Base Computacional Prof. Leandro de Mattos Ferreira Descrigéo CConcetos bésicos de computadores,Evolugdo histéricae principals componentes. Propésito llustrar a origem e a evolugdo dos computadores para a compreenso de funcionamento dos atuas sistemas computacionais, Objetivos Mécuio1 Aevolugao dos computadores Reconhecer a evolugia histrica das computadores. Médule 2 Sistema computacional Identifear os componentes de um sistema computacional ~ hardware e software. Mésulo3 0 papel do sistema computacionalInterpretaro papel do sistema operacional nos computadores. Médulo 4 Comunicacao em rede e sistema computacional Relacionar aimportincia da comunicagéo em rede com os sistemas computacionais. i Introdugao (0 século XX trouxe muitas inovagdes nos diversas campos da ciénciae tecnologia, Uma das que mals aterou o estilo de vida ea sociedade fo 2 invengio e o desenvolvimento das computadores, tema abordaré ahistéria ea evolupéo dos computacores, ‘Vamos apresentar os componentes de um sistema computacional,o conceite de hardware ¢ software, seus tipos e como ainterago entre eles abre ‘caminhos para solugées inovadoras.Trata os seus componentes eas tendéncias que os saltos evolutivas trouxeram, Nesse material vocé ver o papel do sistema operacional, seu histérico, fungbes tendéncias no mercado. O estudo discorre sobre arelagdo entre a ‘comunicagao de rede e os sistemas computacionas,tazendo um histérico desde a internet discada até os tempos atuais. Vamos ll Para assist um video sobre oassunto,acessea versa online deste conteuda1- A evolucao dos computadores Ao final deste médulo, vocé sera capaz de reconhecer a evolugao histérica dos computadores. Desenvolvimento do computador em quatro geracdes Este médulo apresentaré os principals marcos na invengo e evolugo dos computadores para que vocé entenda como e por que os sistemas ‘computacionals foram criados,além de conhecer as suas etapas. Maquina de Turing ‘Antes de entender o desenvolvimento do primeira computador, assist a este video sobre a maquina de Turing: um precursor matemétice do computador Para assist ur video sobre o assunto,acessea versio online deste conteddo. \Vamos ver agora come acorteu e desenvolvimento do comautadar, conhecende suas quatro geragées. Geragdes dos computadores Para assist um video sobre oassunto,acessea versa online deste conteuda Primeira geragao: vavulas termidnicas ‘Anda durante a Segunda Guerra Mundial, nos Estados Unidos, ol deservolvido o primeito computador eletrdnico da histéia.Tata-se do ENIAC, um ‘computador integrador numérico eletrnico, cvs ndmeros impressionam, Veja seguir uma foto deste modelo:+ Componentes: 170.000 villas termiénicas. + Peso: Cerca de 20 toneladas, + Espagoutlizado: Sala de 150m + Capacidade de processamento (nimero de céleulos por segundo): 1 bihio de vezes menor que a dos celulares usados hoje em dla Para evolurmos desse verdadeio elefante até os computadores atuals fol precso substituir as valvulas, jé que las eram pesadas e espacosas, € possivel que vocé esteja se perguntando: o que tornou isso vidvel? ‘Quem possibiltou isso fol o transistor, cua criagdo nicioua era da microeletrénica, Segunda geracao: transistores (0s primeirostransistores ocupavam apenas alguns milimets, precisando de bem menos energia que as villas. Assim, fl possivel reduzr 0 tamanho de ios, equipamentos elodnicos em geral e computadores, Na imagem, um transistor 1// Terceira geragao: circuitos integrados Na década de 1960, 0 préximo salto de evolugdo fol dado com a crlagdo dos elrcultos integrados (C):pastlhas de solo que contém um clculto leténico miniaturizado. 0 que, de forma comum, chamamos de chip de computador. Na imagem, um ciruitointegrado Com o uso de transstores & Cl, 08 computadores ficaram menores cada vez mais baratos.Em meados da década de 1970, houve a eclosao dos computadores pessoais (denominados PCs, sigla em inglés para Personal Computers). DDuas famosas empresas do setor, alls, surgi nesse periodo: Microsoft Corporation Empresa de maior faturamento em programas de computador, conhecida pela sistema operacional Windows e pelo conjunto de ferramentas cchamado de Office. Fundada em 1975, nas Estados Unides, por Bill Gates (um dos homens mais icos do mundo) e Paul Allen Apple Inc. Em 1976, vendeu 200 unidades do seu primeiro PC, 0 Apple | No ano seguinte,contudo, 0 Apple il verdeu milhares de unidades. A organizacéo, cent abriu seu capital na bolsa de Nova York Quarta geracao: microprocessadores ‘Adécada de 1980 presenciou a prolferagso de PCs cada ver mais potentes, baratos e conectados por melo do surgimento das redes locas de ccomputadores eda internet: a rede mundial ‘Além disso, um novo equipamento aparecia nos lareso videogame, um tipo de computador especializado, cos programas sio jogos eletonicos ‘com énfase nos gréficos ena interag ‘Apés 0 fim do século XX, os computadores jéeram t&o pequencs e potentes que se encontravam embarcados em diversos equipamentos cotidianos, como automévels, aves e videogames, além de se tomar mals comum a presenga dos laptops (mictacomputadares pessoals porttels) nas casas das pessoas. ‘Nao tardou muito para que eles fossem integrados a televisées e celuares. Nos anos 2010, essa integragio passou a ser feta por ntermédio de smartphones e smart TVs.Computacao no cotidiano Hoje em dia, muitos celulares jé eo, de fato, computadaree pessoats portteis,plenamente conectados pela rede de tlefonia mvel (celal). Nossa dependencia em relagdo a eles para as tarefas do cotidiano ja 6 to forte que nem percebemos quando os utllzamos, Inclusive estranhando ‘final, usamos computadores para TransagGes bancarias e comerciais ‘Atvalmente, até 0 dineiro no é quardado mais em cofres Os saldos bans sio armazenados digitalmente nos servdores dos bancos, Se todos 0s correntistas de um bance solcitassem retirar intelramenteo dinheio uardado nele,ndo haveria cédulas suficentes no cofte para atend& Saiba mais Para demonstra a evolugéo desse conceite fo! esenvolvida um sistema de traca de dinheira independente dos bancos. Proposto em 2008, 0 coin utliza uma cadela de transagées descentalizada que qualquer pessoa node aucitar:o lockchain. Com essa tecnologia, épossivelreceber e enviar dlinheiro sem precisar de bancos, além de todas as suas transages serem verificdvels por qualquer pessoa com acesso & internet Tendéncias (© rame da Ciéncia da Computagao esté em ample desenvolvimento. Segundo o portal Statsta,em 2019, cinco das seis malores companhias do ‘mundo (em valor de mercado) eram do ramo da comautagéoApple Microsoft es] Amazon Alphabet (Google) Facebook Na drea da tecnologia, estudos e pesquisas continuam sendo realizados em busca de um novo salto de desenvoliment. Exemplo Computadores quanticos usam as caracteristicas da mecdnica quantica a im de permit a soluedo de problemas muito complexos para PCsFalta pouco para atingir seus objetivos. Vamos praticar alguns conceitos? uestio1 Potentes, os computadores atvais podem ser levados até nossos bolsas, como é caso dos cellars. Entretanto, em sua primeira verso, um ‘computador ocupava uma ala ntelra e pesava o equivalente a 30 carros, Para essa enarme evolugso acontecer,dversas descabertas entiieas e tecnolégicas foram fundamentals. Assinale a atemativa que contém o conjunto de tecnologias desenvolvide na ordem cronolégica corteta para permitiro desenvolimento dos ‘computadores A Transistor microprocessadore circuit integrado Rd, vlvlas termiénicas e microprocessador. © _‘Tranststr ctcultointegrado e mieroprocessador. ‘Transistor cteuitointegrado eri. F Transistor microprocessadores e villas termiénicas Parabéns! A alternativa C esta correla. transistor permit a miniaturizago dos componentes do computador, rendendo aos seus cradores o Nobel de Fisica de 1956. Os circuitos integrados perma a colacaglo de diversos transstores eportas lgicas em uma s6 pasta de silico. Isso possiblitou a feltura de microprocessadores capazes de operar um computador programavele genético a partir de um dnica chip. Questia 2 [Assim como a maiaria dos avangos tecnolégicos, 08 computadres foram construidos ¢ desenvolvides a pati de outras tecnologias que os precederam, Assinale a alterativa que ndo representa uma tecnologia precursora dos computadores: A Miiquina universal de Turing, 8 Transistor,Caleuladora Energia eétrica © Abacos. Parabéns! A alternativa B esta correta. O primeiro computador funcionava & base de valvulas termiGnicas,O transistor as substitu posteviormente. 2 - Sistema computacional Ao final deste médulo, vacé seré capaz de identificar os componentes de um sistema computacional - hardware e software. Hardware e Software (0s computadores so feltos com um conjunto de componentes divisido em dols grandes grupos: Horéwore (HW)Aptesentaremos, a segut, a8 dversos tipos de hardware presentes em um computador @ os tipos de software mais importantes. Além disso, centenderemos como a interagio entre eles permite que nossos PCs sojam capazes de resolver quase todos os problemas, abrindo o caminho para solugdes inovadoras enéo planejadas, Conceitos ‘A grande propagagdo dos computadores se deve a Implementagdo de dversas fungbes genérlcas (hardware) e a0 uso delas para gerar programas ois a mutes pessoas (software). 0 hardware forma a base para © que conseguimos extrait de um sistema computacional Exemplo ‘Se voc tentar se conectar internet em um computador sem placa de rede, no conseguir, isso se deve & falta do hardware, que 6 0 responsével or dar uma capacidade de conexdo internet: a placa de rede Para exemplificarmos os conceitos de hardware e software, poderos fazer uma analogia com alinha de producéo de um automével ‘A montadora consts6i um modelo, olacando nele: soos youre tae] el a Frees yoroR od oe Isso equivale 20 hardware do computador. 0 automével tem todas essas possibildades jé descitas, mas ndo sabemos de anteméo como ele vai ser Lusado. Sua fungi, anal, dependerd do motorista que o comprar A pessoa pode resolver usar o carro para viajar nos fais de semana, ir 0 trabalho e voltar todo dia ~ ou até para trabalhar como motorista de aplicativo A funglo do carra 86 seré decidida pelo motorista. Isso equivale 20 software de nosso computador. Da mesma maneira, os programas executados define como 9 computador val ser usado, No entanto, se 0 motoristaquiser usar seu vetculo para levar um reboque,s6 val conseguir fazer isso se possuir um engate, jf que ele ndo tem essa capacidadeinstalada. De forma andloga um compulader sé consegueexecutar programas se ver hardware necesséro paral rngate ‘Artefato ou conjunta de pegas com que se ligam os vagées de um trem entre sie & locomotiva animals acarros, cartogas ou similares, veiculos entre si ste, (HOUAISS, 2002) Principais componentes de hardware dos computadores ‘Vamos conhecélos a seguir:i st > AL Processador Para assist ur video eared ee Vero one deste conto, Ny) ‘Também conhecide como CPU (Central Processing Unit ou Unidade Central de Processamento, em porlugués), processador é 0 cérebro do computador, pois recebe as instrucées eas executa sequencialmente. Seu princi componente é a unidade légicae aitmética, responsavel por ‘operagies come adicionare subtral. ‘A-execugio das instrugdes em um processador éregulada pela presenga de um pulso de frequéncia constante denominado clock, que é mecido em Hertz (Hz) ~ ndmero de pulsos por segundo, Uma das principais caracteristicas de um processador é a velocidade com que consegue executar instrugées. Isso depende diretamente da frequéncia do clock. ‘Como vimos, os provessadores foram criados na década de 1970. Inicialmente, eles tiveram sua velocidade aumentade, gerando uma compet ‘acirada entre as produtoras de microprocessadores Era comum medir qualidade do CPU pela velocidade de seu clock, Entendia-se que um processador de 1800 MHz e melhor que um de 1600 MHz Salba mais (Overclocking, por sua vez, 6 0 processo para customizar a velocidade do clock do processador acima de sua frecuencia de uso normal. Tal prética deixa o computador mais répido, pois uma maior quantidade de operagées pode ser realizada ao mesmo tempo. Ha certosriscos erwovidos no overclocking, como dans ao processadore sobreaquecimento, (aumento de clock a cada geragdo de processadores segul ao longo dos anos, até que, por conta de interferénciasfsicas entre seus Componentes, cau invidvel a continuagao desse procedimento, A solucdo dada pelos projtistas fol colocar cversos miniprocessadores {(chamados de ndeleos) dentro de um mesmo chip de processador. Em termos prticos, como se houvesse dois, quatro ou até mals processadores trabalhando em um mesmo chip. Essa técnica € conhecida como muttcore, mas, em fungi do nimero de ncleos, também é chamada de:Dual core (dois nicleos) Quad core (quatro nucleos) ‘Atvalmente, a malorla dos proceseadares de mercado (inclusive 0s de celulares) utllza ao menos quatro cores eFrequéneas de clock de alguns bilhées de pulsos por segundo (GHz) ‘Além do clock e do nimero de nicleos, outa caracteristica importante do processador éa sua meméria cache, Veja como ela funciona 1 2 3 Ela funciona como uma: [As informagées séo lidas ou Por iss0, uma boa quantidade pequena parte da meméria ceseritas na meméria cache dela consegue acelerar a principal dentro do préprio ‘com muito mas velocidad velocidade do processador. chip do processador. ‘que nos pentes de meméria, Pentes de meméria Pequenos cireites impressos de formato parecide com pentes de cabelo Por fim, outra caracterstica importante a ser considerada na avallapdo do processadoré seu encaixe (conhnecido como pinagem). Para permanecer éencaixad na placa-mae, ele comta com pinos cuj formato deve corresponder a0 dos buracos disponives (chamados de soquete), Memédria principal Meméria RAMPara assist um video sobre oassunto,acessea versa online deste conteuda 'A memétia principal 6 parte fundamental do computador, pois se trata do espaco onde edo armazenados os dados # os programas executados no processador. Ela funciona como uma série de c6lulas em que cada uma armazena um conjunto de oto bits (chamado de um byte). Essas células {uncionarn como calxas de correo: cada uma tem seu endereco, embora 86 armazene uma carta por vez ‘Amemétia também 6 chamada de RAM (em seu formato mals comum) por permitio acesso a qualquer enderego em qualquer ordem. Disso resulta o nome Meméria de Acesto Aleatério (em inglés, Randam Access Memory). Normalmente, as memérias RAM sio vendldas em pentes de meméra, A meméria RAM é volt, ou seja, seus dados so apagados quando o sistema fica sem energia. \Vejamos, a seguir, as principais caractersticas de uma meméria RAM: Capacidade de armazenamenta ‘Se possul 4 GB (quatro gigabytes) de armazenamento, a memérla RAM conta com 4 blhGes dessas c6luas, podendo armazenar até 32 bihes de bits de dados. Velocidade de comunicagao com o barramento ‘Trata-se a velocidade com que a meméria consegue transfer os dads pata o processador. Por exemplo, uma meméria de 400 MHz consegue transferir datos para o processador com uma taxa de até 3200 Mops (3 bihdes € 200 milhoes debits por segundo). Placa-mae Para assist um video sobre oassunto,acessea versa online deste conteuda ‘A placamde consiste em um 0s principals sao:aa ‘A fungio basica da place-me 6 conectaro processadr, a memérla principal ¢os peiféricos (outros componentes ndo essencials do computador) Essas conexées sio chamadas de barramentos Conforme a tecnologia se desenvolve, a placa-mée comeca a integrar em si periféricos que até entlo,precisavam ser encaixados nela, come placas de video, placas de rede, placas controlacoras de portas seiais e parallas \uais so circuitos altamente complexos, contando com processador, meméria, controladora de Video, controladora slaca de rede sem fice celular. Todos eles esti diretamente integrados & sua placa-mie Periféricos Por se conectarem & parte central do computader, seus demais componentes séo chamados, em geral, de periféricos, Muitos mostram ser tao relevantes que néo seriamos capazes de imaginar sistemas computacionais sem eles 0 primero computador usava apenas uma série de limpadas como saida e alguns cartées perfurados como entrada. Inicialmente, séo necessériog apenas dois instrumentos nesse proceso, embbora haja outro que também precisa ser apontado, Dispositivos de entrada Usados para interagit com o computador. Os mais comuns so! 1. Tela touchscreen: permite a selegdo de elementos sem prec'sar de um mouse 2.Teclado: segue um padio jd cifuncido das maquinas de escrevr, aciltando seu uso sua aceltagdo, 2. Mouse: abre novos -umas por permit a indicagio de pontos na tela e a selecio deles, o que gerou um grande impact ne desenvolvimento de Imerfaces grticas. 4. Microfone: capta o audio. 5. Camera: capta duio com video 6, Placa de rede: recebe os dados transmitidos pela rede. Veja na imagem os dspositivoslistados:Dispositivos de saida les eer os resultados por computador. Os mais usuais so: Sistema de video CComposto, geralmente, por uma placa de video e um moniter ou uma tela, ‘Aito-falantes ou caixas de som Emite sons e sinais sonoras, Impressora Imprime documentos elaborados ne computador. Placa de rede Envia os dados pela rede.‘Mesmo com a operacionalidade garantida por esses dispositv inds existe o seguinte problema: a meméria principal perde as informagées quando se desliga o computador, ou sea, ea é volt Mas é possivel resolver esse tipo de problema? ‘Aresposta 6: sim. Precisamas de um sistema de armazenamento persistente que ndo perca as informagdes apés esse desligamento. Para isso, sdo usadas as memérias secundérias. ‘Mais conhecidas como KD (Hard Disk ou Disco Rigido, em portugues), elas possuem essa nomenclatura porque sua tecnologia predominante ‘envolve discos magnéticos lidos e escritos por um cabecote, ‘Atualmente, essa tecnologia tem sido substituida por Discos de Est desgaste por no haver partes mévels mecani fo Sélido (SSD). que ‘muito mais répidos e menos propensos a falhas € 8 neles ‘As principal caractersticas das memérias secundérias sfo similares as da principal Capacidade de armazenamento ‘Normalmente medida em GB (gigabytes ou bihSes de bytes) ov TB (terabytes ou trihées de bytes), Velocidade de transmissao Depende do barramento que oliga & placarmée, Hoje, principal tecnolo segundo). de barramento de meméria secundéria 6 0 SATA2, que & capaz de atingrtaxas de transmisslo de 3 Gb/s (3 gigas porPrincipais componentes de hardware Confira quais 880 0s principals componentes de hardware de um computador e suas fungbes. Para assist um video sobre oassunto,acessea ‘versao online deste conteudo, Software ‘As possibilidades criadas pela presenga de um hardware no computador requerem a execucio de um conjunto de programas, trzendo, assim, suas funcional des & tona, que definem o software Costuma-se divide em dels pos: Softwares finalisticas ou de aplicagio . Geralmonte, so rodados de forma consciente nos computadores, entregando as funcionalidades desejadas por seu ususrio. Observe alguns exemplos a seguir: + Navegadores de intemet Chrome, Firefox eIntemet Explore; + Planfhas:-Excel eLibretfice Cale; + Editores de texto - Warde Libreotfice Writer; + Jogos eletrénicos -Lol eFortite Permiter que os fnaisticos rodem em multas maquinas com hardwares dversficadas. Os softwares de sistema incluem os drivers dos lepesitves instalados no computador, ou sea, programas que contolam come se acessa e comanda determinado peiféico, Exemplo: Una placa de rede. O principal sofware de sistema é o conhecido sistema operacionsl Tendéncias ‘area de desenvolvimento de hardwares @ softwares mostra dversos casos de sucesso. 0 surgimento de CircuitosIntegrados (C), rmicroprocessadores, placas de video, mouse, touchscreen, USB e muitos outros hardwares gerou saltos evoltivos no desenvolvimento dos. ccomputadores, alguns chegando a mu ticamente a sua forma de uso.Vocé consegue se imaginar usando um computador sem mouse ou touchscreen? [No ramo de softwares, iversos programas mudaram a forma como trabalhamos e nos cvertimos, tals como: xX Jogos eleténicos O istemas operacionais com interface grfica (Windows) Q Aplicativos para realizar diversas tarefas cotidianas (e-bank, ecommerce e ema) o Navegador de internet (web browser) Ecitores de texto (Observe seu cotldianoe tente responder: quando fol a Ultima vez que voc® enviou uma carta pelo coreio? (© campo de desenvolvimento nessa érea 6 muito amplo e inesperado. Sempre surgem grandes idelas que, uma vez concretizadas, passam a valor rmihées ou bihdes de délares.Vejamos as grandes ideas responséveis pelo aumento vetiginoso de valor das cinco maiores empresas de ‘comptagdo do mundo:Apple Microsoft Facebook Aphabet Mecanismo de busca na internet (Google) A Ps e, posteriormente, iPods DOS e Windows (sistemas Redes socias, Pads ‘operacionais) F Falta pouco para atingir seus objetivos. Vamos praticar alguns conceitos? Questao1 Escolha a alternativa que, respectivamente, apresenta exemplos de software e de hardware em um sistema computacional Jogo de computador e placa de video, Navegador de interet e driver de rede Plenithae editor de texto Meméria cache e disco rigid. Processadorefonte de aimentacéo Parabéns! A alternativa A esta correta. (0 jogo de computador & um software fnalistico, enquanto a placa de video é um exemplo de hardware perifrico que permite a execucdo de Jogos com grficos avangados, Questao 2Um sistema computacional precisa de um local para armazenar os dados e os programas que nele serio executados. Que elemento exerce ‘essa fungi essencial? A Meméria secundétia 8 Disco rigio, Meméria cache. > Meméra principal E—Unidade de ta Parabéns! A alternativa D esta correta, Das quatro op¢6es apresentadas, a Unica considerada fundamental parao funcionamento de um sistema computacional 6a meméra principal trata-se da implementagdo da fitatedrica da maquina universal pensada por Alan Turing 3-0 papel do sistema computacional Ao final deste médulo, vocé seré capaz de interpretar o papel do sistema operacional nos computadores. 0 sistema operacionalOOGC Sabernos que o sistema operacional (0S) ¢ um dos principals ~ eo mais conhecido ~ softwares de sistema Responsive por conhecero hardware instalado no computadar, ele possul diversas funcées importantes. ‘Como exemplo, temos: fornecer aos programas acessibildade ao processador egarantirtransparénciano acesso aos periféricos, Neste médulo, destacaremos a importincia do sistema operacional além de descrevermos sua evolugso, Funcoes do sistema operacional Para assist ur video sobre o assunto,acessea versio online deste conteddo. Vamos entender as fungées do sistem operacionalanalisando 0 seguinte exemplo Pense em um automével. Imagine-se como um motorista (programa) ciente de que precisa aceleray, rear, passar as marchas evrar para a dteita © {3 esquerda a fim de chegar a seu destino, Como motorsta (programa), voce entdo, &capaz de diigr um automével (hardware) até um destino. Mas o cue acontecerla se, em vez de um carto, voc estivesse a bordo de uma metocicleta ou de um carta de Férmula 12 Note que os conceitos de acelerar, frear e virar so parecidos, mas a forma com que sao executados é completamente diferente. 0 sistema operacional funcionaria, entéo, como um intermediério que sabe como executar cada operagao em seu veiculo especifico (hardware), para que programas possam ser genéricos e independentes do hardware no qual esto sendo executados. Imagine, agora, que voed decide entrar em um carro de Férmula 1. Came motorsta (program), em vex de descobrir como se troca de marcha, precisa apenas pedir ao OS que ofaga, Desee modo, osietema operacionalrecebe o pedido e o executa Confira agora algumas fungBes do 08! A Servir como uma camada de abetragdo entre o hardware a apicagdo do usuéro,B CCuldar da alocagio do armazenamento e da meméria principal. ‘ho pedir para executar um programa, 0 OS deve alocar espago na memiéria tanto para ele quanto para os dados que ele preci rmanipular. Nos computadores aluals,dversos programas executam simultaneamente, Por uma soliitagdo do usuario, alguns o fazem em primeiro plane, enquanto outros rodam em segundo (ou em background). Exemplo: Sempre que inlelamos o computador, mandamos ‘executar alguns programas, como antivirus ¢ demais programas de comunicago, a saber: Skype, Discord e WhatsApp. Informar quando e quais programas ganham acesso a0 uso do processador Escolher quando determinados programas devem passar 0 uso do processador para outro programa. Este subsistema do 0S 6 chamado de escalonador. Como os processadores atuais s30 normalmente compostos por muitos nucleos, para decidir a alocagdo de seu tempo a cada programa, o escalonador precisa levar em conta: © Todos os ndcleos disponives. © Caractersticas de cada programa a ser executado. (0 Sistema Operacional é um programa intermedidro que: gerencia os recursos de hardware do computador, fornece acesso a eles para os demals programas. Peca fundamental deur computador, o OS & carregado quando oligamos. Mas os sistemas computacionais carregar,primelramente, um programa chamado B10S (Basic Input/Output System). le fica gravado em uma memériando voll, goralment sm.um chip da placarmie, Ao ligarmos o computador, a memériaesté vazia, pois é voli, Se no houvesse o BIOS, no seria possivel catregar 0 OS (que est em uma ‘meméria secundiria,geralmente 0 dise rgido) em meméra para ser executado,Histérico Tendéncias para o futuro dos SO Para assist ur video sobre o assunto,acessea versio online deste conteddo. 0s primeiros sistemas operacionais eram especificos para as méquinas que os empregavam. Basicamente, eles serviam de interface entre os programas do usuitiae o hardware Veja sua evalugio hstérica! UNIX Anos 1970 ‘Surge o Unix, um OS de uso geral muito difundido porter sido distribuido gratultamente para o setor académico e o publico nos Estados Unidos. Como ele ndo possula uma interface gréfia, todos os seus comandos eram dados via console a partir de um texto. em um Windows, segute a tecla Windows + R, dgite cmd e aperte Enter. No Linux, segute as teclas Ctr + ART. Vocé veré o terminal _aparecer, Podem ser dados ali comandos de texto para executar programas em sua maquina. ‘Anos 1980 'A Microsoft comeca a vender seu Sistema Operacional,o MS-DOS, presente nos computadores cometcializados pela International Business Machine Corporation (IBM). Com isso, esse sistema ganhou uma grande projeeo no mundo da computagao.Microsoft: a Microsoft, porém, destaca-se em relagio & sua concorrente direta ao apresentar um nova OS. 0 Windows, final, permite a execucio de programas em janelas ou quadros que se sunerpunham a uma drea de trabalho. O Sistema Operacional Windows chegou a ocupr 90% do mercado dos PCs. ‘Apple: a empresa Apple, por sua vez, langa uma versio de seu OS que contém: interface gréfica e conceito de cones para epresentar programas. U x (J) ans2013 Século XX \Vernos o nascimento de 0S para os éispositivos mévels (mobiles) que surglam + smartphones; + tablets; + smart TVs, ‘A Apple lana um sistema operacional exclusivo para seus aparelhos: 0 10S. Enquantoies0, a Google e alguns parceros desenvelvem o OS Android. Ambas disputam o mercado de OS para mobile e destronam a Microsoft, que, agecar de desenvolver o Windows Mobile, depois, desiste dessa competigéo. Tendéncias (0s sistemas operacionais so fundamentals para o bom funcionamento dos sistemas computacionals, Com a integragio de computadores a Celulares e tablets, existe um grande foco no desenvolvimento na melhoria de OS para mobile. Os principals so: im! Android 4 iosClculos indicam a existéncia de mais de 8 blhSes de celulares no mundo, Essa quantidade é malor que oniimero de indviduos na Terra, ula populago é formada por 7,5 bilhes de pessoas, Enquanto isso, nimero de micracomputadores pessoais éestimado em cerca de 2 bihées de vnidades, Fungao, importancia e evolugao dos sistemas operacionais Confira agora fungéo,importancta e evolugdo dos sistemas operacionais, Para assist ur video sobre o assunto,acessea versio online deste conteddo. Falta pouco para atingir seus objetivos. Vamos praticar alguns conceitos? Qvestao1 0s sistemas operacionals modemos tém muitas responsablldades na tarefa de gerr os recursos de um computador. Com isso, assinale @ alternativa que sta as tarefas do sistema operacional A Executarprocessos, erenciar memériae petiféices. 8 __Escalonare executarprocessos, gerenclar meméria epeiféricos. Executar aliatvos egetir as fas das impressoras _Escalonar processos, gerenciar memériae peiféricos. E _ Fazer os testes do hardware ao liga 0 computador. Parabens! A alternativa D esta correta,Execular processos é tarela do processador (CPU), tarefa do SO é escalonar os processos, ou sea determinar qual processoiré executar em um determinade instante. Além disto, 0.0. gerencia meméra eperitéricos, Questio 2 [Antes da carga do sistema operacional, um outro software é responsével por inicilizar © computador e fazer as conigurages © acessos 20 disco necessétios para o seu correto funcionamento, Esse software & chamado de: A Bios. © Device deve, © Amivius D Boot F Sistema ini Parabéns! A alternativa A esta carreta. ‘ABIOS (Basic Input Output System) & 0 software responsavel por testaro hardware ao gar o computador e dar inicio a carga do sistema ‘operacional. € gravada em meméria Nash e seu acesso independe de agio do ususri, 4 - Comunicacao em rede e sistema computacional Ao final deste modulo, vocé sera capaz de relacionar a importancia da comunicagao em rede com os sistemas computacionais.Origem da internet a A Internet eee ee eared ee Vero one deste conto, Ny) [Na década de 1960, os computadores ié eram uma realidade consolidada, Desse mado, @ Departamento de Defesa Norte-Americane resolveuiniciar os estudos para a construgo de uma rede de comunicagdo capaz de permit trabalhos em conjunto de pessoas muito distantes geograficamente ‘Assim, a ARPANET fol ctlada ol ARPANET rade aan ce es gu icelnere ont buns urease aos cot de pose, Pensado para possibiliar uma troca de informagses, 0 conceto de sistemas computacionais em rede necessariamente evolu, permitindo, hoje em dla, a interagdo com diversas aplicagbes, o que era uma realidade até entéo impensével para sistemas isolados, Ainternet Rede de redes "Na concepeéo original dos computadores, néo se planejava fazer com que vérios deles se comuicassem entre si les foram pensados apenas ‘com maquinas programévels para solucionar problemas. Nas décadas de 60 e 70 acontecia o nascimento da comunicagio em rede.1960 Na década de 1960, surgiv@ideia de conectat computadores espalhadas pelos centros académicos norte-americanes, 1970 [A ARPANET fol montada para permitiro abalho de pesquisa em conjunto por pessoas nas duas costas dos Estados Unidos. Essa ligagdo foi efetivada em 1970, surgindo, dessa forma, a primeira rede a integrar a internet No entanto, conectar computadores nfo ea tél Foi necesséi: Comunicagao entre computadores Langar meios de comunicagso (come flos de cobre ou enlaces de radio) entre os dois computadores. Protocolos de comunicagao Criarprotocolos para que ambos pudessem entender como falar entre si, pois eles precisam de um hardware para enviar ereceber dados em rede, CConforme outrasredes lam se|untando, cresca a rede de redes (que passou a ser chamada de internet em 1986). Os computadores pesscais jd cestavam entrando no mercado, eas pessoas queriam se conectar de suas casas. Internet discada Poruma questo de simplicidade, as empresas de telefonia assumiram o papel de prover conexaio A intemet para os usustios domésticos ‘Surga, assim, o modem de internet discada, ue se conectava como se estivéssemos fazendo um telefonema eatinglataxas de transmisslo de 114400 bps (s por segundo} Enderego IP e roteador ‘Uma das bareiras a serem vencidas para intelgartartas maquinas fol forma de enderegamento, ou sea, come identifica unicamente um ‘computador com 0 qual se deseja falar. A solu fol dar um endereso ~ como o de sua case, por exemplo ~ para cada maquina, Trate-se de um processo denominado enderega IP, abreviaglo de Internet Protocol (ou Protocolo de Internet, em portugues) O enderego IP consist em uma sequéncia de quatro ndmeros entre 0a 255 (representatios em 8 bts)Como exemplos de endereco I temas: 127.0.0.1 192.168.1.1 8.8.8.8 Em posse do enderego de destino, um pacote (também chamado de datagram) é enviado através das diversas redes existentes entre oremetente e ‘0 destino, Nas fronteras delas, ex's os roteadores, que funcionam como agéncias de correla e escolhem a rota que o pacote seguiré para ‘chegar a seu cestino, Dessa forma, passando de roteador em roteador, 0 pacote de dados conseque alcangé-o com a sua mensagem Exempla de estrutura de rte 7a < se BUA on Internet- Rede Mundial de Computadores, + Tier 3 Network - Rede de camacia 3, ue costuma prover acesso @ internet para a maioria dos usuérios caseiros. + Metro-iber Fibra ética metropolitana, geralmente usada por empresas para ter acesso de banda larga 8 internet Ethernet - Rede local cabeads + PSTN - Public Switched Telephone Network - Rede de telefonia local, base de conexdo inicial&intemet. Leased line Linha (alugada) que fornece conexdo dedicada & PSTN, + Router Roteador.+ PABX--Private Automatic Branch Exchange -Servgo de rams tlefricos locals, geralmente usados em empresas, + Cable Operator- Empresa de servigo de tlevsio a cabo que também pode prover acesso a internet. + Cableplant-nterigagSo do cabo até a casa do assinante + Cable customer-Assinante do servico de TV a cabo. + DSLAM- Digta Subscriber Line Access Muttplexer- Muliplexador que permite 0 uso de linhas telefonicas convencionals para acesso & Intornet (banda large), + ADSL - Assymetrical Digital Subscriber Line - Tecnologia para transmissio de dados em banda larga sobre 0 par trangado de cobre(inha telefénica comum), + ADS customer-Assinantes de inna ADSL (geralmente telefone mais acesso & internet via empresa tlefOnica). 0 triple play indica que também ha sinal de televisio e que todo o servigaé feito via internet (roteador na entrada da casa). + POTS- Plain Old Telephone Service Linha telefonica comum. Nas origens de acesso @ internet, os modems enviavam sinais por meio de Luma igago teleténica convencional entre o usudrio eo provedor de servigo de acesso @ internet E-mail e paginas disponiveis na rede ‘Aconexdio de tantos usuérios em rede ndo trouxe s6 difculdades técnicas a serem superadas como também ~ ¢ principalmente ~ propiciou a ctiagdo de oportunidades para outros mereades e outras tecnologias. Iniialmente, os coreios eletrénicos (emai) eram transmitidos por rede em uma analogia direta com o sistema de correios em que se baseou © cconcelte da ARPANET. Passadas trés décadas, sistema tradicional de corres raramente transparta cartas, lmitando-se a encomencas eboletos. ‘Amaior parte do tréfego de correio & eletrénico, Da mesma forma, quando se desenvolveu o conceito de paginas dlsponivels na rede originalmente chamado de World Wide Web: WWW) € se criou um navegador capaz de passear por essa rede de péginas, surgiu o que a maior parte das pessoas entende sera internet asa tecnologia mudou a maneira coma + Fazemos comécio (por meio de sites de ecommerce), + Vamos ao bance interet banking); + Acessamos servgos publics (a maora est cisponvelna rede) + Adquitimos informagao. Paginas de pesquisa, chats e programas de troca de mensagens Para organizar@ procura por tanta informagao e entre iversos concorrentes. as paginas disponi is na World Wide Web, o software de busca Google se mostrouvitorioso Atualmente,é possivel buscar qualquer pagina ou topico na web. Iso tornou a Google uma das empresas mais ricas do mundo.-Apés alguns anos, as pessoas se acastumaram a ficarsentadas diante de seus computadores, estando conectadas @intemet em grande parte do cia, Com essa nova reaidade,@ comunicagio por e-mail ficou let, pols podia evar dias para que uma troca de mensagens fosse relizada, Surgiram, entéo, os servidores de ch nos quais 0s ususrios podiam interagir entre siem tempo real. 0 IRC, por exemplo, €usado até hoje, Também {foram desenvolides programas de trocas de mensagem, como 0 ICQ c Internet Relay Chat ~ Protocolo de comunicaro wsado na intemet para troca de arquivos e bate-papo, Comentario ‘Ao longo dos anos, com a criagdo de smartphones, 0 160 (e seus dema's concorrentes) foram natufalmente substituidos por versdes mals, ‘modernas, como WhatsApp, Telegram e Discord Interagao entre usuarios ‘com a conexio de dversos usustios domésticos, uma nova geraglo que crescia na década de 1890 via seus jogas eletrnicos comegarem a permitr uma interagao ene ususrios. Tniialmente, essa interagao fo! ealzada em redes locals (chamadae de LAN), 0 que impulsionou o surgimento de LAN houses: lojas onde eva possivel jogar em rede usando os computadores e a LAN dos estabelecimentos, Em um processo de evolugéo natural, as empresas comegaram a realizar jogos por meio da intern Com sua Battle.net Blizzard Entertainment pavimentou o caminha para o surgimento do que é conhecido como e sports: jagos competitivos entre sudrios de computador via internet. attle.net Servigoeriado em 1997 pela Blizzard Entertainment para o game Diablo, com o objetivo de prover servigos de jogo multiogadr on/ne pela internet, Esse conceito superou o de jogos e redes locals, os quas, até enti, predominavam. Hoje em dia, a maioia dos jogos multjogadores ja funciona via irternet, como fl pionelramente propasto pelo Battle.net. lizzard Entertainment Sediada na Calfémia, esta empresa de jogos eletrénicos norte-americana fol crada em 1981 sob o nome Silicon & Synapse, Fla € conhecida por jogos ome Lost vikings, Warcraft Starcraft, Diablo Overwatch, Banda larga, streaming e aplicativosBanda larga Para assist ur video sobre o assunto,acessea versio online deste conteddo. ‘Gracas ao desenvolvimento de novas tecnologias de transmisslo, como afibra 6tica,o aumento da banda de internet isponivel a0 ususrio ddoméstico permitu que novos servigos fossem oferecidos, como milsica e video via internet -Atvalmente,testemunhamos a gradual - embora inevitvel ~ substituigio da televisdo por servigos de streaming, como: ba YouTube De fata profisedo de inuenclador digital & algo renvel Novas conceitos de programs surgram quande passamos a estar conectados em nivel pessoal. Os celulares ge tornaram compuladores de bole, ea tecnologia de comunicago de dados permite, hole, transmissdee até de video (acima de 1 Maps ~ bilo de bite por segunda). Por sso, a8 pessoas estlo cada vez mais conectadas a todo momento, (0s apicativos de mensagem, as redes sociaise até os jogos migraram para os celulares. Dessa forma, surgram aplicativos colaborativos para Waze Uber Tinder Evitar engarrafamentos nas Locomoverse,substituindo auscarrelacionamentos, cidade grandes. servigas de tax ee WJTendéncias ‘Aconexdo em rede dos computadores mudou o paradigma de uso dessas maquinas, moldando diversos habitos de nossa sociedade. Atualmente, 0 ‘mundo caminha em diregdo a conectividade plena. A maloria dos aplicativos ja 6 planejada para trabalhar conectada a internet ou contém funcionalidades adicionals que dependem de tal conexdo, Clentistas e engenheirs trabalham em solugdes para entregar uma rede de comunicago que permita o acesso & internet de qualquer ponte do planeta, 0 chamado Projeto Starlink 6 encaberado pelo futurista Elon Musk e por sua empresa SpaceX, Inovagdes tecnoldgicas que a internet possibilitou Confira agora as inavagdes tecnolégicas que a operacio de rede possibiltou em diversos ramos. Para assist ur video sobre o assunto,acessea versio online deste conteddo. Falta pouco para atingir seus objetivos. Vamos praticar alguns conceitos? Ouestao1 Diversas tecnologias, desde cabos que coneciam os computadores a pratocolos de comunicagdo, sdo necessérias para o funcionamento da Qual éo elemento responsavel por determina os caminhos ¢ enviar 0s pacotes de dados entre as redes que compBem a internet? A Corto eletrnico,Roteador, © Transmissor > Modem, = Radio Parabéns! A alternativa B esta correta. Os roteadotes s80 08 responsdvels por determinar as rata intermedliase transmit os pacotes ente redes para que eles poseam chegar a0 destino, 0 ceme da internet é de roteadores de grande capacidade dos ISP (provedores de servo de internet), que fazer conexées entre 6 ‘com cabos de atissima velocidade, Ouestéo 2 Discutimos come a conexio de computadores em rede @ 0 posterior surgimento da intemet foram importantes para @ desenvolvimento @ a relevancia da érea da computacao. Uma das principals tecnologias desenvolvidas na area foi a Word Wide Web (WWW), multas vezes. ‘confunida.com a propria internet Assinale a aktemativa que apresenta o que é @ WWW. A Rede mundial de computadores e roteadores. Conjunto de programas disponiveis online. © Conjunto de empresas que disponibiiza servigos omtine. Conjunto de paginas haspedadas em cervidores e ligadas por conexBes chamadas de links. Conjunto de aplicatos da internet. Parabens! A alternativa D esta correta, [A World Wide Web &0 conjunto de paginas de hipertexto (texto com links para autras paginas) que surgiuno inicio da difusdo da internet ~ 0 principal servco ulizado nla Ao inciarmos nosso programa navegador de intemet (em browsers coma Chrome, Firefox, Safari ou Internet Explorer), navegamos pelas paginas da WWW. Hé diversas outros servigas que utllzam aintemet para se conectar aos usustios, como eal, rmensagens instanténeas, jogos online eteConsideragoes finais Visitamos 0s principals eventos histéricos que culminararn na criagao dos computadores, observando seu desenvolvimento desde o inicio até os dias atuais ‘Como pudemos observar hoje em dia, os computadores esto por toda parte e sd responsivels pelas empresas de maior valor de mercado no ‘mundo, Por isso, a rea de Cléncia da Computacdo oferece diversas possibilidades de emprego, provando estar em franca expanséo. ‘Além disso, entendemos o funcionamento basico de ur computador e demonstramos de que forma ocorreu a evolugdo da intercomunicagdo dos sistemas computacionals. a Podcast (ouga agora as grandes empresas eo impacto do desenvolvimento tecnalégica ne mundo da compulagéo, Para oui o duc, acesse versio nine dete conte, Referéncias HOUAISS, Diionéro Eletrénice Houalss da Lingua Portuguesa. CD-ROM, 2002, PATTERSON, D. A; HENESSY, J L. 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