de micros tipo IBM PC27
1.4. SOFTWARE31
1.4.1. Software básico31
1.4.1.1 Sistema operacional (SO)31
1.4.1.2 Interface Gráfica3
1.4.1.3 Linguagens de programação34
1.4.1.4 Utilitários37
1.4.2. Software aplicativo37
1.4.3. Software livre38
1.4.4. Software Proprietário38
1.4.5. Pirataria de Software38
2. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS39

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Figura 1.1 - Organização Funcional de um Computador14
Figura 1.2 - Barramento16
Figura 1.3 - Níveis de memória24
Figura 1.4 - Memória Cache25
Figura 1.5 - Esquema de funcionamento de um S.O. de tempo real3
Figura 1.6 - Níveis de linguagem e tradutores36

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1. Introdução e Conceitos Básicos

1.1. Histórico e Evolução da Informática

1.1.1. Evolução do Hardware

Os computadores surgiram da necessidade de realizar-se uma grande quantidade de cálculos numéricos em tempo hábil e com segurança, livre de erros. Seres humanos são por natureza criativos, mas dispersivos e impacientes. São capazes de criar métodos eficientes para determinar a solução de quase qualquer problema numérico, mas mostram-se pouco dispostos a dedicar horas, semanas, anos a fio à simples repetição desses métodos, para alcançar o resultado desejado.

No início do século XVII apareciam as primeiras máquinas construídas com a finalidade de ajudar o homem na execução de suas tarefas de cálculo. Naturalmente essas máquinas eram bem diferentes dos computadores com que trabalhamos hoje em dia, mas conhecê-las pode ajudar-nos a melhor compreender as potencialidades e limitações dos recursos computacionais modernos.

Cálculo Manual

O início clássico sobre processamento de dados remonta os antigos ábacos, que eram utilizados pelos babilônicos por volta de 2000 a.C. O marco seguinte mais citado data do início do século XVII (1610/17) com os chamados Napier’s Bones, que são tabelas móveis de multiplicação feitas em marfim pelo escocês John Napier. As tabelas influenciaram diretamente a invenção da regra de cálculo, concretizada em 1621, pelo matemático inglês William Oughtred, com uma forma circular – um dos primeiros dispositivos analógicos de computação.

As primeiras calculadoras mecânicas

A evolução continua com a calculadora aritmética do francês Blaise Pascal (Pascaline), filósofo e cientista francês, de 1642, que era capaz de somar e subtrair por meio de engrenagens mecânicas semelhantes ao contator de quilômetros de um carro. Em 1671/73, o matemático alemão Gottfried Leibnitz, adicionou à máquina de Pascal, a capacidade de multiplicação e divisão.

As máquinas de Pascal e Leibniz foram as predecessoras das calculadoras mecânicas de quatro operações, largamente utilizadas até hoje. Somente por volta de 1820 surgiu a primeira calculadora de quatro operações a alcançar sucesso comercial. Essa calculadora era chamada de Arithmometers.

Outro importante marco de desenvolvimento no período foi os equipamentos de processamento de cartões perfurados. Esse tipo de equipamento era usado para classificar e tabular grande quantidade de dados, tendo sido desenvolvido pelo americano Herman Hollerith. Sua primeira grande aplicação foi no processamento do censo norte-americano de 1890. Em 1896, Hollerith fundou uma firma para produzir industrialmente seu equipamento. Essa firma, mais tarde agregada a outras pequenas indústrias, daria origem em 1924 à International Business Machines Corporation (IBM), a maior empresa mundial de computadores.

Calculadoras mecânicas são consideradas precursoras dos computadores, mas não são computadores, pois elas não possuíam memória, nem podiam ser programadas.

Os primeiros computadores

As primeiras máquinas dignas de receberem o nome de computadores foram projetadas pelo inglês Charles Babbage.

A primeira máquina de Babbage (Difference Engine, de 1823) tinha por objetivo gerar automaticamente tabelas matemáticas. A única operação disponível seria a adição. Entretanto, dispondo dessa única operação, um grande número de funções poderia ser derivado, usando-se uma técnica chamada de método das diferenças infinitas.

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A segunda máquina de Babbage (Analytical Engine, de 1834) pretendia realizar qualquer das quatro operações matemáticas automaticamente. Ao contrário de todas as máquinas jamais concebidas, esta contaria com uma memória (para armazenamento de operandos e de resultados) e com um núcleo de controle e cálculo. Operações seriam realizadas sob o controle de cartões perfurados (inspiração nas máquinas de tecelagem). Um conjunto de cartões constituiria um programa.

Uma das grandes contribuições de Babbage constituiu-se no mecanismo que permitia ao programa alterar a seqüência de execução em função de resultados parciais obtidos durante o processamento. Em outras palavras, Babbage inventou o desvio condicional (IF-THEN-ELSE).

Infelizmente, para frustração da humanidade e do próprio Babbage, nenhuma das máquinas foi concluída.

Computadores eletromecânicos

Somente a partir da década de 30, tentativas sérias foram feitas para a construção de computadores de propósito geral.

Em 1938, o alemão Konrad Zuse construiu o primeiro computador usando aritmética binária no lugar de aritmética decimal. Esse computador ainda era puramente mecânico.

Zuse construiu, em 1941, o primeiro computador programável de propósito geral. A unidade que executava operações aritméticas e lógicas nesse computador, como, por exemplo, soma e comparação, era composta por relés (chaves eletromecânicas).

Em 1944, o projeto do americano Howard Aiken, batizado de Harvard Mark I, é concluído pela IBM. Este projeto influenciou as máquinas que haveriam de surgir. O Mark I não era tão inovador quanto à máquina de Zuse, mas o projeto do alemão não teve continuidade devido à derrota dos alemães na Segunda Guerra.

Computadores Eletrônicos

O primeiro computador eletrônico de propósito geral foi o ENIAC, construído na Universidade da Pensilvânia (EUA), em 1946, sob a responsabilidade de Mauchly e Ekert.

O ENIAC era uma enorme máquina, pesando 30 toneladas e contendo 18000 válvulas. Era, entretanto, um computador significativamente mais rápido do que qualquer um de seus antecessores, mas com a agravante de sempre ter válvulas queimando.

Computadores de programa armazenado

A máquina de Babbage, o computador Mark I e o ENIAC possuíam memórias separadas para instruções e dados. A entrada e alteração de programas nessas máquinas eram tarefas extremamente tediosas. A idéia de usar a mesma memória para armazenar tanto instruções como dados, e assim introduzir dados, é atribuída ao matemático húngaro Von Neumann, que foi consultor no projeto do ENIAC. Até hoje, a grande maioria dos computadores que utilizamos no nosso dia a dia seguem esse modelo, e são por isso chamados de computadores com arquitetura Von Neumann.

O computador UNIVAC, concluído em 1951.

O primeiro computador de programa armazenado IBM, o 701, computador inicial da longa série IBM700, surgido em 1953.

Em 1965, foi lançado o maior sucesso de vendas da década, o IBM 650.

Gerações

Os computadores de programa armazenado aparecem em geral referenciados como computadores de primeira geração. Os computadores de primeira geração eram grandes, caros, difíceis de serem usados, lentos e dispunham de poucos programas de aplicação. Entretanto, esses computadores foram um elo importantíssimo na evolução da arquitetura de computadores, tanto que o seu modelo computacional básico continua sendo empregado até hoje.

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