Curso Hardware, Notas de estudo de Informática

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Curso Hardware

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Dicas importantes

• Nunca se esqueça de que o objetivo central é aprender o conteúdo, e não apenas

terminar o curso. Qualquer um termina , só os determinados aprendem!

• Leia cada trecho do conteúdo com atenção redobrada , não se deixando dominar pela

pressa.

• Explore profundamente as ilustrações explicativas disponíveis, pois saiba que elas

têm uma função bem mais importante que embelezar o texto, são fundamentais para

exemplificar e melhorar o entendimento sobre o conteúdo.

• Saiba que quanto mais aprofundaste seus conhecimentos mais se diferenciará

dos demais alunos dos cursos.

Todos têm acesso aos mesmos cursos, mas o aproveitamento que cada aluno faz do

seu momento de aprendizagem diferencia os “alunos certificados” dos “alunos

capacitados”.

• Busque complementar sua formação fora do ambiente virtual onde faz o curso,

buscando novas informações e leituras extras , e quando necessário procurando

executar atividades práticas que não são possíveis de serem feitas durante o curso.

• Entenda que a aprendizagem não se faz apenas no momento em que está

realizando o curso , mas sim durante todo o dia-a-dia. Ficar atento às coisas que estão à

sua volta permite encontrar elementos para reforçar aquilo que foi aprendido.

• Critique o que está aprendendo, verificando sempre a aplicação do conteúdo no

dia-a-dia. O aprendizado só tem sentido quando pode efetivamente ser colocado

em prática.

• 1. COMPUTADORES - 1.1. UM POUCO DA HISTÓRIA - 1.2. O INÍCIO DA ERA DA COMPUTAÇÃO - 1.3. COMPUTADORES DE PRIMEIRA GERAÇÃO........................................................... - 1.4. COMPUTADORES DE QUINTA GERAÇÃO............................................................. - 1.5. CLASSIFICAÇÃO DOS COMPUTADORES.............................................................. - 1.6. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
• 2. NÚMEROS BINÁRIOS - 2.1. BINARIOS A DECIMAIS - 2.2. DECIMAIS A BINARIO............................................................................................... - 2.3. SOMA DE NÚMEROS BINARIOS - 2.4. PRODUTOS DE NUMEROS BINARIOS - 2.5. SISTEMA HEXADECIMAL......................................................................................... - 2.6.1. HEXADECIMAL....................................................................................................... - 2.7 EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO..........................................................................................
• 3. MEMÓRIA
     • 3.1. USO DA MEMÓRIA
     • 3.2. MEMÓRIA RAM
     • 3.3. CACHE........................................................................................................................
     • 3.4. MEMÓRIA DE MASSA................................................................................................
     • 3.5. CONTROLADOR DE INTERRUPÇÕES.....................................................................
     • 3.6. ACESSO DIRETO A MEMÓRIA
     • 3.7. MEMÓRIA ROM..........................................................................................................
     • 3.8. BIOS
     • 3.9. MEMÓRIA DE CONFIGURAÇAO CMOS...................................................................
     • 3.10. MENSAGENS DE ERRO MAIS COMUNS DO CMOS.............................................
     • 3.11. POST.........................................................................................................................
     • 3.12. SETUP
     • 3.13. PROBLEMAS COM SENHA
     • 3.14. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO........................................................................................
• 4. PROCESSADORES
     • 4.1. MODO PROTEGIDO...................................................................................................
     • 4.2. PRINCIPAIS CARACTERISTICAS DO MODO PROTEGIDO....................................
     • 4.3. TABELA DE SLOTS PARA PROCESSADORES.......................................................
     • 4.4. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO..........................................................................................
• 5. CATEGORIAS DE PROCESSADORES
  • 5.1. 8086..............................................................................................................................
  • 5.2. 8088..............................................................................................................................
    • 5.3. 80286............................................................................................................................
    • 5.4. 80386............................................................................................................................
    • 5.5. MEMÓRIA VIRTUAL
    • 5.6. PROTEÇÃO DE MEMÓRIA.........................................................................................
    • 5.7. MULTITAREFA
    • 5.8. MODO VIRTUAL
    • 5.9. 80486............................................................................................................................
    • 5.10. PENTIUM
    • 5.11. PENTIUM PRO (P6)...................................................................................................
    • 5.12. PENTIUM MMX
    • 5.13. PENTIUM II (i440Bx)..................................................................................................
    • 5.14. CELEROM..................................................................................................................
    • 5.15. PENTIUM III (440Bx)..................................................................................................
    • 5.16. AMD X5
    • 5.17. AMD K5
    • 5.18. AMD K6
    • 5.19. CYRIX
    • 5.20. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
• 6. CHIPSET
     • 6.1. BARRAMENTO
     • 6.2. NMI
     • 6.3. INTA
     • 6.4. CLOCK
     • 6.5. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
• 7. PLACA MÃE OU MOTHER BOARD
     • 7.1. PONTE NORTE
     • 7.2. PONTE SUL
     • 7.3. SUPER I/O
     • 7.4. BATERIAS....................................................................................................................
     • 7.5.1.BATERIA DE NÍQUEL-CADMIO................................................................................
     • 7.5.2. BATERIA DE LITIO
     • 7.5.3. BATERIA NVRAM
     • 7.6. FLAT CABLES
     • 7.7. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
• 8. DISCO RÍGIDO OU MEMÓRIA DE MASSA
     • 8.1. GEOMETRIA................................................................................................................
     • 8.2. FORMATO FÍSICO
     • 8.3. SETOR NÃO UTILIZADO
     • 8.4. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
• 9. SISTEMA FAT
  • 9.1. CLUSTER......................................................................................................................
  • 9.2. SISTEMA VFAT
  • 9.3. SISTEMA FAT-32..........................................................................................................
  • 9.4. HPFS E NTFS
  • 9.5. VANTAGENS DESTE SISTEMA
  • 9.6. FORMATAÇÃO FÍSICA E LÓGICA
  • 9.6.1. FORMATAÇÃO EM BAIXO NÍVEL, OU FORMATAÇÃO FÍSICA
  • 9.6.2. FORMATAÇÃO EM ALTO NÍVEL, OU FORMATAÇÃO LÓGICA.............................
  • 9.7. BUFFERS OU CACHÊ DE DISCO
  • 9.8. SMART
  • 9.9. PADRÃO IDE
  • 9.10. PADRÃO SCSI............................................................................................................
  • 9.11. IDE BUS MASTERING................................................................................................
  • 9.12. ULTRA DMA................................................................................................................
  • 9.13. MODO CORRETO DE INSTALAR O CABO FLAT
  • 9.14. INSTALAÇÃO DE MAIS DE DISCO
  • 9.15. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
  • 9.16. CONFIGURAÇÃO DA MEMÓRIA ALTA DO MS-DOS...............................................
  • 9.17. AUTOEXEC.BAT.........................................................................................................
  • 9.18. CONFIG.SYS
• 10. COMPONENTES BÁSICOS GABINETE E FONTE
  • 10.1. PLACA-MÃE................................................................................................................
  • 10.2. COMPONENTES DA PLACA MÃE
  • 10.3. SLOTS PCI..................................................................................................................
  • 10.4. SLOTS ISA..................................................................................................................
  • 10.5. PROCESSADOR
  • 10.6 COMPONENTES ON-BOARD.....................................................................................
  • 10.7. PLACA DE REDE........................................................................................................
  • 10.8. PLACA DE VÍDEO
  • 10.9. PLACA DE SOM
  • 10.10. PLACA DE FAX MODEM..........................................................................................
  • 10.11. DISCO RÍGIDO
  • 10.12. CDROM.....................................................................................................................
  • 10.13. MONTAGEM
  • 10.13.1. MATERIAL UTILIZADO..........................................................................................
  • 10.14.2. FERRAMENTAS
  • 10.15. INICIANDO A MONTAGEM
  • 10.16. BIBLIOGRAFIA

As máquinas mais complexas começam a ter um grande avanço a partir de 1930, quando é anunciada a era moderna de computador. Em 1937, George Stibitz constrói e sua cozinha um Somador Binário. Com o a necessidade de cálculos balísticos rápidos durante a segunda guerra mundial, houve grande avanço nos projetos de máquinas com mais precisão para uso nas indústrias bélica, surgindo em 1944, o primeiro computador eletromecânico (construído na Universidade de Havard, com ajuda financeira da IBM que investiu neste projeto aproximadamente US$500.000,00), era o projeto de um computador que usava sistema decimal chamado de MARK I. Algumas características deste computador. 760.000 peças 800 km de fios 420 interruptores para controle Realizava uma soma em 0,3 s Realizava uma multiplicação em 0,4 s E uma divisão em cerca de 10 s Mark I - 1943 com seus 420 interruptores que eram ajustados manualmente para que os valores fossem introduzidos Diferente do avanço tecnológico atual este computador fez cálculos matemáticos na universidade durante 16 anos, apesar Figura 1.4 de já ter sido construído a partir de um projeto já ultrapassado. Em 1941, na Alemanha Konrad Zuse criou dois modelos de teste, o Z1 e o Z2 e em seguida construiu o computador Z3 que era controlado por um programa e era baseado em sistema binário, além de ter tamanho e custo menor que o MARK 1. O passo seguinte de Zuse foi construir o Z4, que foi utilizado na solução de problemas de engenharia de aeronaves, para projetos de mísseis. Zuse também criou outros computadores utilizados para quebrar os códigos secretos utilizados pelos ingleses na comunicação durante a guerra.

COMPUTADORES DE PRIMEIRA GERAÇÃO

Alan Turing em 1943 chefiou um projeto que colocou em operação várias máquinas com mais avanço tecnológico, pois no lugar de reles eletromagnético foi utilizado válvulas eletrônicas, um exemplo foi o COLOSSUS , um computador que utilizava cerca de 2.000 válvulas. COLOSSUS – 1943 Criado para quebrar códigos alemães ultra-secretos O Colossus trabalhava com símbolos perfurados numa argola de fita de papel, que era inserida na máquina de leitura fotoelétrica, comparando a mensagem cifrada com os códigos conhecidos até encontrar uma coincidência. Ele processava 25.000 caracteres por segundo. Figura 1. Em 1945, John Von Neumann delineia os elementos críticos de um sistema de computador.Em 1946, surgiu o ENIAC - Eletronic Numerical Interpreter and Calculator , "Computador e Integrador Numérico Eletrônico", que foi projetado para fins militares, pelo Departamento de Material de Guerra do Exército dos EUA, na Universidade de Pensilvânia. Nascia assim o primeiro computador digital eletrônico de grande escala e foi projetado por John W. Mauchly e J. Presper Eckert O Eniac iniciou seu funcionamento em 1946 e foi desativado em outubro de 1955. Características do ENIAC: Totalmente eletrônico 17.468 válvulas 500.000 conexões de solda 30 toneladas de peso 180 m² de área construída 5,5 m de altura 25 m de comprimento 2 vezes maior que MARK I Realizava uma soma em 0,0002 s Realizava uma multiplicação em 0,005 s com números de 10 dígitos

Em 1952 o transistor é inventado pela Bell , e passou a ser o componente básico na fabricação dos computadores, pois tinham as seguintes vantagens sobre as válvulas: Aquecimento mínimo Pequeno consumo de energia Mais confiável e veloz do que as válvulas O termo vem de trans fer res istor (transferência de resistência), como era conhecido pelos seus inventores. Figura 1. No mesmo ano na Filadélfia é criado o computador UNIVAC, Universal Automatic Computer, que foi destinado ao uso comercial, armazenava dados que recebia de uma fita magnética de alta velocidade ao invés de carões perfurados. Figura 1. UNIVAC – 1952 usado para prever resultados da eleição presidencial. Outra inovação foi feita por Grace Hopper, pioneira no processamento de dados que criou o primeiro compilador e ajudou na criação de duas linguagens de programação. Em 1954 a IBM constrói o primeiro computador produzido em serie, o 650 e a Texas Instruments descobre uma forma de produzir transistores de cristais isolados de silício com custo baixo.

Figura 1.11 - IBM 650 Em 1955, a Bell Laboratories constrói o primeiro computador totalmente transistorizado, o TRADIC. TRADIC - 1955 Em 1959 é criado o CI - Circuito Integrado. Os primeiros computadores com circuito integrado foram criados pela Burroughs , em 1968, e tinham o nome de B2500 e B. Figura 1. 1968 - primeiro computador com circuito integrado Figura 1. Em 1960, a IBM lança o IBM/360 , série que inicia a construção de computadores com o uso de CI, ou Chips. Em 1965, a Digital Equipment constrói o primeiro minicomputador comercial e com preço competitivo, o PDP- Figura 1.

No ano de 1977, surgem no mercado de produção em série, três microcomputadores: o Apple II , o TRS-80 da Radio Shack e o PET da Commodore. Em 1979, é lançado pela Software Arts o "VisiCalc" , o qual foi o primeiro programa comercial para microcomputadores. Apple II, TRS-80 e PET - 1977 Figura 1. COMPUTADORES DE QUINTA GERAÇÃO Os computadores de Quinta Geração têm como característica o uso de IC VLSI - Integrated Circuit Very Large Scale Integration , ou seja, "Circuitos Integrados em uma Escala Muito Maior de Integração". Os "chips" vêm diminuindo tanto de tamanho, fazendo com que seja possível a criação de computadores cada vez menores, como é o caso da microminiaturização do microprocessador F-100, que mede somente 0,6 cm quadrados e é pequeno o suficiente para passar pelo buraco de uma agulha! Microprocessador F-100 Figura 1. CLASSIFICAÇÃO DOS COMPUTADORES Inicialmente, os computadores eram agrupados em dois tipos: Pessoal: caracterizavam-se pela limitação de recursos de periféricos, pela não conexão com outros equipamentos e pela baixa velocidade de transmissão de dados. Profissional: permitiam a expansão de periféricos à sua configuração básica, maior velocidade de transmissão e a conexão a outros equipamentos. Podiam também ser classificados quanto às características de utilização:

-Científicos: que possui uma pequena entrada de dados; um processamento complexo, com grandes rotinas de cálculos e uma pequena saída de resultados. -Comerciais: que possui uma grande entrada de dados; um processamento relativamente simples e uma grande saída de resultados. Ou, quanto às características de operação: Analógicos: computadores que executam trabalhos usando elementos representados por grandezas físicas, como por exemplo, a intensidade de uma corrente elétrica ou o ângulo de giro de uma engrenagem. São computadores criados para uma finalidade específica, isto é, só se aplicam a um determinado trabalho. Os resultados obtidos com o uso de computadores analógicos são aproximados e servem ao próprio sistema onde é utilizado, como por exemplo: controle de temperatura de uma caldeira utilizando sensores, medidor de água ou de energia elétrica. Digitais: computadores que realizam suas operações utilizando elementos representados por grandezas matemáticas (números), ou seja, operam dígito a dígito. São computadores destinados a aplicações múltiplas, podendo ser utilizados em diversas tarefas. Por utilizar valores numéricos, os resultados obtidos com esse tipo de computador são exatos, como por exemplo: os cálculos de engenharia. (O computador analógico "mede" e o computador digital "conta")

10- Faça uma descrição das características do ENIAC 11- Em que ano surgiu o primeiro computador comercial_?_ 12- O primeiro computador produzido em serie foi construido pela empresa_?_ 13- Em que ano foi inventado o circuito integrado_?_ ( ) 1807 ( ) 1916 ( ) 1959 ( ) 1946 14- Qual o nome dos fundadores da Microsoft_?_ 15- Defina computadores Científicos : 16- Defina computadores Comerciais: 17- Qual foi o primeiro computador totalmente transistorizado_?_

2.^ Números^ Binários

O sistema binário é um sistema de numeração em que todas as quantidades se representam utilizando como base o número dois, com o que se dispõe das cifras: zero e um (0 e 1).Os computadores digitais trabalham internamente com dois níveis de voltagem, pelo que o seu sistema de numeração natural é o sistema binário (aceso, apagado). BINÁRIOS A DECIMAIS Dado um número N, binário, para expressá-lo em decimal, deve-se escrever cada número que o compõe (bit), multiplicado pela base do sistema (base = 2), elevado à posição que ocupa. Exemplo: 1001(binário) 1 × 23 + 0 × 22 + 0 × 21 + 1 × 20 = 9 Portanto, 1001 é 9 em decimal DECIMAIS A BINÁRIOS Dado um número binário, para convertê-lo em decimal, basta dividi-lo sucessivamente por 2, anotando o resto da divisão inteira: 12(decimal) 12 / 2 = 6 + 0 6/ 2 =3+ 3/ 2 =1+ 1/ 2 =0+ Observe que é só lerem-se os números de baixo pra cima, ou seja, 1100 é 12 em binário.

processamento, funcionam com múltiplos de oito, como 16 ou 32. Por este motivo, o sistema hexadecimal, de 16 dígitos, é um standard na informática. Como o nosso sistema de numeração só dispõe de dez dígitos, devemos incluir seis letras para completar o sistema. Estas letras e o seu valor em decimal são: A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14 e F = 15. O sistema hexadecimal é posicional e por ele o valor numérico associado a cada signo depende da sua posição no número, e é proporcional a diferente potencias da base do sistema que neste caso é 16. Vejamos um exemplo numérico: 3E0,A (16) = 3× 2

• E× 1
• 0× 0
• A×

• = 3×256 + 14×16 + 0×1 + 10×0,0625 = 992, A utilização do sistema hexadecimal nos computadores, deve-se a que um dígito hexadecimal representa quatro dígitos binários (4 bits = 1 nibble), por tanto dois dígitos hexadecimais representam oito dígitos binários (8 bits = 1 byte) que como é sabido é a unidade básica de armazenamento de informação. HEXADECIMAL Como só existem dez dígitos decimais, foi preciso inventar seis dígitos adicionais. Optou-se pelas letras de A à F. Alguns exemplos de números hexadecimais seriam 1234, CADA, BEEF, 0FAB, FADA, FEFE, FAFA, etc. Como vamos nos referir com freqüência a números em várias notações, é Cada dígito hexadecimal pode representar um dos dezesseis valores entre 0 e 15. É bom por ordem na casa desde já. Nos textos serão usadas as seguintes convenções: Todos os valores numéricos, independentes da sua base, começam com um dígito decimal. Todo o valor hexadecimal termina com a letra "h". Todos os valores binários terminam com a letra "b". Todos os valores decimais terminam com o sufixo "d".

São exemplos válidos: 1234h, 0CADAh, 0FADAh, 4660d, 101b. Dá para notar que os números hexadecimais são compactos e de fácil leitura. Além disso, as conversões são fáceis. Veja a seguinte tabela que fornece toda a informação necessária para fazer a conversão de hexa para binário e vice versa: Para converter um número hexa num número binário, substitui-se simplesmente cada um dos dígitos hexa pelos quatro bits do dígito binário correspondente. Por exemplo, para converter 0ABCDh num valor binário: Para converter um número binário em hexa, o processo é tão fácil quanto o anterior. A primeira providência é transformar o número de dígitos do valor binário num múltiplo de quatro. Depois é só substituir. Veja o exemplo abaixo com o binário 1011001010: Hexadecimal Binário Decimal 0 0000 0 1 0001 1 2 0010 2 3 0011 3 4 0100 4 5 0101 5 6 0110 6 7 0111 7 8 1000 8 9 1001 9 A 1010 10 B 1011 11 C 1100 12 D 1101 13 E 1110 14 F 1111 15 Binário 1011001010

Grupos de 4 dígitos 0010 1100 1010

Hexadecimal 2 C A

Hexadecimal A B C D Binário 1010 1011 1100 1101