Introdução à Informática: Funcionamento de Computadores e Redes, Provas de Informática

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE ARTES E LETRAS CURSO DE GRADUAÇÃO A DISTÂNCIA EM LETRAS / PORTUGUÊS

INTRODUÇÃO À INFORMÁTICA

1º semestre

Introdução à Informática

Presidente da República Federativa do Brasil Luiz Inácio Lula da Silva

Ministério da Educação Fernando Haddad Ministro do Estado da Educação Ronaldo Mota Secretário de Educação Superior Carlos Eduardo Bielschowsky Secretário da Educação a Distância

Universidade Federal de Santa Maria Clóvis Silva Lima Reitor Felipe Martins Muller Vice-Reitor João Manoel Espina Rossés Chefe de Gabinete do Reitor Alberi Vargas Pró-Reitor de Administração José Francisco Silva Dias Pró-Reitor de Assuntos Estudantis Ailo Valmir Saccol Pró-Reitor de Extensão Jorge Luiz da Cunha Pró-Reitor de Graduação Nilza Luiza Venturini Zampieri Pró-Reitor de Planejamento Helio Leães Hey Pró-Reitor de Pós-Graduação e Pesquisa João Pillar Pacheco de Campos Pró-Reitor de Recursos Humanos Fernando Bordin da Rocha Diretor do CPD

Coordenação de Educação a Distância Cleuza Maria Maximino Carvalho Alonso Coordenadora de EaD Roseclea Duarte Medina Vice-Coordenadora de EaD Roberto Cassol Coordenador de Pólos José Orion Martins Ribeiro Gestão Financeira

Centro de Artes e Letras Edemur Casanova Diretor do Centro Artes e Letras Ceres Helena Ziegler Bevilaqua Coordenadora do Curso de Graduação em Letras/Português a Distância

Elaboração do Conteúdo Edgardo Fernandez Professor pesquisador/conteudista

Introdução à Informática

• Apresentação da disciplina Sumário
• UNIDADE A - INTRODUÇÃO À INFORMÁTICA
  • Objetivos
  • Introdução
  • 1. Educação a distância mediada pelo computador...............................
  • 2. Introdução à terminologia básica
  • 3. Noções básicas sobre arquitetura e organização de comp.
  • 4. Referências bibliográficas básicas da Unidade A
  • 5. Referências bibliográficas complementares da Unidade A
• UNIDADE B - SISTEMAS OPERACIONAIS E APLICATIVOS
  • Objetivos
  • Introdução
  • 1. Conceitos e funções do sistema operacional.......................................
  • 2 Editores de texto
  • 3 Editores de apresentação
  • 5. Referências bibliográficas básicas da Unidade B
  • 6. Referências bibliográficas complementares da Unidade B
• UNIDADE C - NOÇÕES BÁSICAS SOBRE REDES DE COMUNICAÇÃO DE DADOS
  • Objetivos
  • Introdução
  • 1. INTRODUÇÃO À TERMINOLOGIA DE REDES DE COMPUTADORES
  • 2 REDES LOCAIS DE COMPUTADORES
  • 3 VISÃO GERAL SOBRE INTERNET E FORMAS DE NAVEGAÇÃO
  • 4. Referências bibliográficas básicas da Unidade C
  • 5. Bilbiografia Complementar
• Lista de créditos de imagens

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Apresentação da disciplina

Introdução à Informática é uma disciplina de 60 horas aula, que tem como objetivo introduzir os alunos do Curso de Letras no mundo da Informática. O conteúdo foi dividido em 3 unidades de aprendizagem. Na Uni- dade A, você aprenderá os principais termos usados em Informática, o funcionamento e os componentes do seu computador. Na Unidade B, nosso foco será o software. Estudaremos o sistema operacional Windows XP e o editor de texto Word 2003 para auxiliá-lo no desenvolvimento dos seus trabalhos universitários, permitindo criar de forma fácil e rápida documentos com sumário, lista de figuras, tabe- las, cabeçalhos e rodapés personalizados, entre muitas outras coisas. Além disso, para concluir essa unidade, estudaremos o Power Point 2003, uma excelente ferramenta para a produção de apresentações e/ ou transparências. Na última unidade, Unidade C, conheceremos um pouco sobre o mundo das redes de computadores para que você possa compreender o meio que lhe permite realizar este curso a distância. Você também receberá orientações sobre o uso de mecanismos de busca para Web que facilitarão suas pesquisas. Ao final das três unidades, você será avaliado presencialmente. A avaliação será semelhante às atividades realizadas no decorrer da dis- ciplina, as quais serão avaliadas para determinar a sua aprovação na disciplina.

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1. Educação a distância mediada pelo computador

1.1 O computador na educação

É inegável o constante crescimento da informática e, conseqüen- temente, do uso de computadores no dia-a-dia do ser humano. Cada vez mais, precisamos lidar com equipamentos eletrônicos para realizar tarefas que, antigamente, levavam horas, por exemplo, tirar um extrato bancário, fazer um pagamento, saber o resultado do vestibular, ou me- lhor, corrigir as provas do vestibular. Logo, pode pensar: se o computador facilita o acesso à informação, encurta distâncias quando o usamos ligado a uma rede de computa- dores, por que não usá-lo para mediar um processo educativo, que favoreça o trabalho do professor, enriquecendo e diversificando a sua forma de encaminhar o processo de ensino-aprendizagem. O computador permite, por exemplo, a realização de simulações, de experiências e de eventos que não poderiam estar ao alcance de todos a não ser dessa forma. Logo, amplia os níveis de abordagem dos conteúdos estudados, seja pelos próprios recursos oferecidos por ele para a realização de atividades de estudo, seja pela facilidade de mediar um processo de pesquisa, de investigação quando interligado à rede mundial de computadores.

2. Introdução à terminologia básica

Você sabe me dizer o que é um computador? Não? Tem dúvidas? Podemos dizer que fisicamente ele é um conjunto de partes eletrô- nicas e eletromecânicas. Bem, esta já é uma resposta, mas qual o objetivo da reunião dessas partes? Você poderá responder, computar. O que é computar? Podemos entender computar (processar dados) como sendo a capacidade de, sistematicamente, coletar, manipular e fornecer os resultados da manipulação de informações para um ou mais objetivos. Por exemplo, quando você lê um livro e, posteriormente, lhe é soli- citado que fale sobre o tema lido, você está realizando o processamen- to do livro, e fornecendo como resultado os principais fatos e idéias

Atividade A1 - Para realizar a atividade, entre em contato com o professor da disciplina.

ATIVIDADE

Figura A.1- O computador: uma máquina de processar informações

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contidos no mesmo. Disso, podemos resumir que computar ou processar dados cor- responde a uma série de atividades, ordenadamente realizadas (ler, compreender, destacar partes principais da historia, resumir e relatar), com o objetivo de produzir um arranjo determinado de informações a partir de outras obtidas inicialmente. Ao tentar definir computador e seu processamento, deparamo-nos com os termos “dado” e “informação”. No mundo da informática estes termos podem ser considerados sinônimos ou termos distintos. Usa- mos o termo “dado” quando nos referimos à matéria-prima do pro- cessamento e “informação” como o resultado desse processo.Logo, informação pode ser compreendida como dados organizados segundo algum padrão para uma determinada aplicação, uso. Muitas vezes ouve-se falar no termo sistema de computador ou sistema de processamento de dados, mas o que é sistema? Para a informática, sistema denota um conjunto de partes coorde- nadas que concorrem para a realização de um determinado objetivo. Nesse contexto, podemos dizer que um sistema de processamento de dados compreende duas partes: o sistema de computação, com os computadores e seus programas básicos, e os sistemas de aplicação, desenvolvidos pelo usuário ou terceiros, especificamente para atender aos interesses do usuário. O que é um programa? Como os programas são criados? Podemos definir programa como um conjunto de instruções (eta- pas) elaboradas e executadas passo a passo. A execução dessas etapas pode ser manual ou automática. Vejamos um exemplo:imagine que você quer gerar a tabuada do três, você precisará de uma calculadora, um papel para anotar os resul- tados e de alguém para fazer os cálculos. Em primeiro lugar, precisamos definir as etapas desse processa- mento:

Figura A.2 - Exemplo de algoritmo que mostra os totais parciais da soma dos produtos dos números de 1 a 9 vezes 3.

O conjunto de etapas do exemplo constitui o que chamamos de algoritmo, que é o conjunto de etapas finitas, ordenadamente defini- das com o propósito de obter solução para um determinado problema.

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os serviços de que precisamos. Neste tópico, vamos focar o estudo do hardware do computador para que você possa compreender como esta máquina realmente fun- ciona. Basicamente, um computador depende de três estruturas essen- ciais:

• Processador
• Memória
• Dispositivos de entrada e saída

Figura A.3 - Dispositivos de entrada e saída, processador e memória.

O que são essas estruturas? Veremos cada uma delas a seguir.

Vimos que o processamento é a tarefa de transformar dados brutos em dados organizados ou informações, o responsável por isso é o pro- cessador associado à memória. O processador é o “cérebro” do computador, é ele que interpreta e executa as instruções contidas nos programas de computador, tais como cálculos e decisões lógicas de desvio, como as que vimos, na Figura A.2, linha 5. O processador, do ponto de vista físico, nada mais é que uma plaquinha de silício (chip) ou outro material gravados com muitos circuitos eletrônicos miniaturizados. O processador para poder comunicar-se com a memória e com os dispositivos de entrada/saída precisa estar conectado a placas de circuitos. Em geral, são placas retangulares que contêm os sistemas eletrônicos, que permitem o funcionamento de todo o sistema de for-

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ma ordenada. O processador pode ser chamado de microprocessador quando nos referimos ao chip único, que é responsável pelo processamento dos computadores pessoais ou microcomputadores. Como o processador é a unidade central de processamento do nos- so computador, ele também é conhecido como CPU (Central Proces- sing Unit), quanto mais instruções o nosso computador for capaz de realizar, por segundo, melhor será seu desempenho. As unidades utili- zadas para informar essa capacidade ao usuário são: mips (milhões de instruções por segundo) ou mais comumente Hz (Hertz), uma unidade de freqüência. Como já comentei, o processador não funcionaria sem a memória, já que ela guarda as informações (instruções e dados) com as quais trabalha. Essas informações são representadas eletronicamente no chip da memória e enquanto estão nela o computador pode acessá-las di- retamente. A memória do computador é chamada de memória principal ou RAM (Random Access Memory – Memória de Acesso Aleatório). Esta memória é capaz de conter dados somente enquanto o computador está ligado, podemos dizer que é uma memória de trabalho. Para que os dados e programas de trabalho não sejam perdidos, precisamos possuir um outro tipo de memória, chamada de memória secundária ou de armazenamento, que usa dispositivos de armazenamento como discos rígidos, disquetes, Cds, DVDs, etc. Quanto mais memória principal (RAM) o computador possuir, mais ele poderá fazer, ou seja, mais programas e dados poderão ser car- regados e executados paralelamente. Por isso, não podemos avaliar o desempenho de um computador somente pela qualidade de seu processador. De nada serve termos um processador e uma memória suficiente se não tivermos dispositivos de entrada/saída, uma vez que são estes que nos permitem entrar com os programas e dados na memória, pos- sibilitando visualizar o resultado do seu processamento. Logo, os dispositivos de entrada são responsáveis pela entrada de informação no computador, dentre esses dispositivos podemos listar o mouse, o teclado, a mesa digitalizadora, o joystick e o scanner. Os dispositivos de saída são responsáveis por apresentar-nos os dados processados. Entre eles estão o monitor (tela de vídeo), a im- pressora e as caixas de som.

3.1 Conhecendo melhor as memórias

Até este momento, vimos que o processador tem seu desempenho medido pela relação do número de instruções executadas numa unida-

Você estará se perguntando: Por que usar um sistema binário no computador se os seus criadores usam o sistema decimal? A resposta a essa pergunta está relacionada à eletrônica e à ca- pacidade de variar a tensão ou corrente elétrica, uma vez que é dessa forma que os nossos da- dos são representados na me- mória principal do computador. É difícil para a eletrônica criar 10 variações de tensão ou corrente diferente, visto que problemas de estabilidade de tensão poderiam afetar os dados da memória, fa- zendo com que uma corrente ou tensão, que representa o valor 8, possa ser entendida como sendo 7 ou 9. Por isso, optou-se pelo sistema binário, que, por possuir somente dois estados, facilita a diferenciação entre eles, com uma boa margem de erro.

?^ VOCÊ SABIA?

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ro de letras e de espaços e lembrar que todos eles são representados por 8 bits ou por um byte e depois tenho que fazer o produto para obter o número de bits que ocupam. Estão percebendo que quanto maior o volume de informação, maior é o número de bits que utilizo e a representação dessas quanti- dades fica absurdamente grande. Por exemplo, se eu perguntar: qual é o espaço ocupado em bits por um texto de 1 milhão de caracteres, a resposta é? 1.000.000 bytes x 8 bits = 8.000.000 de bits. Vocês não acham que são muitos zeros? É, por isso que na in- formática usa-se uma notação abreviada para descrever esses valores. Kilo-bit, Mega-bit, Giga-bit são os termos mais comumente utilizados para esse fim. (K) Kilo = mil (M) Mega = milhão (G) Giga = bilhão Logo podemos afirmar que 8.000.000 de bits é igual a 8Mbits. Você saberia me dizer quantos bytes tem em 1Mbyte? Provavelmente, irá me responder que 1.000 bytes, porém, deve- mos lembrar que não estamos representando as quantidades em po- tência de 10 e sim em potência de 2. Logo, 1Mbyte é igual a 1 x 2^10 que é igual a 1 x 1024, que resulta em 1.024 bytes e não em 1.000 como era esperado. Assim sendo: 1 KB = 2 10 = 1024 bytes 1 MB = 2^20 = 2^10 x 2^10 = 1024 x 1024 = 1.048.576 bytes 1 GB = 2^30 = 210 x 210 x 210 = 220 x 210 = 1.048.576 x 1024 = 1.073.741.824 bytes

Além do bit e do byte, há um outro conceito, também importante, relacionado com o armazenamento e a transferência de informações entre a memória principal (MP) e o processador (UCP) e especialmen- te relacionado ao processamento de dados. Trata-se do conceito de palavra. Podemos definir a palavra como sendo um conjunto de bits que representa uma informação útil. Assim, uma palavra estaria associada ao tipo de interação entre MP e UCP, que é individual, informação por informação. Ou seja, a CPU processa instrução por instrução, armazena ou recupera número a número (cada um estaria associado a uma pa- lavra), e assim por diante.

Atividade A2 - Para realizar a atividade, entre em contato com o professor da disciplina.

ATIVIDADE

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3.2 Por dentro de um computador pessoal

Agora que conhecemos a arquitetura geral do computador e os conceitos gerais de memória e capacidade de armazenamento, vamos conhecer mais de perto os componentes de um computador pessoal.

Figura A.4 - 1) monitor, 2)placa mãe, 3)processador, 4) barramentos, 5) me- mória, 6) placas extensoras: fax-modem, rede, vídeo, som, 7) fonte de alimen- tação, 8) CDROM, 9) drive de disquete, 10) disco rígido, 11) gabinete.

3.2.1 Gabinete

É a caixa externa do computador. No gabinete, são montados todos os dispositivos internos, como a placa de CPU, a placa de vídeo, a placa de som, o drive de disquetes, o drive de CD-ROM, o disco rígido, etc. Os gabinetes possuem, ainda, no seu interior, a fonte de alimentação. Ela é uma caixa metálica com circuitos que recebem a tensão da rede elétrica (110 ou 220 volts) e geram as tensões em corrente contínua necessárias para o funcionamento do computador.

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3.2.3 Processador

Como já vimos, o processador é o componente responsável pela execução dos programas. Quanto mais rápido é o processador, mais rápida será a execução dos programas, desconsiderando a memória como comentado anteriormente. Alguns exemplos de processadores são: Pentium 4, Pentium III, Celeron, K6-2, Athlon e Duron. Os processadores possuem na sua face inferior um grande número de pinos, cuja função e número variam de acordo com a tecnologia empregada. O objetivo desses pinos é interligar o processador à placa mãe, que possui uma interface especial para essa integração, chamada de socket. O socket varia de forma e aparência de acordo com a tecno- logia de processador suportada.

Figura A.7 - A) Processador: Intel Pentium “D” – Vista superior e inferior, B) encaixe para processador tipo Socket 7.

3.2.4 Memória: subsistemas de memória

Um sistema de computador não possui um único tipo de memória, mas vários, todos eles interligados de forma bem estruturada, consti- tuindo em si parte do sistema global de computação. Por isso, dizemos que o computador possui um subsistema de memórias. A necessidade de um subsistema de memórias deve-se à necessi- dade de uma boa capacidade de armazenamento, com uma alta velo- cidade de armazenamento e recuperação de dados, aliado a um custo viável. Por esse motivo, esse subsistema é projetado de modo que seus componentes sejam organizados hierarquicamente, conforme mostra- do na figura A.8. Na base, temos as memórias mais lentas e baratas, porém com grande capacidade de armazenamento e, na extremidade oposta, os registradores integrados à placa da CPU, com pouca capacidade de armazenamento e com mais altas velocidades de acesso.

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Figura A.8 - Hierarquia de memórias

Registradores

Os registradores são o elemento superior da pirâmide de memória, porque possuem maior velocidade de transferência dentro do sistema, menor capacidade de armazenamento e maior custo. Eles ficam loca- lizados dentro da CPU e são fabricados com os mesmos componentes desta, por isso seu alto custo e velocidade. Se a velocidade da memória não acompanha-se a do processamento, de nada adiantaria acelerar os processadores. É uma memória volátil, ou seja, seu conteúdo é perdido quando o computador é desligado. Sua capacidade de armazenamen- to varia entre 8 a 64 bits, de acordo com a tecnologia do processador.

Memória Cache

É um tipo de memória intermediária entre a CPU (registradores) e a memória principal, cujo objetivo é minimizar a diferença de veloci- dade entre a CPU e a resposta da memória principal. Esta memória é fabricada com tecnologia semelhante à da CPU, conseqüentemente, possui tempos de acesso compatíveis, resultando numa considerável redução da espera da CPU no recebimento de dados e de instruções da cache, ao contrário do que acontece em sistemas sem cache. É uma memória volátil, e sua capacidade de armazenamento varia entre 16KB a 2MB.

Memória principal

É a memória básica de um sistema de computador desde seus primórdios. [Curiosidade: ver Von Neumann – projeto de arquitetura] É o dispositivo no qual o programa vai ser executado e seus dados

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gravados através de cabeças de leitura e de um processo eletrome- cânico, e revestidos, externamente, por uma proteção metálica 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. O principal fator que deve ser obser- vado ao adquirir um disco rígido é sua capacidade de armazenamento, porém também devemos observar a velocidade de transferência que irá influenciar no desempenho geral do nosso computador. Essa veloci- dade, entre outros fatores, dependerá da tecnologia de conectorização utilizada, entre elas encontramos: IDE/ATA, Serial ATA e SCSI. As informações são armazenadas em trilhas concêntricas, divididas em setores nas superfícies do disco. O acionador movimenta os braços com as cabeças de leitura, que localizarão a informação a ser transfe- rida ou gravada.

Figura A.11 - A) disco rígido visão superior, B) disco rígido visão inferior (placa de circuito e interfaces de conexão), C) estrutura interna de um disco rígido (Fonte: ver lista de créditos de imagens 04)..

Leitor de Disquete / Zip-drive

As unidades de disquete possuem características semelhantes às das unidades de disco rígido, de maior capacidade. A diferença entre os dois reside na capacidade de armazenamento, na velocidade de acesso e no tempo de transferência de informações. O disquete é um método de armazenamento removível, o que per- mite transportar a informação de um sistema para outro. As informa- ções são armazenadas de forma idêntica à dos discos rígidos. Enquanto a capacidade de armazenamento de um disco rígido pode variar de alguns megas a teras, a capacidade de um disquete ou disco flexível está limitada ao máximo de 1.44MB ou, no caso de um

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disco de ZIP, à capacidade de 100MB.

Figura A.12- A) drive de disquete de 3½” , B) zip-drive interno de 3½” ,C) zip-drive externo, D) disquete de 3½” 1.44MB, E) disquete de 5¼” 360KB, F) disquete zip 100MB (Fonte: ver lista de créditos de imagens 05).

3.2.5.2 Discos Ópticos

Leitor de CD-ROM/ DVD-ROM

A figura A.13 mostra um típico leitor ou drive de CD-ROM. Na parte frontal, existe uma porta que dá acesso à bandeja, na qual é colocado o CD. Existe um botão para abrir e fechar a bandeja e um plugue P2 para conectar um fone, podemos ouvir CDs de áudio tocados diretamente do drive, mesmo que o computador não tenha uma placa de som. Exis- te um botão para regular o volume de saída para fones. Alguns drives possuem botões para controlar CDs de áudio, tais como Play, Stop, Pause, Next Track. Outro drive que está se tornando bastante popular é o drive de DVD. Esse drive é capaz de ler todos os tipos de CDs que podem ser lidos por um drive de CD-ROM e, ainda, lê DVD-ROMs e reproduz filmes em DVD. Os programas armazenados em DVD-ROMs, ainda, são raros, mas os filmes em DVD são comuns. Para quem gosta de ver filmes, esta é uma boa aplicação para o computador. A principal diferença entre CD e DVD está na forma do armazena- mento dos dados, o que permite ao segundo possuir uma capacidade muito superior a do primeiro. Enquanto o CDROM possui a capacidade máxima de 800MB, um DVDROM pode armazenar 4,5 GB de informa- ção.