Tópicos de Aula - IMC Instalação e Manutenção de Computadores

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Tópicos de Aula - IMC
Instalação e Manutenção de Computadores
Monte Alto – fevereiro/2012
Tópicos de Aula - IMC
Instalação e Manutenção de Computadores
Informações sobre este material
Professor: Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi
Curso: Técnico em Informática / Redes / Internet
Disciplina: IMC – Instalação e Manutenção de Computadores
Período: 1º Módulo
Semestre/Ano: 01/2012
Datas: Criação: 05/03/2007 - Tempo de edição 34h35m47 - Última alteração 28/01/2012
Nº de páginas: 100
Versão: 1.3.27
Sumário
1 - Elétrica e Eletrônica Básica .................................................................... 7
Tensão e Corrente elétrica AC/CC e Potência ..................................................................... 7
Aterramento ......................................................................................................................... 8
Filtro de linha – Régua ......................................................................................................... 9
Estabilizadores .................................................................................................................. 10
UPS / No break .................................................................................................................. 10
Fontes de alimentação (AT e ATX) .................................................................................... 10
2 - A FERRAMENTA MAIS IMPORTANTE .................................................. 11
Ilustração de ligação elétrica ............................................................................................. 12
........................................................................................................................................... 12
Uso de Multímetro.............................................................................................................. 12
Testes de mesa (aulas práticas) sobre o conteúdo. ...................................................... 13
Exercícios de Fixação ........................................................................................................ 14
3 - Sistema Binário, Hexadecimal e conversão de valores ....................15
Sistema Binário ............................................................................................................. 15
Sistema Hexadecimal .................................................................................................... 16
Tabela de conversão entre decimal, binário e hexadecimal .......................................... 16
Bit, Byte e Mega ................................................................................................................ 17
Exercícios de fixação ......................................................................................................... 18
4 - Arquitetura e Organização de Computadores ....................................19
Placa Mãe e seus componentes ........................................................................................ 19
Visão geral das placas-mãe ............................................................................................... 20
Item A – processador ..................................................................................................... 20
Item B - Memória RAM .................................................................................................. 21
Item C - Slots de expansão ........................................................................................... 22
Item D - Plug de alimentação ........................................................................................ 22
Item E - Conectores IDE, SATA e drive de disquete ...................................................... 22
Item F – BIOS CMOS e bateria ..................................................................................... 23
Item G - Conectores de teclado, mouse, USB, impressora e outros ............................. 24
Item H - Furos de encaixe ............................................................................................. 25
Item I – Chipset ............................................................................................................. 25
Placas-mãe onboard .......................................................................................................... 25
5 - Barramentos (Físico e de Expansão), Memórias, Processador e
Portas de Comunicação ...............................................................................28
ISA ................................................................................................................................. 28
ISA de 8 bits .............................................................................................................. 28
ISA de 16 bits ............................................................................................................ 28
ISA Plug and Play ...................................................................................................... 29
PCI................................................................................................................................. 29
AGP ............................................................................................................................... 29
AGP 8X ..................................................................................................................... 30
PCI-Express .................................................................................................................. 30
PCI Express 2.0 ............................................................................................................. 32
Fire Wire ........................................................................................................................ 32
Memória ROM ................................................................................................................... 32
Tipos de ROM................................................................................................................ 33
Memórias RAM .................................................................................................................. 33
SIMM (single inline memory module) ................................................................................. 35
DIMM - Dual Inline Memory Module .............................................................................. 36
SO-DIMM....................................................................................................................... 36
SDR SDRAM ................................................................................................................. 37
DDR SDRAM ................................................................................................................. 37
A Era DDR ................................................................................................................. 38
Modelos ..................................................................................................................... 38
Dual-Channel ............................................................................................................ 38
Frequência de memórias ........................................................................................... 39
DDR2 ............................................................................................................................. 39
DDR3 ............................................................................................................................. 39
Diferenças entre as Memórias Anteriores.................................................................. 39
Memória GDDR ................................................................................................................. 40
Tipos de Memória GDDR .......................................................................................... 41
RIMM - Rambus Inline Memory Module (Módulo de memória RAMbus) ........................... 42
Memória CACHE ............................................................................................................... 43
Cache L1 ....................................................................................................................... 43
Cache L2 ....................................................................................................................... 43
Cache L3 ....................................................................................................................... 43
Tamanho da cache ........................................................................................................ 44
Memória Flash ................................................................................................................... 44
Flash NAND................................................................................................................... 44
Jumpers ............................................................................................................................. 44
Processadores ................................................................................................................... 45
Fan Cooler – Water Cooler ............................................................................................ 46
Cooler e Dissipador ....................................................................................................... 46
Processadores com dois ou mais núcleos ......................................................................... 47
Por que chips dual core são melhores do que os antigos? ........................................... 47
Eu preciso comprar um chip dual core? ........................................................................ 47
Interface Serial, Paralela e USB ........................................................................................ 48
6 - Gabinetes, Periféricos e Placas de expansão. ...................................51
Gabinetes .......................................................................................................................... 51
Tipos .................................................................................................................................. 51
Periféricos .......................................................................................................................... 52
Mouse ................................................................................................................................ 52
Teclado .............................................................................................................................. 53
Monitor ............................................................................................................................... 53
CRT ............................................................................................................................... 53
LCD ............................................................................................................................... 54
Impressoras ....................................................................................................................... 55
Impressora de Impacto .................................................................................................. 55
Impressora Jato de tinta ................................................................................................ 56
Tecnologias de impressão ................................................................................................. 56
Buble jet ou térmico ....................................................................................................... 56
Piezo-elétrico ................................................................................................................. 57
Impressora Laser ........................................................................................................... 57
Plotter (Traçador gráfico) ............................................................................................... 58
Placas de Expansão .......................................................................................................... 58
Placa de rede (ethernet) ................................................................................................ 58
Placa de fax/modem ...................................................................................................... 59
Placa controladora de Vídeo ......................................................................................... 60
Discos Diversos ................................................................................................................. 61
HD – Hard Disk.............................................................................................................. 61
ATA/PATA .................................................................................................................. 62
Serial ATA ou SATA ................................................................................................... 62
SCSI .......................................................................................................................... 62
Fibre Channel ............................................................................................................ 63
Como os dados são gravados e lidos ....................................................................... 63
Capacidade do disco rígido ....................................................................................... 64
SSD’s - Solid State Disks (discos de estado sólido) ...................................................... 65
Disquete ........................................................................................................................ 66
CD-ROM e DVD ............................................................................................................ 66
Scanner ............................................................................................................................. 67
Leitor de Código de Barras ................................................................................................ 68
7 - IMC II - (Para segundo Módulo) ............................................................69
8Inicialização, Particionamento, Formatação, Sistema de arquivo e
MBR 69
BIOS – POST – SETUP ..................................................................................................... 69
Particionamento de Discos ................................................................................................ 71
Formatação ........................................................................................................................ 72
Sistemas de Arquivos ........................................................................................................ 73
EXT3.............................................................................................................................. 74
FAT32 ............................................................................................................................ 75
RaiserFS........................................................................................................................ 75
NTFS ............................................................................................................................. 76
Setor de boot (MBR) .......................................................................................................... 77
9 - Manutenção Preventiva, Corretiva e Preditiva ...................................79
MANUTENÇÃO PREVENTIVA .......................................................................................... 79
MANUTENÇÃO CORRETIVA ............................................................................................ 80
MANUTENÇÃO PREDITIVA .............................................................................................. 81
10 -
Check List para Manutenção Preventiva ........................................82
Hardware ........................................................................................................................... 82
Software ............................................................................................................................. 82
Como realizar a limpeza dos componentes ....................................................................... 82
MoBo ............................................................................................................................. 82
Processador .................................................................................................................. 82
Placa de Video............................................................................................................... 82
Placa de Som ................................................................................................................ 82
Placa de Rede ............................................................................................................... 83
Modem........................................................................................................................... 83
Memórias ....................................................................................................................... 83
Teclado .......................................................................................................................... 83
Coolers .......................................................................................................................... 83
Monitores ....................................................................................................................... 83
MOUSES ....................................................................................................................... 83
Drive de disquetes ......................................................................................................... 83
Divers de CD-R ............................................................................................................. 84
CDRoms ........................................................................................................................ 84
Cabos ............................................................................................................................ 84
Câmeras Digitais ........................................................................................................... 84
Exercícios de Fixação ........................................................................................................ 84
11 -
Portas de Comunicação ....................................................................85
Porta Paralela (SPP, EPP e ECP) ................................................................................. 86
Cabo Paralelo............................................................................................................ 86
Limite do Cabo Paralelo ............................................................................................ 87
Conectores da Comunicação Paralela ...................................................................... 87
Designação da Porta Paralela ................................................................................... 88
Quantidade das Portas Paralelas .............................................................................. 88
Relação Entre os Endereços das Portas Paralelas ................................................... 88
Velocidade da Comunicação Paralela ....................................................................... 88
ECP, EPP e SPP ....................................................................................................... 88
Portas Seriais ................................................................................................................ 89
Velocidade da Comuncação Serial ............................................................................ 89
Designação da Porta Serial ....................................................................................... 90
Quantidade das Portas Seriais .................................................................................. 90
Relação Entre os Endereços das Portas Seriais ....................................................... 90
Modos de Comunicação ............................................................................................ 91
Parâmetros da Comunicação Serial .......................................................................... 92
Paridade (parity) ........................................................................................................ 92
.................................................................................................................................. 93
Start e Stop Bit .......................................................................................................... 93
Baud Rate ................................................................................................................. 94
Data Bits .................................................................................................................... 94
Definição dos parâmetros.......................................................................................... 94
Tabela de endereços de Portas ..................................................................................... 95
IRQ (Interruped Request) .................................................................................................. 96
Quando recebida uma interrupção o que acontece ? .................................................... 96
DMA (Direct Memory Access) ........................................................................................ 97
Controlador de DMA .................................................................................................. 97
Quantos canais de DMA existem ? ........................................................................... 98
Quem usa DMA ? ...................................................................................................... 98
Controladores de Disco ................................................................................................. 98
12 13 -
Instalação de S.O. e Aplicativos (Em DESENVOLVIMENTO) .....100
Robótica
(Em DESENVOLVIMENTO) .....................................100
Porta Paralela (LPT1)
O comando PORT[] - Pascal
O comando ??? - VB
14 -
(Em DESENVOLVIMENTO) ..................................... 100
(Em DESENVOLVIMENTO) ...................... 100
(Em DESENVOLVIMENTO) .................................. 100
Referências Bibliográficas..............................................................100
Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores
1 - Elétrica e Eletrônica Básica
Tensão e Corrente elétrica AC/CC e Potência
Eletricidade só existe quando há diferença de potencial. Por exemplo, se temos dois fios, um
com potencial 12 e outro com potencial 0 (zero), então temos uma diferença de potencial de
12 V. Se temos dois fios com potencial 12, então não há diferença de potencial e a tensão
elétrica obtida entre esses dois fios será zero.
Assim, a rede elétrica é formada por dois fios, um chamado fase e outro chamado neutro. O
fio neutro possui potencial zero e o fio fase é por onde a tensão elétrica é transmitida. Como
haverá diferença de potencial entre a fase e o neutro, haverá tensão elétrica. Na rede elétrica a
tensão é alternada, já que potencial elétrico do fio fase é uma forma de onda senoidal, isto é,
varia ao longo do tempo.
Tensão elétrica é a diferença de potencial entre dois pontos.
Corrente Elétrica é o resultado da aplicação de uma tensão entre dois pontos, continuamente
ou durante um certo tempo.
Potência é a energia fornecida, recebida ou gasta por unidade de tempo.
Corrente contínua (CC) é constante com o tempo (pilhas, acumuladores,circuitos eletrônicos
e outros).
Corrente alternada (AC) é aquela que varia com o tempo, geralmente de forma senoidal,
repetindo 60 ciclos/s ou 60 Hz (motores, geradores, transformadores, retificadores, instalações
elétricas industriais e prediais.
Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br
7
ANALOGIA
Imagine uma caixa d’água bem cheia, com um cano saindo dela e descendo para uma torneira,
se a torneira estiver fechada não haverá corrente de água pelo cano, mas se abrirmos a torneira
passará a ter uma corrente de água pelo cano.
Agora imaginemos essa mesma caixa d’água com dois canos saindo dela e descendo cada um
para uma torneira, um cano mais grosso com uma torneira grande e um cano mais fino para
uma torneira pequena. Se abrirmos as duas torneiras teremos dois canos com correntes de
água, mas o de cano mais grosso estará com uma corrente de água maior do que o de cano
mais fino, porém os dois saem da mesma caixa d’água, daí podemos dizer que:
A caixa d’água cheia é a tensão;
Os canos são os condutores;
A água quando passa pelos canos, quando a torneira está aberta, é a corrente e as torneiras são
a Carga que está sendo alimentada.
Viram que embora a caixa d’água seja a mesma podemos ter várias correntes de água
diferentes dependendo do tamanho dos canos e das torneiras.
― O CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA DE UM APARELHO ELÉTRICO ESTÁ DIRETAMENTE
RELACIONADO À SUA POTÊNCIA ELÉTRICA E AO TEMPO QUE ELE FICAR FUNCIONANDO”
Aterramento
O terra é um sinal que contém zero volt absoluto. Ele é usado para igualar o potencial elétrico
entre equipamentos elétricos. Normalmente o terra é ligado à carcaça metálica do
equipamento. Em equipamentos onde o gabinete seja plástico, o terra é ligado à carcaça
metálica existente no interior do equipamento.
Você deve estar se perguntando qual é a diferença entre o terra e o neutro, já que ambos
8
possuem potencial zero.
Acontece que o fio neutro pode ficar "sujo" devido a fugas apresentadas pelos equipamentos
elétricos presentes na sua casa ou trabalho. Por exemplo, ele vem da rua com potencial zero
mas, devido aos equipamentos que existem em sua casa, houve uma fuga (que é normal) e o
neutro passou a ter um potencial ligeiramente maior, digamos 6 V. Se comparado com o fio
fase, então, a diferença de potencial baixou, nesse caso, 6 V. Mas, como os equipamentos
elétricos normalmente possuem uma tolerância alta, essa queda na tensão não alterará
funcionamento deles (a tensão baixou de 127 V para 121 V nesse exemplo, o que fará com
que os equipamentos continuem funcionando normalmente).
O terra apresenta, portanto, um potencial de zero volt absoluto. Isso é conseguido através da
instalação de uma barra de ferro no solo (e daí o nome "terra"). Como a terra é uma fonte
inesgotável de elétrons, o seu potencial é inalterável. Caso algum equipamento tente "sujar" o
terra (como ocorre com o neutro), o excesso de tensão é encaminhado para a terra, mantendo
o potencial elétrico sempre em zero.
A questão é que o fio terra só faz sentido quando estamos operando com equipamentos
elétricos que irão ser interligados entre si e onde não pode haver diferença de potencial entre
eles. Para um ferro de passar roupas, para um liqüidificador e para uma lâmpada, o uso do fio
terra não faz o menor sentido, já que eles não precisam de uma referência do zero volt
absoluto, pois a tolerância desses equipamentos permite a eles operarem corretamente mesmo
quando o fio neutro está "sujo".
Por esse motivo é que nas instalações elétricas residenciais só há, na maioria das vezes, os
fios fase e neutro, já que assume-se que você não terá em casa equipamentos elétricos que
necessitem de aterramento.
Filtro de linha – Régua
Seu papel principal é filtrar os ruídos e interferências da rede
elétrica, ou seja, ele faz a energia passar limpinha pela corrente
para o computador.
Isso acontece porque ele tem uma peça chamada varistor que
elimina qualquer freqüência elétrica acima de 60 Hz. Esse valor é o
padrão e significa que a tensão elétrica variou 60 vezes em um
intervalo de 1 segundo.
9
10
Estabilizadores
Necessário para estabilizar a corrente elétrica,
principalmente se a corrente for muito instável. O
computador e todos os periféricos devem ser
conectados ao estabilizador.
UPS / No break
O no-break é o melhor sistema de proteção e o mais completo
de todos. Ele também é conhecido como UPS (Uninterruptible
Power
Supply),
em
português,
fonte
de
alimentação
ininterrupta.
Sua diferença crucial em relação ao estabilizador é que além de
estabilizar a tensão, na falta de energia, ele continua
alimentando o seu micro por um determinado tempo para que você possa utilizar mais um
pouqinho o PC, salvar tudo e desligá-lo em segurança.
Isso se deve ao fato do no-break possuir uma bateria, que é carregada enquanto a
rede elétrica está funcionando normalmente.
Essa bateria possui uma autonomia, que é o tempo em que ela sustenta o
computador ligado. Esse tempo varia em no-breaks normais, de 10 a 15 minutos
de energia. Por isso não é recomendado ficar usando o computador como se
nada tivesse acontecido.
Para que a autonomia seja maior, é recomendável que se ligue somente o computador e o
monitor ao no-break, evitando a conexão de outros periféricos que contribuem para o
esgotamento mais rápido da bateria.
Fontes de alimentação (AT e ATX)
As fontes ATX (Advanced Tecnology Extendend) possuem comando direto da placa mão, ou
se preferir até de uma placa de rede especial, com as fontes atx a sua maquina poderá desligar
sozinha a sua fonte, por isso, quando você desliga o Windows, sua fonte desliga
automaticamente, sem você precisar esperar aquela tela pra poder apertar o botão.
Estas fontes são muito úteis, pois você pode programar a hora
de desligar o PC, o próprio PC quando não utilizado pode se
desligar, e você poderá desligar inclusive
via rede.
As fontes AT AT (Advanced Tecnology)
não possuem esta comodidade, o que
significa que quando você desligar o Windows, terá que esperar ele
desligar, e depois manualmente desligar a fonte no botão ou chave.
2 - A FERRAMENTA MAIS IMPORTANTE
Antes de mexer nas fontes, seria interessante você possuir aquela ferramenta importantíssima
para qualquer técnico que trabalha com coisas que se liga na tomada: a lâmpada serie. A
construção dela é simples, barata e economizará muitos fusíveis, semicondutores, sem falar
nos estouros e fumacinhas. Para ter uma lâmpada serie na bancada, simplesmente acrescente
uma tomada universal com uma lâmpada incandescente em série com o fio fase. Neutro e
terra são ligados normalmente na rede.
Lista de materiais:
1 Lâmpada incandecente de 100 ou 150 watts/ 110 ou 220 volts (verifique a tensão da sua rede elétrica).
1 Metro de cabo pp 1,5 mm de expessura ou qualquer outro fio paralelo de capa dupla.
1 Soquete de porcelana para lâmpada.
1 Tomada.
1 Plug para tomada.
1 Base de madeira 15X15 cm. para a montagem do circuito.
4 Parafusos.
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Ilustração de ligação elétrica
Norma NBR 14136 veja mais em:
< http://www.siemens.com.br/templates/coluna1.aspx?channel=7425>
Uso de Multímetro
http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_04.asp
Multímetros digitais
Multímetros digitais são projetados por engenheiros eletrônicos e produzidos em massa. Até
mesmo os modelos mais baratos podem incluir características que você, iniciante,
provavelmente não as usará. Tais medidores dão, como saída, uma exibição numérica
normalmente através das propriedades dos mostradores de cristais líquidos.
As ilustrações a seguir mostra modelos de multímetro digitais.
12
Muito cuidado ao ligar o medidor na rede elétrica domiciliar.
Comentemos o segundo modelo. É um multiteste (multímetro) denominado multímetro auto
ajustável. Mediante o botão central você se limita a escolher uma função, ou seja, que
grandeza quer medir (tensão, corrente, resistência, decibéis etc.), o restante o aparelho faz por
conta própria. Ele escolhe qual o alcance mais indicado e apresenta no mostrador a leitura
(digital) acompanhada da unidade de medida. Ele é mais caro que o medidor comum mas,
obviamente, de manuseio mais simples.
Cuidado especial deve ser tomado para as ligações das pontas de prova no multiteste. O fio
vermelho que termina em ponta deve ser conectado ao terminal marcado com V, W ,mA e o
fio preto que termina com um jacaré deve ser inserido no terminal marcado com COM
(COMUM).
Testes de mesa (aulas práticas) sobre o conteúdo.
Exercícios práticos em Laboratório.
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Exercícios de Fixação
1 - Qual a importância de se utilizar as tomadas com três pinos para computadores?
2 - O que é um aterramento? Para que serve?
3 - Um bom filtro de linha é necessário? Por que?
4 - Para que serve o estabilizador?
5 - Qual a diferença entre estabilizador e No-Break? Qual é melhor? Justifique.
6 - O que faz a Fonte do computador?
7 - Qual a diferença entre fontes AT e ATX?
8 - O que é um multímetro? Para que serve?
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3 - Sistema Binário, Hexadecimal e conversão de valores
Sistema Binário
O sistema binário é um sistema de numeração posicional 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 tensão, pelo que o seu
sistema de numeração natural é o sistema binário (aceso, apagado). Com efeito, num sistema
simples como este é possível simplificar o cálculo, com o auxílio da lógica booleana. Em
computação, chama-se um dígito binário (0 ou 1) de bit, que vem do inglês Binary Digit. Um
agrupamento de 8 bits corresponde a um byte (Binary Term). Um agrupamento de 4 bits é
chamado de nibble.
O sistema binário é base para a Álgebra booleana (de George Boole - matemático inglês), que
permite fazer operações lógicas e aritméticas usando-se apenas dois dígitos ou dois estados
(sim e não, falso e verdadeiro, tudo ou nada, 1 ou 0, ligado e desligado). Toda eletrônica
digital e computação está baseada nesse sistema binário e na lógica de Boole, que permite
representar por circuitos eletrônicos digitais (portas lógicas) os números, caracteres, realizar
operações lógicas e aritméticas. Os programas de computadores são codificados sob forma
binária e armazenados nas mídias (memórias, discos, etc) sob esse formato.
Existe um método muito simples para converter binário em decimal, e vice-versa.
| 128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
0
0
0
0
1
0
1
0
= 10
0
0
0
1
1
0
0
0
= 24 (8+16=24)
1
1
0
0
0
0
0
0
= 192 (64+128=192)
1
0
1
1
1
0
1
0
= 186 (2+8+16+32+128=186)
(2+8=10)
15
Sistema Hexadecimal
O sistema hexadecimal é um sistema de numeração posicional que representa os números em
base 16 —portanto empregando 16 símbolos—.
Está vinculado à informática, pois os computadores costumam utilizar o byte ou octeto como
unidade básica da memória; e, devido a um byte representar 28 = 256 valores possíveis, e isto
poder representar-se como 2^8 = 2^4 \cdot 2^4 = 16 \cdot 16 = 1 \cdot 16^2 + 0 \cdot 16^1 +
0 \cdot 16^0, o que, segundo o teorema geral da numeração posicional, equivale ao número
em base 16 10016, dois dígitos hexadecimais correspondem exatamente —permitem
representar a mesma linha de inteiros— a um byte.
Isto fá-lo muito útil para a visualização de vertidos de memória já que permite saber de jeito
singelo o valor de cada byte da memória.
Devido ao sistema decimal geralmente usado para a numeração apenas dispor de dez
símbolos, deve-se incluir seis letras adicionais para completar o sistema.
Tabela de conversão entre decimal, binário e hexadecimal
Decimal
Binário
Hexadecimal
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
1100
1101
1110
1111
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
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Bit, Byte e Mega
Bit (simplificação para dígito binário, ―BInary digiT‖ em inglês) é a menor unidade de
informação usada na Computação e na Teoria da Informação, embora muitas pesquisas
estejam sendo feitas em computação quântica com qubits. Um bit tem um único valor, 0 ou 1,
ou verdadeiro ou falso, ou neste contexto quaisquer dois valores mutuamente exclusivos.
Embora os computadores tenham instruções (ou comandos) que possam testar e manipular
bits, geralmente são idealizados para armazenar instruções em múltiplos de bits, chamados
bytes. No princípio, byte tinha tamanho variável mas atualmente tem oito bits. Bytes de oito
bits também são chamados de octetos. Existem também termos para referir-se a múltiplos de
bits usando padrões prefixados, como kilobit (kb), megabit (Mb) e gigabit (Gb). De notar que
a notação para bit utiliza um "b" minúsculo, em oposição à notação para byte que utiliza um
"B" maiúsculo (kB, MB, GB).
Fisicamente, o valor de um bit é, de uma maneira geral, armazenado como uma carga elétrica
acima ou abaixo de um nível padrão em um único capacitor dentro de um dispositivo de
memória.
Telecomunicações ou volume de tráfego em redes de computadores são geralmente descritos
em termos de bits por segundo. Por exemplo, ―um modem de 56 kbps é capaz de transferir
dados a 56 kilobits em um único segundo‖ (o que equivale a 6,8 kilobytes (kibibyte), 6,8 kB,
com B maiúsculo para mostrar que estamos nos referindo a bytes e não a bits.
O Megabyte (MB) é uma unidade de medida de informação que equivale a 1 000 000 Bytes
(segundo SI) ou a 2^20 = 1 048 576 Bytes.
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Exercícios de fixação
1 - Converta os seguintes números binários para decimal:
a) 10110
b) 10001101
c) 100100001001
d) 1111010111
e) 10111111
2 - Converta os seguintes valores decimais para binário:
a) 37
b) 14
c) 189
d) 205
e) 2313
f) 511
3 - Qual é o maior valor decimal que pode ser representado por um número binário de 8 bits?
E por um de 16 bits?
4 - Converta os seguintes valores hexadecimais para decimal:
a) 92
b) 1A6
c) 37FD
d) 2C0
e) 7FF
5 - Converta os seguintes valores decimais em hexadecimal:
a) 75
b) 314
c) 2048
d) 25619
e) 4095
6 - O que é bit?
7 - Quantos bits são necessários para formar 1 Byte?
18
19
4 - Arquitetura e Organização de Computadores
A arquitetura de computadores é a ciência que estuda os componentes básicos para o
projeto, desenvolvimento e construção de computadores. Estuda com profundidade as
características de um projeto de hardware do computador, como a tecnologia empregada,
desempenho, custo e finalidade.
Pode-se dizer que a Tecnologia da Informação ou simplesmente a ―INFORMÁTICA‖, de
maneira geral, pode ser modelada conforme a ilustração a seguir:
APLICATIVOS
Word – Excel
Sistemas Administrativos
SISTEMA OPERACIONAL
Windows – Linux/UNIX
MAC/OS – Solaris – BSD
HARDWARE
Placas, Processadores,
Memórias, Periféricos, etc.
Fonte: o autor
Placa Mãe e seus componentes
Placa-mãe, também denominada mainboard ou motherboard, é uma placa de circuito impresso
eletrônico/electrónico. É considerado o elemento mais importante de um computador, pois
tem como função permitir que o processador se comunique com todos os periféricos
instalados. Na placa-mãe encontramos não só o processador, mas também a memória RAM,
os circuitos de apoio, as placas controladoras, os conectores do barramento PCI e os chipset,
que são os principais circuitos integrados da placa-mãe e são responsáveis pelas
comunicações entre o processador e os demais componentes.
Visão geral das placas-mãe
As placas-mãe são desenvolvidas de forma que seja possível conectar todos os dispositivos
quem compõem o computador. Para isso, elas oferecem conexões para o processador, para a
memória RAM, para o HD, para os dispositivos de entrada e saída, entre outros.
A foto a seguir exibe uma placa-mãe. Trata-se de um modelo Soyo SY-KT880 Dragon 2. As
letras apontam para os principais itens do produto, que são explicados nos próximos
parágrafos. Cada placa-mãe possui características distintas, mas todas devem possibilitar a
conexão dos dispositivos que serão citados no decorrer deste texto.
Item A – processador
O item A mostra o local onde o processador deve ser conectado. Também conhecido como
socket, esse encaixe não serve para qualquer processador, mas sim para um modelo (ou para
modelos) específico. Cada tipo de processador tem características que o diferenciam de outros
modelos. Essas diferenças consistem na capacidade de processamento, na quantidade de
memória cache, na tecnologia de fabricação usada, no consumo de energia, na quantidade de
terminais (as "perninhas") que o processador tem, entre outros. Assim sendo, a placa-mãe
deve ser desenvolvida para aceitar determinados processadores. A motherboard vista acima,
por exemplo, é compatível com os processadores Duron, Athlon XP e Sempron (todos da
fabricante AMD) que utilizam a forma de conexão conhecida por "Socket A". Assim sendo,
20
processadores que utilizam outros sockets, como o Intel Pentium 4 ou o AMD Athlon 64 não
se conectam a esta placa.
Por isso, na aquisição de um computador, deve-se escolher primeiro o processador e, em
seguida, verificar quais as placas-mãe que são compatíveis. À medida que novos
processadores vão sendo lançados, novos sockets vão surgindo.
É importante frisar que, mesmo quando um processador utiliza um determinado socket, ele
pode não ser compatível com a placa-mãe relacionada. Isso porque o chip pode ter uma
capacidade de processamento acima da suportada pela motherboard. Por isso, essa questão
também deve ser verificada no momento da montagem de um computador.
Item B - Memória RAM
O item B mostra os encaixes existentes para a memória RAM. Esse conector varia conforme o
tipo. As placas-mãe mais antigas usavam o tipo de memória popularmente conhecido como
SDRAM. No entanto, o padrão mais usado atualmente é o DDR (Double Data Rate), que
também recebe a denominação de SDRAM II (termo pouco usado). A placa-mãe da imagem
acima possui duas conexões (ou slots) para encaixe de memórias DDR.
As memórias também trabalham em velocidades diferentes, mesmo quando são do mesmo
tipo. A placa-mãe mostrada acima aceita memórias DDR que trabalham a 266 MHz, 333 MHz
e 400 MHz. Supondo que a motherboard só aceitasse velocidades de até 333 MHz, um pente
de memória DDR que funciona a 400 MHz só trabalharia a 333 MHz nessa placa, o máximo
suportado.
Em relação à capacidade, as memórias mais antigas ofereciam 4 MB, 8 MB, 16 MB, 32 MB,
64 MB, etc. Hoje, já é possível encontrar memórias que vão de 128 MB a 1 GB de
capacidade. Enquanto você lê este texto, pode ser que o limite atual já esteja maior.
21
22
Item C - Slots de expansão
Para que seja possível conectar placas que adicionam funções ao computador, é necessário
fazer uso de slots de expansão. Esses conectores permitem a conexão de vários tipos de
dispositivos. Placas de vídeo, placas de som, placas de redes, modems, etc, são conectados
nesses encaixes. Os tipos de slots mais conhecidos atualmente são o PCI (Peripheral
Component Interconnect) - item C1 -, o AGP (Accelerated Graphics Port) - item C2 -, o CNR
(Communications Network Riser) - item C3 - e o PCI Express (PCI-E). As placas-mãe mais
antigas apresentavam ainda o slot ISA (Industry Standard Architecture).
A placa-mãe vista acima possui um slot AGP (usado exclusivamente por placas de vídeo), um
slot CNR (usado para modems) e cinco slots PCI (usados por placas de rede, placas de som,
modems PCI, etc). A tendência atual é que tanto o slot AGP quanto o slot PCI sejam
substituídos pelo padrão PCI Express, que oferece mais recursos e possibilidades.
Item D - Plug de alimentação
O item D mostra o local onde deve-se encaixar o cabo da fonte que leva energia elétrica à
placa-mãe. Para isso, tanto a placa-mãe como a fonte de alimentação devem ser do mesmo
tipo. Existem, atualmente, dois padrões para isso: o ATX e o AT (este último saiu de linha,
mas ainda é utilizado). A placa-mãe da foto usa o padrão ATX. É importante frisar que a
placa-mãe sozinha consegue alimentar o processador, as memórias e a grande maioria dos
dispositivos encaixados nos slots. No entanto, HDs, unidades de CD e DVD, drive de disquete
e cooler (um tipo de ventilador acoplado ao processador que serve para manter sua
temperatura em limites aceitáveis de uso) devem receber conectores individuais de energia.
Item E - Conectores IDE, SATA e drive de disquete
O item E2 mostra as entradas padrão IDE (Intergrated Drive
Electronics) onde devem ser encaixados os cabos que ligam HDs e
unidades de CD/DVD à placa-mãe. Esses cabos, chamados de "flat
cables", podem ser de 40 vias ou 80 vias (grossamente falando, cada
via seria um "fiozinho"), sendo este último mais eficiente. Cada cabo
pode suportar até dois HDs ou unidades de CD/DVD, totalizando até
quatro dispositivos nas entradas IDE. Note também que E1 aponta
para o conector onde deve ser encaixado o cabo que liga o drive de
disquete à motherboard.
Existe também, um tipo de HD que não segue o padrão IDE, mas sim
o SATA (Serial ATA), como mostra a figura ao lado
23
Item F – BIOS CMOS e bateria
(BIOS=Basic Input/Output System – CMOS=Complementary Metal-Oxide Semiconductor)
O item F2 aponta para o chip Flash-ROM e o F1, para a bateria que o alimenta. Esse chip
contém um pequeno software chamado BIOS (Basic Input Output System), que é responsável
por controlar o uso do hardware do computador e manter as informações relativas à hora e
data. Cabe ao BIOS, por exemplo, emitir uma mensagem de erro quando o teclado não está
conectado. Na verdade, quando isso ocorre, o BIOS está trabalhando em conjunto com o Post,
um software que testa os componentes de hardware após o computador ser ligado.
Através de uma interface denominada Setup,
também presente na Flash-ROM, é possível
alterar configurações de hardware, como
velocidade do processador, detecção de discos
rígidos, desativação de portas USB, etc.
Como mostra a imagem ao lado, placas-mãe
antigas usavam um chip maior para o BIOS.
Veja mais em:
< http://www.guiadohardware.net/tutoriais/placa-mae-componentes-formatos/bios.html>
O CMOS serve para armazenar as configurações do setup. Como elas representam um
pequeno volume de informações, ele é bem pequeno em capacidade. Assim como a memória
RAM principal, ele é volátil, de forma que as configurações são perdidas quando a
alimentação elétrica é cortada. Por isso, toda placa mãe inclui uma bateria, que mantém as
configurações quando o micro é desligado.
A mesma bateria alimenta também o relógio de tempo real (real time clock), que, apesar do
nome pomposo, é um relógio digital comum, que é o responsável por manter atualizada a hora
do sistema, mesmo quando o micro é desligado.
Para zerar o CMOS, você precisa apenas cortar o fornecimento de energia para ele. Existem
duas formas de fazer isso. A primeira é (com o micro desligado) remover a bateria da placa
mãe e usar uma moeda para fechar um curto entre os dois contatos da bateria durante 15
segundos. Isso garante que qualquer carga remanescente seja eliminada e o CMOS seja
realmente apagado. A segunda é usar o jumper "Clear CMOS", que fica sempre posicionado
próximo à bateria. Ele possui duas posições possíveis, uma para uso normal e outra para
apagar o CMOS ("discharge", ou "clear CMOS"). Basta mudá-lo de posição durante 15
segundos e depois recolocá-lo na posição original.
Uma dica é que muitas placas vêm de fábrica com o jumper na posição "discharge", para
evitar que a carga da bateria seja consumida enquanto a placa fica em estoque. Ao montar o
micro, você precisa se lembrar de verificar e, caso necessário, mudar a posição do jumper,
caso contrário a placa não funciona, ou exibe uma mensagem de erro durante o boot e não
salva as configurações do Setup.
Item G - Conectores de teclado, mouse, USB, impressora e outros
O item G aponta para a parte onde ficam localizadas as entradas para a conexão do mouse
(tanto serial, quanto PS/2), teclado, portas USB, porta paralela (usada principalmente por
impressoras), além de outros que são disponibilizados conforme o modelo da placa-mãe.
Esses itens ficam posicionados de forma que, quando a motherboard for instalada em um
gabinete, tais entradas fiquem imediatamente acessíveis pela parte traseira deste. A imagem
abaixo mostra um outro modelo de placa-mãe da Soyo, a SY-P4VGM, desenvolvida para o
processador Intel Pentium 4, que exibe esses conectores através de outro ângulo:
A disposição de entradas vista acima é semelhante em toda placa-mãe que segue o padrão
ATX. No antigo padrão AT, esse posicionamento é de outra forma e alguns conectores são
diferentes.
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Item H - Furos de encaixe
Para evitar danos, a placa-mãe deve ser devidamente presa ao gabinete. Isso é feito através de
furos (item H) que permitem o encaixe de espaçadores e parafusos. Para isso, é necessário que
a placa-mãe seja do mesmo padrão do gabinete. Se este for AT, a placa-mãe deverá também
ser AT. Se for ATX (o padrão atual), a motherboard também deverá ser, do contrário o
posicionamento dos locais de encaixe serão diferentes para a placa-mãe e para o gabinete.
Item I – Chipset
O chipset é um chip responsável pelo controle de uma série de itens da placa-mãe, como
acesso à memória, barramentos e outros. Principalmente nas placas-mãe atuais, é bastante
comum que existam dois chips para esses controles: Ponte Sul (I1) e Ponte Norte (I2):
Ponte Sul (South Bridge): este geralmente é responsável pelo controle de dispositivos de
entrada e saída, como as interfaces IDE ou SATA. Placas-mãe que possuem som onboard
(visto adiante), podem incluir o controle desse dispositivo também na Ponte Sul;
Ponte Norte (North Bridge): este chip faz um trabalho "mais pesado" e, por isso, geralmente
requer um dissipador de calor para não esquentar muito. Repare que na foto da placa-mãe em
que esse chip é apontado, ele, na verdade, está debaixo de uma estrutura metálica. Essa peça é
dissipador. Cabe à Ponte Norte as tarefas de controle do FSB (Front Side Bus - velocidade na
qual o processador se comunica com a memória e com componentes da placa-mãe), da
freqüência de operação da memória, do barramento AGP, etc.
Os chipsets não são desenvolvidos pelas fabricantes das placas-mãe e sim por empresas como
VIA Technologies, SiS e Intel (esta é uma exceção, já que fabrica motherboards também).
Assim sendo, é comum encontrar um mesmo chipset em modelos concorrentes de placa-mãe.
Placas-mãe onboard
"Onboard" é o termo empregado para distinguir placas-mãe que possuem um ou mais
dispositivos de expansão integrados. Por exemplo, há modelos que têm placa de vídeo, placa
de som, modem ou placa de rede na própria placa-mãe. A motherboard estudada neste artigo
25
possui placa de som (C-Media CMI9761A 6-channel) e placa de rede (VIA VT6103 10/100
Mbps Ethernet) integradas, ou melhor, onboard. Por esta razão, os conectores desses
dispositivos ficam juntos às entradas mostradas no item G, visto anteriormente.
A vantagem de se utilizar modelos onboard é a redução de custo do computador, uma vez que
deixa-se de comprar determinados dispositivos porque estes já estão incluídos na placa-mãe.
No entanto, é necessário ter cuidado: quanto mais itens onboard uma placa-mãe tiver, mais o
desempenho do computador será comprometido. Isso porque o processador acaba tendo que
executar as tarefas dos dispositivos integrados. Na maioria dos casos, placas de som e rede
onboard não influenciam significantemente no desempenho, mas placas de vídeo e modems
sim.
As placas de vídeo, mesmo os modelos mais simples, possuem um chip gráfico que é
responsável pela geração de imagens. Este, por sua vez, requer memória para tal,
principalmente quando trata imagens em 3D. Uma placa de vídeo onboard, mesmo quando
acompanhada de um chip gráfico integrado, acaba "tomando atenção" do processador, além
de usar parte da memória RAM.
Se um computador é comprado para uso em uma loja ou em alguma aplicação que não requer
muito desempenho, a compra de um computador com placa-mãe onboard pode ser viável. No
entanto, quem deseja uma máquina para jogos e aplicações mais pesadas deve pensar
seriamente em adquirir uma placa-mãe "offboard", isto é, com nenhum item integrado, ou no
máximo, com placa de som ou rede onboard.
Escrito por Emerson Alecrim - http://www.infowester.com/motherboard.php
26
1 – Qual a função da Placa Mãe?
2 – Qual a diferença entre placas-mãe on e off-board? Qual é melhor? Justifique.
3 – O que é BIOS? Para que serve?
4 – O que é Chipset? pra que ele serve?
5 – O que acontece se eu retirar a bateria/pilha de um computador?
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5 - Barramentos (Físico e de Expansão), Memórias, Processador e
Portas de Comunicação
http://pt.wikipedia.org/wiki/Barramento
Em ciência da computação barramento é um conjunto de linhas de comunicação que
permitem a interligação entre dispositivos, como o CPU, a memória e outros periféricos.
Esses fios estão divididos em três conjuntos:
• via de dados: onde trafegam os dados;
• via de endereços: onde trafegam os endereços;
• via de controle: sinais de controle que sincronizam as duas anteriores.
O desempenho do barramento é medido pela sua largura de banda (quantidade de bits que
podem ser transmitidos ao mesmo tempo), geralmente potências de 2:
•
8 bits, 16 bits, 32 bits, 64 bits, etc.
Também pela velocidade da transmissão medida em bps (bits por segundo) por exemplo:
•
10 bps, 160 Kbps, 100 Mbps, 1 Gbps etc.
ISA
ISA (acrónimo para Industry Standard Architecture), é um barramento para computadores,
padronizado em 1981, inicialmente utilizando 8 bits para a comunicação, e posteriormente
adaptado para 16 bits.
ISA de 8 bits
Utilizado para a comunicação com os periféricos nos antigos micros XT (processadores
8088), opera a uma frequência de 8 MHz utiliza 8 bits para comunicação, o que permitia a
passagem de dados à velocidade teórica de 8 MB/s. Foi o primeiro barramento de expansão.
ISA de 16 bits
Expansão do ISA de 8 bits, para a utilização em processadores a partir do 286. A comunicação
com os periféricos utiliza palavras de 16 bits e frequência de 8 MHz, permitindo a
transmissão de dados à taxa de 16 MB/s. É um barramento do tipo compartilhado, compatível
com placas ISA 8 bits.
28
ISA Plug and Play
A primeira tecnologia de barramentos de expansão a implementar o PnP, foi a MCA, que era
proprietária da IBM. Percebeu-se logo que o PnP era uma excelente novidade, pois o usuário
não tem que configurar jumpers correndo o risco de queimar a placa. Tal facilidade foi
implantada para o barramento ISA. Os slots ISA não PnP são conhecidos como Legacy ISA.
PCI
O Barramento PCI (Peripheral Component Interconnect - Interconector de Componentes
Periféricos) é um elemento para conectar periféricos em computadores baseados na
arquitetura IBM PC.
Foi criado pela Intel em junho de 1992 na mesma época em que desenvolvia o processador
Pentium. Tem capacidade de trabalhar a 32bits ou 64 bits e as frequências de 33MHz ou
66MHz, oferecendo altas taxas de transferência de dados. Um barramento PCI de 32 bits pode
transferir até 132 MiBits por segundo trabalhando a 33MHz, enquanto um slot PCI de 64bits
tem sua taxa máxima dobrada, alcançando 264MiBits por segundo à frequência de 33MHz, ou
até 528MiBits por segundo operando a 66MHz.
Barramentos PCI suportam os recursos Plug and Play (PnP), permitindo que a placa instalada
seja automaticamente reconhecida pelo computador.
De forma geral, os barramentos PCIs são usados por vários tipos de periféricos, como placas
de vídeo, placas de som, placas de rede, modem, adaptadores USB.
AGP
A Accelerated Graphics Port (Porta Gráfica Acelerada) (AGP, muitas vezes também chamada
Advanced Graphics Port (Porta Gráfica Avançada)) é um barramento de computador
(computer bus) ponto-a-ponto de alta velocidade, padrão para conectar um tipo de periférico a
uma placa-mãe de computador, geralmente é acoplado a esse slot uma aceleradora gráfica,
que tem a função de acelerar o processamento de imagens 3D (terceira dimensão).
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O AGP aloca dinamicamente a memória RAM do sistema para armazenar a imagem da tela e
para suportar o mapeamento de textura, z-buffering e alpha blending.
AGP originada pela Intel, e esta empresa montou originalmente o AGP em um chipset para
seu microprocessador Pentium II em 1997. As placas AGP normalmente excedem um pouco
as placas PCI em tamanho. O AGP se tornou comum em sistemas mainstream em 1998.
A primeira versão do AGP, agora chamada AGP 1x, usa um barramento de 32-bits operando a
66 MHz. Isto resulta em uma máxima tranferência de dados para um slot AGP 1x de 266
MB/s. Em comparação, um barramento PCI de 32-bits a 33MHz padrão (o qual pode ser
composto de um ou mais slots) consegue no máximo 133 MB/s.
A partir de 2003, novas versões do AGP incrementam a taxa de transferência dramaticamente
de dois a oito vezes. Versões disponíveis incluem AGP 2x, AGP 4x, e AGP 8x. Em adição,
existem placas AGP Pro de vários tipos. Elas requerem usualmente maior voltagem e algumas
ocupam o espaço de duas placas em um computador (ainda que elas se conectam a apenas um
slot AGP).
AGP 8X
O AGP 8X é uma versão recente do barramento AGP, que apesar de manter a freqüência de
operação de 66 Mhz passou a ser capaz de realizar 8 transferências por ciclo, atingindo uma
taxa de 2133 MB/s. Tem uma característica especial que é a utilização da memória RAM
compartilhada como memória de vídeo.
PCI-Express
PCI Express (também conhecido como PCIe ou PCI-EX) é o padrão de slots para placas de
PCs sucessor do AGP e do PCI. Sua velocidade vai de x1 até x32 (sendo que atualmente só
existe disponível até x16). Mesmo a versão x1 consegue ser duas vezes mais rápido que o PCI
tradicional. No caso das placas de vídeo, um slot PCI Express x16 é duas vezes mais rápido
que um AGP 8x.
30
A tecnologia PCI Express conta com um recurso que permite o uso de uma ou mais conexões
seriais ("caminhos", também chamados de lanes) para transferência de dados. Se um
determinado dispositivo usa apenas um caminho, então diz-se que este utiliza o barramento
PCI Express 1x, se utiliza 4 conexões, sua denominação é PCI Express 4x e assim por diante.
Cada lane pode ser bidirecional, ou seja, recebe e envia dados (250 MB/s em cada direção
simultaneamente). O PCI Express utiliza, nas suas conexões, linhas LVDS (Low Voltage
Differential Signalling).
Sua arquitetura diferencial, que permite grande imunidade ao ruído (pelo fato de ser um
barramento serial), e arquitectura de baixa voltagem que permite aumentar a largura de banda,
foi possível graças à redução de signal skew (atrasos na linha de transmissão).
Cada conexão usada no PCI Express trabalha com 8 bits por vez, sendo 4 em cada direção. A
freqüência usada é de 2,5 GHz, mas esse valor pode variar. Assim sendo, o PCI Express 1x
consegue trabalhar com taxas de 250 MB por segundo, um valor bem maior que os 133 MB/s
do padrão PCI de 32 bits.
Existem algumas placas-mãe que possuem um slot PCIe x16 (por exemplo) que na verdade
trabalha em x8 ou x4, fato que ocorre por depender da quantidade de linhas disponíveis para
uso no chipset e também por ser possível o uso de slots maiores com menos caminhos de
dados.
Atualmente são encontrados slots x1, x4, x8 (raramente) e 16x. Certamente, com o passar do
tempo, esse limite aumentará. A tabela abaixo mostra os valores das taxas do PCI Express
comparadas às taxas do padrão AGP:
•
AGP 1x: 266 MBps --- PCI Express 1x: 250 MBps
•
AGP 4x: 532 MBps --- PCI Express 4x: 1000 MBps
•
AGP 8x: 1064 MBps - PCI Express 8x: 2000 MBps
•
AGP 16X: 2128 MBps - PCI Express 16x: 4000 MBps
31
PCI Express 2.0
Em janeiro de 2007 foi concluído o desenvolvimento do padrão PCI Express 2.0, que oferece
o dobro de velocidade do padrão antigo, ou seja, 500 MB/s (também bidirecional) ao invés
dos 250 MB/s. Um slot PCI Express x16, no padrão 2.0, poderá transferir até 8 GB/s contra 4
GB/s do padrão anterior.
Fire Wire
O FireWire (também conhecido como i.Link, IEEE 1394 ou High Performance Serial
Bus/HPSB) é uma interface serial para computadores pessoais e aparelhos digitais de áudio e
vídeo que oferece comunicações de alta velocidade e serviços de dados em tempo real. O
FireWire pode ser considerado uma tecnologia sucessora da quase obsoleta interface paralela
SCSI.
Memória ROM
A memória ROM (acrónimo para a expressão inglesa Read-Only Memory) é um tipo de
memória que permite apenas a leitura, ou seja, as suas informações são gravadas pelo
fabricante uma única vez e após isso não podem ser alteradas ou apagadas, somente
acessadas. São memórias cujo conteúdo é gravado permanentemente.
Uma memória ROM propriamente dita vem com seu conteúdo gravado durante a fabricação.
Atualmente, o termo Memória ROM é usado informalmente para indicar uma gama de tipos
de memória que são usadas apenas para a leitura na operação principal de dispositivos
eletrônicos digitais, mas possivelmente podem ser escritas por meio de mecanismos especiais.
Entre esses tipos encontramos as PROM, as EPROM, as EEPROM e as memórias flash.
Ainda de forma mais ampla, e de certa forma imprópria, dispositivos de memória terciária,
como CD-ROMs, DVD-ROMs, etc., também são algumas vezes citados como memória
ROM.
Apesar do nome memória ROM ser usado algumas vezes em contraposição com o nome
memória RAM, deve ficar claro que ambos os tipos de memória são de acesso aleatório.
32
Tipos de ROM
•
PROMs (Programmable Read-Only Memory) podem ser escritas com dispositivos
especiais mas não podem mais ser apagadas
•
EPROMs (Erasable Programmable Read-Only Memory) podem ser apagadas pelo uso
de radiação ultravioleta permitindo sua reutilização
•
EEPROMs (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) podem ter seu
conteúdo modificado eletricamente, mesmo quando já estiver funcionando num
circuito eletrônico
•
Memória flash semelhantes às EEPROMs são mais rápidas e de menor custo
•
CD-ROM são discos ópticos que retêm os dados não permitindo sua alteração
•
DVD-ROM são discos ópticos, tal como os CD-ROM, mas de alta densidade.
Memórias RAM
Memória RAM (Random Access Memory), ou memória de acesso aleatório, é um tipo de
memória que permite a leitura e a escrita, utilizada como memória primária em sistemas
eletrônicos digitais.
33
O termo acesso aleatório identifica a capacidade de acesso a qualquer posição em qualquer
momento, por oposição ao acesso sequencial, imposto por alguns dispositivos de
armazenamento, como fitas magnéticas.
O nome da Memória RAM não é verdadeiramente apropriado, já que outros tipos de memória
(ROM, etc...) também permitem o acesso aleatório a seu conteúdo. O nome mais apropriado
seria Memória de Leitura e Escrita.
Apesar do conceito de memória de acesso aleatório ser bastante amplo, atualmente o termo é
usado apenas para definir um dispositivo eletrônico que o implementa, basicamente um tipo
específico de chip. Nesse caso, também fica implícito que é uma memória volátil, isto é, todo
o seu conteúdo é perdido quando a alimentação da memória é desligada.
Algumas memórias RAM necessitam que os seus dados sejam frequentemente refrescados
(atualizados), podendo então ser designadas por DRAM (Dynamic RAM) ou RAM Dinâmica.
Por oposição, aquelas que não necessitam de refrescamento são normalmente designadas por
SRAM (Static RAM) ou RAM Estática.
Do ponto de vista da sua forma física, uma memória RAM pode ser constituída por um
circuito integrado DIP ou por um módulo SIMM, DIMM, SO-DIMM, etc. Para computadores
pessoais elas são normalmente adquiridas em pentes de memória, que são placas de circuito
impresso que já contém várias memórias já montadas e configuradas de acordo com a
arquitetura usada na máquina.
A velocidade de funcionamento de uma memória é medida em Hz ou MHz. Este valor está
relacionado com a quantidade de blocos de dados que podem ser transferidos durante um
segundo. Existem no entanto algumas memórias RAM que podem efetuar duas transferências
de dados no mesmo ciclo de relógio, duplicando a taxa de transferência de informação para a
mesma frequência de trabalho. Além disso, a colocação das memórias em paralelo
(propriedade da arquitetura de certos sistemas) permite multiplicar a velocidade aparente da
memória.
A memória principal de um computador baseado na Arquitetura de Von-Neumann é
constituída por RAM. É nesta memória que são carregados os programas em execução e os
34
respectivos dados do utilizador. Uma vez que se trata de memória volátil, os seus dados são
perdidos quando o computador é desligado. Para evitar perdas de dados, é necessário salvar a
informação para suporte não volátil (por ex. disco rígido), ou memória secundária.
Para acelerar os acessos a memória de trabalho, utiliza-se normalmente uma memória cache.
SIMM (single inline memory module)
Os primeiros módulos SIMM forneciam 8 bits simultâneos e precisavam ser usados em
grupos para formar o número total de bits exigidos pelo processador. Processadores 386 e 486
utilizam memórias de 32 bits, portanto os módulos SIMM eram usados em grupos de 4.
Os módulos SIMM usados até então tinham 30 contatos, portanto eram chamados de
SIMM/30, ou módulos SIMM de 30 vias (ou 30 pinos).
SIMM de 72 vias forneciam 32 bits simultâneos. Em placas de CPU 486, um único módulo
SIMM/72 formava um banco de memória com 32 bits.
Os módulos SIMM/72, apesar de serem mais práticos que os SIMM/30, eram pouco
utilizados, até o lançamento do processador Pentium. O Pentium trabalha com memórias de
64 bits, portanto dois módulos SIMM/72 iguais formam um banco de 64 bits.
35
DIMM - Dual Inline Memory Module
DIMM - Dual Inline Memory Module, encapsulamento, e um dos tipos de memória DRAM.
As memórias DIMM estão divididas basicamente em dois tipos: as SDRAM-SDR (Single
Data Rate) e SDRAM-DDR (Double Data Rate). São classificadas também de acordo com a
quantidade de vias que possuem, por exemplo, a SDRAM-SDR que possui 168 vias e a
SDRAM-DDR que possui 184 vias. Ao contrário das memórias SIMM, estes módulos
possuem contatos em ambos os lados do pente, e daí lhes vem o nome (DIMM é a sigla de
Double Inline Memory Module). São módulos de 64 bits, nao necessitando mais utilizar o
esquema de ligação das antigas SIMM's, a paridade.
São comuns módulos de 64 MB, 128 MB, 256 MB, 512 MB e 1 GB.
SO-DIMM
Uma memória SO-DIMM (acrônimo para small outline dual in-line memory module) é um
tipo de memória de computador.
As memórias SO-DIMM são uma alternativa menor às memórias DIMM, tendo
aproximadamente metade de seu tamanho. Como resultado, são usadas principalmente em
laptops, computadores pessoais com gabinetes pequenos, impressoras robustas de escritório e
equipamentos de rede como roteadores.
Sua configuração varia entre 72, 100, 144 ou 200 pinos. O pacote com 100 pinos suporta
tranferência de dados de 32 bits, enquanto os pacotes de 144 e 200 suportam transferência de
64 bits. Em contraste, as memórias DIMM tradicionais possuem 168, 184 ou 240 pinos, todos
suportando transferência de dados de 64 bits.
36
SDR SDRAM
SDRAM não é um tipo de memória e sim um padrão. Existem 4 tipos de memórias com esse
padrão:
•
SDR SDRAM: 1 dado por pulso de clock.
•
DDR, DDR2 e DDR3 SDRAM: 2 dados por pulso de clock.
Veio para substiuir as memórias EDO que não era sincronizadas e tinham que esperar um
tempo para entragar o dado pedido pelo precessador, assim tornando a SDR SDRAM muito
mais rapida. A memória SDR SDRAM tambem trouxe uma novidade, que em vez de um
grande banco de dados unificado, ela dividiu em 2, 4 ou 8. Utilizada no Pentium I, II e III e no
antigo Athlon. Obteve-se a necessidade de uma substituidora, pela dificuldade de atingir
clocks maiores, assim foi criada a memória DDR.
Existem 3 tipos de SDR SDRAM:
•
PC66: Trabalha na freqüência de 66Mhz;
•
PC100: Trabalha na freqüência de 100Mhz;
•
PC133: Trabalha na freqüência de 133Mhz.
DDR SDRAM
DDR SDRAM ou double-data-rate synchronous dynamic random access memory (memória
de acesso aleatório dinâmica de taxa de transferência dobrada) é um tipo de circuito integrado
de memória utilizado em computadores.
37
A Era DDR
A DDR SDRAM foi criada para ter o dobro de desempenho em relação as memória existentes
(que passaram a ser chamadas SDR SDRAM) sem aumentar o clock da memória.
A memória DDR SDRAM alcança uma largura de banda maior que a da SDR SDRAM por
usar tanto a borda de subida quanto a de descida do clock para transferir dados, realizando
efetivamente duas transferências por ciclo de clock. Isto efetivamente quase dobra a taxa de
transferência sem aumentar a freqüência do barramento externo. Desta maneira, um sistema
com SDRAM tipo DDR a 100 MHz tem uma taxa de clock efetiva de 200 MHz. Com os
dados sendo transferidos 8 bytes por vez, a DDR SDRAM fornece uma taxa de transferência
de: [freqüência do barramento da memória] × 2 (pois é uma taxa dupla) × [número de bytes
transferidos]. Assim, com uma freqüência de barramento de 100 MHz, a DDR SDRAM
fornece uma taxa de transferência máxima de 1600 MB/s.
DDR SDRAM DIMMs tem 184 pinos (em contra partida dos 168 pinos da SDR SDRAM).
As frequencias de clock das memorias DDR são padronizadas pelo JEDEC.
Modelos
Alguns modelos de DDR SDRAM:
•
PC1600 ou DDR200 - 200 MHz clock anunciado, 100 MHz clock real.
•
•
•
Dual-Channel
Alguns chipsets e os Athlon 64: Soquete 939 e Soquete AM2, usam essas memórias em
configurações de canal duplo, duplicando a largura de banda efetiva e acessando a memoria a
128 bits.
É esperado que nos próximos anos a memória DDR seja substituída pela DDR-II, que
apresenta clocks de freqüências mais altas porém utilizando a mesma tecnologia empregada
na atual DDR. Competindo com a DDR-II teremos a Rambus XDR, Quad Data Rate (QDR) e
Quad Band Memory (QBM) SDRAM.
38
Frequência de memórias
Memórias devem ser combinadas sempre com a mesma frequência, códigos e de preferência
do mesmo fabricante para que não haja travamento (tela azul) ou congelamento de imagens
ou memória virtual insuficiente, a tendência atualmente é padronizar micros com no mínimo 2
GB de memória.
Obs.: Isso é um procedimento "aconselhável" mas não obrigatório pois as memórias DDR são
projetadas para minimizar esse tipo de conflito. Tanto que memórias DDR 400 por exemplo,
possuem as temporizações de 333 e 266 para que sejam compatíveis com placas deste tipo.
DDR2
O DDR2, ou DIMM SDRAM DDR2, é uma evolução ao antigo padrão DDR SDRAM,
conforme homologação da JEDEC. A nova tecnologia veio com a promessa de aumentar o
desempenho, diminuir o consumo elétrico e o aquecimento, aumentar a densidade e
minimizar a interferência eletromagnética (ruído). São esperados módulos de até 4GB de
memória.
DDR3
A memória DDR3 (também chamada DDR3 SDRAM, Taxa Dupla de Transferência Nível
Três de Memória Síncrona Dinâmica de Acesso Aleatório) é um padrão para memórias RAM
que está sendo desenvolvida para ser a sucessora das memórias DDR2 SDRAM.
Diferenças entre as Memórias Anteriores
Ela aparece com a promessa de reduzir em 40% o consumo de energia comparadas aos
módulos de memórias DDR2 comercializadas atualmente, devido à sua tecnologia de fabrico
de 90 [nanômetros] (90nm), permite baixas taxas de operação de consumo e baixas voltagens
(1.5 Volt, comparado com as DDR2 que consomem 1.8V até 2.1V, ou as DDR´s comuns de
2.5V). Transístores "dual-gate" ou "portão duplo" serão usados para reduzir as taxas de
consumo atuais.
As DDR3 apresentam um buffer de 8 bits, onde as DDR2 usam 4 bits, e as DDR 2 bits.
Teoricamente, estes módulos podem transferir dados à taxa de freqüencia efetiva de 400 a 800
MegaHertz (MHz) (para uma largura de banda de clock simples, de 800 a 1600 Mhz),
39
comparadas com as DDR2 e suas taxas actuais de 200 a 625 MHZ (400 a 1250 MHz) ou
DDR's e a sua taxa de 100 a 200 MHz (200 a 400 MHz). Atualmente, tais requisitos de
largura de banda têm sido do mercado das placas de vídeo, onde vasta troca de informação
entre os buffers é requerida, logo, a DDR3 pode ser uma boa escolha para os fabricantes de
GPU.
Protótipos foram anunciados no ano de 2005. Supostamente, a Intel afirmou seu anúncio
preliminar de que espera estar preparada para oferecer suporte para as DDR3 perto do fim do
ano de 2007. Já a AMD em seus planos para o futuro indica que adotará as memórias DDR3
no começo de 2008.
Em Agosto de 2006, a Samsung anuncia suas memórias DDR3, na qual suas freqüencias vão
de 800 a 1333 MHz. Também, promete que em 2007 chegará a uma taxa de freqüencia de
1600 MHZ, transferindo a 25.6 GB/s. Em relação à capacidade de armazenamento não houve
tanto avanço, mantendo a capacidade entre os 256MB e 2GB.
As memórias GDDR3, com nome similar mas com tecnologia totalmente diferente, já estão
em uso há anos nas melhores placas de vídeo conhecidos da NVIDIA e ATI Technologies e
são parte também do sistema de memória do Xbox 360 da Microsoft, e muitas vezes
aparecem nestes casos referências incorrectas às DDR3.
Memória GDDR
Memórias RAM também são usadas em placas de vídeo, para formar o circuito de memória
de vídeo. Até muito recentemente, a memória de vídeo usava exatamente a mesma tecnologia
da memória RAM que é instalada na placa-mãe. Placas de vídeo de alto desempenho, no
entanto, estavam precisando de memórias mais rápidas do que as usadas convencionalmente
no PC. Com isso optou-se por usar memórias com as tecnologias DDR2 e DDR3. Só que as
memórias DDR2 e DDR3 usadas em placas de vídeo têm características diferentes das
memórias DDR2 e DDR3 usadas no PC – especialmente a tensão de alimentação. Por este
motivo é que elas são chamadas GDDR2 e GDDR3 (o ―G‖ vem de ―Gráfica‖). As memória
DDR opera a 2,5V enquanto a memória DDR2 opera a 1,8V, levando a um menor consumo
elétrico e uma menor geração de calor. As memórias GDDR2 continuam operando a 2,5 V.
Como rodam a clocks mais altos do que as memórias DDR, elas geram mais calor do que
40
estas. É por este motivo que as memórias GDDR2 foram pouco usadas como memória de
vídeo – somente as placas GeForce FX 5700 Ultra e GeForce FX 5800 Ultra usaram esse tipo
de memória. Inclusive pouco tempo depois do lançamento da GeForce FX 5700 Ultra vários
fabricantes lançaram modelos desta placa usando memórias GDDR3, possivelmente para
amenizar os efeitos de calor e consumo provocados pelo uso das memórias GDDR2. Já as
memórias GDDR3 podem operar a 2,0 V (no caso das memórias da Samsung) ou a 1,8 V (no
caso das memórias dos outros fabricantes), resolvendo o problema do aquecimento. É por este
motivo que este tipo de memória é usado pelas placas de vídeo de alto desempenho.
Memórias DDR3 ainda não foram lançadas para o PC, mas provavelmente serão alimentadas
com 1,5 V, diferenciando-se, assim, das memórias GDDR3. Fisicamente falando, as memórias
GDDR2 e GDDR3 usam o encapsulamento BGA (Ball Grid Array), como você pode conferir
nas figuras, o mesmo usado pelas memórias DDR2 usadas no PC. É impossível detectar
visualmente se um chip de memória é GDDR2 ou GDDR3. A saída é ir a um site de busca ou
ao site do fabricante da memória e procurar pelo número que está impresso na memória.
Tipos de Memória GDDR
Os seguintes tipos de GDDR são desenvolvidos:
GDDR1:
Nesta primeira geração está a tensão VDD / VDDQ com 2.5/2.5 V. Com taxas de pulso de
disparo de 183 a 500 Megahertz e as latências LIDAS de 3, 4 e 5 ciclos de pulso de disparo,
resultando numa taxa máxima de fluxo de informação de 16 GB/s com o barramento 128-Bit.
A GDDR1 trabalha como (PC) - a memória do GDR com um Prefetch dobro.
GDDR2:
GDDR2 representou uma etapa intermediária impopular com o avanço de GDDR, que parte
de GDDR1. As características eram a tensão VDD/VDDQ de 2.5/1.8 V, taxas de pulso de
disparo de 400 a 500 megahertz e latências LIDAS de 5, 6 e 7 ciclos de pulso de disparo.
Assim resultando numa taxa máxima de informação de 32 GB/s com o barramento 256-Bit.
GDDR3:
GDDR3 é fornecido com uma tensão VDD/VDDQ por 1.8/1.8 V. Com taxas de pulso de
disparo de 500 a 800 megahertz e de latências LIDAS de 5 a 9 ciclos de pulso de disparo, com
taxa máxima de 51.2 GB/s é possível com o barramento 256-Bit. GDDR3 trabalha como (PC)
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- DDR2-Speicher com um Prefetch quádruplo, ele transferirá assim 4 informações a cada dois
ciclos de processamento.
GDDR3 aconteceu com ATI esboçado e veio para a primeira vez com isso nVidia GeForce FX
5700 Ultra e mais tarde com o GeForce 6800 Ultra ao emprego. Com ATI a memória tornouse para a primeira vez com aquela Radeon Blocos X800. Promova os produtos well-known,
com que o uso GDDR3 encontra, são Sony Playstation 3 (TA 256 para o mapa do diagrama) e
Microsoft Xbox 360 (a TA 512 é usada ao mesmo tempo pelo CCU e pelo GPU).
GDDR4:
A pioneira na produção das memórias GDDR4 é a Samsung em 5 de Julho 2006. Teste a
amostra de Hynix esteja disponível; presumably as freqüências de pulso de disparo até 1.45
gigahertz são possíveis. Assim um flow-rate máximo da informação deve ser conseguido por
até 92.8 GB/s com o emperramento 256-Bit. GDDR4 trabalha como (PC) - o DDR3-Speicher
com um Prefetch eightfold. O primeiro mapa do diagrama, em que GDDR4 com uma
freqüência de pulso de disparo era eigesetzt por 1GHz, é o X1950 XTX de ATI.
RIMM - Rambus Inline Memory Module (Módulo de memória RAMbus)
A memória RDRAM é uma tecnologia proprietária e seu uso depende do pagamento de
royaties à empresa Rambus, pois não se trata somente da construção de novos circuito
integrados, mas de todo um novo conceito envolvendo o acesso à memória RAM.
A grande notícia é que todos os principais fabricantes de processadores (Intel, AMD e Cyrix)
já licenciaram o uso dessa tecnologia - bem como diversos outros tradicionais fabricantes de
memória e chipset - o que nos leva a crer que esse será o tipo de memória RAM mais
utilizado nos próximos anos
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Memória CACHE
Memória Cache é uma pequena quantidade de memória estática de alto desempenho, tendo
por finalidade aumentar o desempenho do processador realizando uma busca antecipada na
memória RAM. A taxa de acerto típica pode variar entre 80% e 99%.
Cache L1
Uma pequena porção de memória estática presente dentro do processador. Em alguns tipos de
processador, como o Pentium 2, o L1 é dividido, em dois níveis: dados e instruções, que
"dizem" o que fazer com os dados. A partir do Intel 486, começou a se colocar a L1 no
próprio chip [processador]. Geralmente tem entre 16KB e 512KB. O AMD Semprom 2600+
possui 64KB de cache L1.
Cache L2
Possuindo o Cache L1 um tamanho reduzido e não apresentando uma solução ideal, foi
desenvolvido o cache L2, que contém muito mais memória que o cache 1. Ela é mais um
caminho para que a informação requisitada não tenha que ser procurada na lenta memória
principal. Alguns processadores colocam essa cache fora do processador, por questões
econômicas, pois uma cache grande implica num custo grande , mas há exceções, como no
Pentium II, por exemplo, cujas caches l1 e l2 estão no mesmo cartucho que está o
processador.
Cache L3
Terceiro nível de cache de memória. Inicialmente utilizado pelo AMD K6-III (por apresentar
o cache L2 integrado ao seu núcleo) utilizava o cache externo presente na placa-mãe como
uma memória de cache adicional. Ainda é um tipo de cache raro. Ainda, pois a complexidade
dos processadores atuais, com suas áreas chegando a milhões de transístores por micrômetros
ou picômetros de área, ela será muito útil. Talvez, no futuro, seja necessário um cache L4, ou
até mais.
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Tamanho da cache
Entre os fatores que determinam o tamanho de uma cache, estão:
•
•
•
•
•
•
O tamanho da memória principal
A relação acerto/falha
Tempo de acesso a memória principal
O custo médio, por bit, da memória principal, da cache L1 e L2
O tempo de acesso da cache Ll ou L2
A natureza do programa a ser executado no momento.
Memória Flash
Memória Flash é uma memória de computador do tipo EEPROM que permite que múltiplos
endereços sejam apagados ou escritos numa só operação. Em termos leigos, trata-se de um
chip re-escrevível que, ao contrário de uma RAM, preserva o seu conteúdo sem a necessidade
de fonte de alimentação. Esta memória é comumente usada em cartões de memória drives
flash, USB e em iPod.
Também vem começando a ser chamado de disco sólido pelo grande futuro que tem pela
frente, já que além de ser muito mais resistente que os discos rígidos atuais, apresenta menor
consumo, maiores taxas de transferência, latências e peso muito mais baixos. Chega a utilizar
apenas 5% dos recursos normalmente empregados na alimentação de discos rígidos. Já é
utilizado em notebooks, o que será expandido para a versão desktop nos próximos 5 anos.
Flash NAND
A memória flash NAND (Not AND) trabalha em alta velocidade, faz acesso seqüencial às
células de memória e trata-as em conjunto, isto é, em blocos de células, em vez de acessá-las
de maneira individual.
Jumpers
Jumper é uma ligação móvel entre dois pontos de um circuito eletrônico. É uma pequena peça
plástica que contém um metal, responsável pela condução de eletricidade. Em placas-mãe são
responsáveis por desviar o fluxo elétrico permitindo configurações por meio físico. São
pequenos contatos elétricos, envolvidos por um encapsulamento plástico, que servem para
programar opções de funcionamento das placas, no que diz respeito ao hardware.
Também denomina-se "Jumper" a um pedaço de fio condutor soldado diretamente às ilhas de
uma placa de circuito impresso com a função de interligar dois pontos da mesma.
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Processadores
O processador é a parte mais fundamental para o funcionamento de um computador.
Processadores são circuitos digitais que realizam operações como: cópia de dados, acesso a
memórias e operações lógicas e matemáticas.
Os processadores comuns trabalham apenas com lógica digital binária. Existem processadores
simples, que realizam um número pequeno de tarefas, que podem ser utilizados em aplicações
mais específicas, e também existem processadores mais sofisticados, que podem ser utilizados
para os mais diferentes objetivos, desde que programados apropriadamente.
Processadores geralmente possuem uma pequena memória interna, portas de entrada e de
saída, e são geralmente ligados a outros circuitos digitais como memórias, multiplexadores e
circuitos lógicos. Muitas vezes também um processador possui uma porta de entrada de
instruções, que determinam a tarefa a ser realizada por ele. Estas seqüências de instruções
geralmente estão armazenadas em memórias, e formam o programa a ser executado pelo
processador.
Em geral, fala-se que um processador é melhor do que outro na medida em que ele pode
realizar uma mesma tarefa em menos tempo, ou com mais eficiência. Processadores podem
ser projetados para tarefas extremamente específicas, realizando-as com eficiência
insuperável. Este é o caso nos processadores que controlam eletrodomésticos e dispositivos
simples como portões eletrônicos e algumas partes de automóveis. Outros visam uma maior
genericidade, como nos processadores em computadores pessoais. Por este motivo, por
exemplo, um jogo hipotético para videogame e PC requer neste último um poder de
processamento maior do que o primeiro.
Os processadores formam a classe mais elevada de circuitos digitais, precedidos pelas
máquinas de estado e unidades de lógica e aritmética.
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Fan Cooler – Water Cooler
Fan Cooler ou simplesmente conhecida como
―ventoinha‖ é um pequeno ventilador acoplado a
um dissipador (geralmente de alumínio) que tem a
função de resfriar o processador evitando que o
mesmo ―derreta‖ devido às altas temperaturas de
trabalho.
Um Water Cooler tem a mesma função, esfriar o
processador, porém, os Water Cooler utilizam água,
que é bombeada e passa dentro dos dissipadores e depois por uma especie de ―radiador‖ para
esfriar e voltar novamente ao ciclo.
Cooler e Dissipador
Cooler é o conjunto formado por ventoinha e dissipador.O dissipador serve para absorver o
calor gerado pelo chip(processador,chipset,gpu),e é feito de cobre ou aluminio,por ter uma
melhor dissipação a alta temperatura gerada.A ventoinha vai em cima do dissipador,fazendo o
processo de exaustão,ou seja,retirando para fora o calor gerado pelo chip.Antigamente
somente os processadores utilizavam cooler,mas hoje os chipsets das placas-mãe e os
gpus(processadores de placas de video) também utilizam.
46
Processadores com dois ou mais núcleos
Por que chips dual core são melhores do que os antigos?
Até a introdução da tecnologia dual core, os chips usados em notebooks e desktops
funcionavam com apenas um núcleo. Era ali que o dispositivo recebia e repassava
informações processadas para que o PC funcionasse.
A evolução do chip, no entanto, criou um problema para as fabricantes de processadores: além
de poder de processamento maior, o acúmulo de transistores fazia com que o dispositivo
esquentasse demais.
Chips que esquentam demais falham e, para contornar a inesperada barreira tecnológica, os
fabricantes duplicaram o número de núcleos em um único processador, que passaram a contar
agora com a tecnologia dual core.
A presença de dois núcleos dentro de um chip resolve três problemas: aumento a capacidade
de processamento, evita o problema de aquecimento e reduz o consumo de energia para que
os processadores funcionem.
Eu preciso comprar um chip dual core?
Cada vez mais, as novas aplicações exigem mais poder de processamento. Com isso, vai
chegar uma hora que você terá de migrar para um computador com chip de dois núcleos.
Imagine seu desktop com chips com um e dois núcleos. Navegar na internet com o
gerenciador de e-mails não é uma tarefa complicada no primeiro cenário, mas se você tentar
gravar um DVD enquanto acessa um vídeo online, por exemplo, seu micro pode ficar lento e
apresentar problemas de desempenho.
O segundo cenário promete lidar melhor com situações nas quais o usuário precisa fazer
várias tarefas ao mesmo tempo. Enquanto um núcleo cuida da renderização de um filme, por
exemplo, o segundo é responsável por processar o game de tiro que você comprou
recentemente sem, teoricamente, grande impacto no desempenho da máquina.
47
O lançamento do sistema operacional Windows Vista pode ser visto como um outro ótimo
exemplo.
A versão mais avançada do novo software, que conta com o sistema Aero de interface, exige
poder de processamento mínimo de 1 GHz, enquanto o Windows XP Professional exige
menos de três vezes a velocidade (300 MHz).
Por Guilherme Felitti, repórter do IDG Now!
http://idgnow.uol.com.br/computacao_corporativa/2006/07/27/idgnoticia.2006-07-27.6273885621
Interface Serial, Paralela e USB
Interfaces seriais:
As interfaces seriais são responsáveis pela comunicação bit-a-bit da placa-mãe com os
periféricos, entre eles, o teclado e o mouse. Às vezes, a impressora é encaixada também na
interface serial, se houver necessidade de deixá-la numa distância muito afastada do
computador.
Interfaces paralelas:
As interfaces paralelas são responsáveis pela comunicação byte-a-byte da placa-mãe com os
periféricos. Geralmente, é nessa interface que a impressora é conectada.
Interfaces USB:
Universal Serial Bus (USB) é um tipo de conexão Plug and Play que permite a conexão de
periféricos sem a necessidade de desligar o computador.
O USB foi concebido na óptica do conceito de Plug and Play, revolucionário na altura da
expansão dos computadores pessoais, bem como minimizar o esforço de concepção de
periféricos, no que diz respeito ao suporte por parte dos sistemas operacionais (SO) e
hardware. Assim, surgiu um padrão que permite ao SO e à placa-mãe diferenciar,
transparentemente:
•
A classe do equipamento (dispositivo de armazenamento, placa de rede, placa de som,
etc);
•
As necessidades de alimentação eléctrica do dispositivo, caso este não disponha de
48
alimentação própria;
•
As necessidades de largura de banda (para um dispositivo de vídeo, serão muito
superiores às de um teclado, por exemplo);
•
As necessidades de latência máxima;
•
Eventuais modos de operação internos ao dispositivo (por exemplo, máquina digital
pode operar, geralmente, como uma webcam ou como um dispositivo de
armazenamento - para transferir as imagens).
Ainda, foi projetado de maneira que possam ser ligados vários periféricos pelo mesmo canal
(i.e., porta USB). Assim, mediante uma topologia em árvore, é possível ligar até 127
dispositivos a uma única porta do computador, utilizando, para a derivação, hubs
especialmente concebidos, ou se por exemplo as impressoras ou outro periféricos existentes
hoje tivessem uma entrada e saida usb, poderíamos ligar estes como uma corrente de até 127
dispositivos, um ligado ao outro, os quais o computador gerenciaria sem nenhum problema,
levando em conta o tráfego requerido e velocidade das informação solicitadas pelo sistema.
Estes dispositivos especiais (os hub's anteriormente citados) - estes também dispositivos USB,
com classe específica -, são responsáveis pela gestão da sua sub-árvore e cooperação com os
nós acima (o computador ou outros hubs). Esta funcionalidade foi adaptada da vasta
experiência em redes de bus, como o Ethernet - o computador apenas encaminhará os pacotes
USB (unidade de comunicação do protocolo, ou URB, do inglês Uniform Request Block)
para uma das portas, e o pacote transitará pelo bus até ao destino, encaminhado pelos hubs
intermediários.
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1 - O que é um barramento?
2 - Cite os principais barramentos e fale brevemente sobre cada um deles.
3 - Qual a diferença entre memória ROM e RAM?
4 - O que é memória CACHE e por que ela é tão importante?
5 - O que faz um processador?
6 - Qual é o melhor processador?
7 - Qual a diferença das interfaces SERIAL e PARALELA?
8 - USB é paralela ou serial? Ela é melhor que as outras? Justifique.
50
51
6 - Gabinetes, Periféricos e Placas de expansão.
Gabinetes
Trata-se da capa que envolve a placa-mãe e demais peças internas de um microcomputador.
Por esse motivo, seu formato deve ser compatível com o formato da placa-mãe.
Tipos
Mini-Torre, Torre, Super-Torre e Horizontal (Desktop)
Mini-Torre
Torre
Horizontal
Super-Torre
Slim
Desk Top
Cases
Periféricos
Periféricos são aparelhos ou placas que enviam ou recebem informações do computador. Na
informática, o termo "periférico" aplica-se a qualquer equipamento acessório que seja ligado à
CPU (unidade central de processamento), ou, num sentido mais amplo, ao computador. São
exemplos de periféricos: impressoras, digitalizadores, leitores e ou gravadores de CDs e
DVDs, leitores de cartões e disquetes, mouses, teclados, câmeras de vídeo, entre outros. Cada
periférico tem a sua função definida, desempenhada ao enviar tarefas ao computador, de
acordo com sua função.
Existem vários tipos de periféricos:
•
De entrada: basicamente enviam informação para o computador (teclado, mouse,
joystick, digitalizador);
•
De saída: transmitem informação do computador para o utilizador (monitor,
impressora, caixa de som);
•
De processamento: processam a informação que a CPU (unidade central de
processamento) enviou;
•
De entrada e saída: enviam/recebem informação para/do computador (monitor
touchscreen, drive de DVD, modem). Muitos destes periféricos dependem de uma placa
específica: no caso das caixas de som, a placa de som.
•
De armazenamento: armazenam informações do computador e para o mesmo (pen
drive, disco rígido, cartão de memória, etc).
•
Externos: equipamentos que são adicionados a um computador, equipamentos a parte
que enviam e/ou recebem dados, acessórios que se conectam ao computador.
Outros recursos são adicionados ao computador através de placas próprias: é o caso da
Internet, com placa de rede ou modem; televisão, através de uma placa de captura de vídeo,
etc.
Mouse
O mouse, ou ratinho, é um dispositivo de entrada, geralmente utilizado em interfaces gráficas,
que serve para apontar e selecionar opções com rapidez. Alguns aplicativos, inclusive,
possuem funções que somente são acionáveis através do mouse, o que, na maioria dos casos,
se considera uma opção de projeto negativa. Apesar de não ter sido projetado para esse fim,
serve também para desenhar. Por questões ergonômicas o ideal, para essa finalidade, é utilizar
uma caneta ótica ou periférico semelhante.
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Teclado
O teclado é um dispositivo de entrada geralmente alfanumérico e contendo teclas especiais de
funções. Geralmente é dividido em quatro regiões distintas:
Monitor
O monitor de vídeo é um dispositivo de saída que serve como meio de comunicação
(interface) entre o computador e o usuário e, também, como meio de visualização de
resultados de processamentos.
Podem ser classificados em dois tipos:
CRT
Emissores de luz: São os monitores que disponibilizam a imagem através de um tubo de
raios catódicos (Cathod Ray Tube, CRT). São semelhantes a uma televisão analógica, com a
diferença que os monitores de vídeo recebem sinais digitais. Trata-se de uma válvula
eletrônica em que se produz e observa, de maneira controlada e controlável, um feixe de
elétrons acelerados que incidem sobre uma tela fosforescente. A determinação de quais feixes
de elétrons e quando irão incidir sobre a tela é informada através de dados digitais. Os feixes
de elétrons e a luz produzida ao se chocarem contra a tela são fenômenos naturais, portanto,
de natureza analógica, do ponto de vista computacional.
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LCD
Refletores de luz: São monitores de vídeo de tela plana. Uma das tecnologias mais
conhecidas é a tela de cristal líquido (Liquid Cristal Display, LCD), utilizada em notebooks.
Outras tecnologias também empregadas são a eletroluminescência orgânica (Organic EL) e o
gás de plasma.
A esquerda podemos ver um tubo de monitor CRT e a direita um painel LCD.
Fonte: < http://www.acrisoft.com/aula_monitores_lcd>
A resolução de um monitor de vídeo é a medida da quantidade de pontos que formam a sua
imagem. Um ponto no monitor de vídeo é denominado pixel (picture element, elemento de
imagem). Dot pitch é o tamanho do menor pixel que um monitor pode exibir. Quanto maior a
resolução, melhor será a definição das imagens disponibilizadas e, por conseqüência, sua
qualidade. Por exemplo, uma resolução de 800 x 600 pixels possui melhor definição (e
qualidade) do que uma resolução de 600 x 480 pixels.
Em monitores coloridos de tubos de raios catódicos (CRT), cada pixel é formado por um
conjunto de três pontos: um vermelho, um verde e um azul (red, green and blue - RGB). Para
formar a cor amarela, acionam-se os pontos vermelho e verde em intensidade máxima. Para o
branco, acionam-se os três pontos em máxima intensidade. O preto é a ausência do três.
Cores intermediárias são obtidas através da intensidade intermediária das cores vermelha,
verde e azul. Existem, entretanto, os monitores monocromáticos. Geralmente, neste caso, a
cor disponível é verde, âmbar ou branco sobre fundo preto.
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Impressoras
A impressora é um dispositivo de saída, que serve para impressão de documentos em papel
ou outro meio similar. Existem três métodos distintos de impressão que podem ser adotados
pelas impressoras:
serial: um caracter por vez
linear: uma linha por vez
por página: uma página por vez
Entre os tipos de impressora oferecidos pela indústria atualmente, podemos citar:
Impressora de Impacto
São ainda especialmente úteis para impressão em formulários carbonados. Seu ponto fraco,
porém, é que o impacto das agulhas geralmente fazem muito barulho. Para minimizar esse
problema, muitas empresas colocam as impressoras de impacto dentro de abafadores de
ruídos.
Impressora matricial LX300
Fonte: < http://www.infowester.com/impressoras.php>
Existem vários tipos de impressora de impacto:
matriciais (dot matrix): São impressoras que possuem agulhas que batem em uma fita,
registrando, caracter a caracter ou pontoa-ponto, o documento no papel. São baratas, lentas,
podendo ser gráficas.
margarida: Possuem cabeçote de impressão em margarida, como o próprio nome diz. Seus
caracteres são limitados aos constituintes da margarida colocada. São baratas e lentas
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também.
esfera: Semelhante à margarida, só que no lugar da margarida, existe uma esfera de
caracteres.
cilindro ou tambor: São mais caras e rápidas do que as matriciais. Geralmente podem
imprimir linha por linha.
de correia ou de cadeia: Também são mais caras e rápidas do que as matriciais e podem
imprimir linha por linha.
Impressora Jato de tinta
As impressoras a jato de tinta utilizam sistemas dotados de uma
cabeça de impressão ou cabeçote com centenas de orifícios que
despejam milhares de gotículas de tinta por segundo, comandados
por um programa que determina quantas gotas e onde deverão ser
lançadas as gotículas e a mistura de tintas.
Tecnologias de impressão
Buble jet ou térmico
Atualmente é o sistema mais utilizado, onde a impressora aquece pequenas quantidades de
tintas a até 500ºC. Com o aquecimento uma bolha é formada e força as pequenas gotículas de
tinta saírem pelo bocal. O processo leva cerca de 20 milionésimos de segundo por gota. Esse é
o sistema utilizado por fabricantes como Hewlett-Packard, Lexmark, Xerox e Canon. O
mecanismo fica situado no cartucho de tinta, tornando o valor do cartucho mais caro, mas
com menor manutenção e utilização de todo o conteúdo, pois seu conteúdo fica sob pressão. A
resolução que é medida em DPIs, é boa, e tem um ótimo custo benefício.
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Piezo-elétrico
Sistema utilizado pela Epson, emprega um cristal piezo-elétrico que muda de forma com a
eletricidade. Assim, o cristal é entortado, gerando pressão suficiente para expelir uma gotícula
de tinta, muito pequena, alcançando resoluções muito altas, com gradações de cores quase
imperceptíveis. O mecanismo fica situado na impressora, sendo os cartuchos apenas
reservatórios, mas com fluxo de tinta baseado em sucção, e aceitam tanto tintas corantes como
pigmentadas. Sua resolução é ótima, mas tem a desvantagem de entupir com facilidade caso
não seja usada diariamente.
Impressora Laser
As impressoras a laser são um tipo de impressoras que produzem
resultados de grande qualidade para quem quer desenho gráfico ou texto.
Esta impressora utiliza o raio laser para a impressão. Envia a informação
para um tambor, através de raios laser
O modo de funcionamento é muito semelhante ao das fotocopiadoras. As impressoras a laser
podem imprimir em cores ou preto e branco.
O funcionamento das impressoras a laser baseia-se na criação de um tambor fotossensível,
que por meio de um feixe de raio laser cria uma imagem eletrostática de uma página
completa, que será impressa. Em seguida, é aplicada no tambor, citado acima, um pó ultrafino
chamado de TONER, que adere apenas às zonas sensibilizadas. Quando o tambor passa sobre
a folha de papel, o pó é transferido para sua superfície, formando as letras e imagens da
página, que passa por um aquecedor chamado de FUSOR, o qual queima o Toner fixando-o
na página.
57
Plotter (Traçador gráfico)
O plotter é um dispositivo de saída utilizado por empresas de arquitetura e engenharia para
desenhar plantas, gráficos, etc. Desenham através de canetas especiais em diversas cores e
em papéis que variam do tamanho A4 até o A0 (tamanhos A4, A3, A2, A1 e A0).
Outras tecnologias também empregadas são o jato de tinta sólida (phase change), a
transferência térmica de cera (thermal-wax transfer) e a sublimação de tintura (dye
sublimation).
Conforme a tecnologia empregada, a velocidade de uma impressora pode ser medida em
caracteres por segundo (characters per second, cps) ou páginas por minuto (pages per minute,
ppm).
Placas de Expansão
Placa de rede (ethernet)
Uma placa de rede (também chamada adaptador de rede ou NIC) é um dispositivo de
hardware responsável pela comunicação entre os computadores em uma rede.
A placa de rede é o hardware que permite aos computadores conversarem entre sí através da
rede. Sua função é controlar todo o envio e recebimento de dados através da rede. Cada
arquitetura de rede exige um tipo específico de placa de rede; sendo as arquiteturas mais
comuns a rede em anel Token Ring e a tipo Ethernet.
Além da arquitetura usada, as placas de rede à venda no mercado diferenciam-se também pela
taxa de transmissão, cabos de rede suportados e barramento utilizado (On-Board, PCI, ISA ou
58
59
Externa via USB). As placas de rede para Notebooks podem ser on-board ou por uma placa
PCMCIA.
Placa de fax/modem
Modem, de modulador demodulador, é um dispositivo
eletrônico que modula um sinal digital em uma onda
analógica, pronta a ser transmitida pela linha telefônica, e
que demodula o sinal analógico e o reconverte para o
formato digital original. Utilizado para conexão à Internet,
BBS, ou a outro computador.
O
processo
de
conversão
de
sinais
binários
para
analógicos
é
chamado
de
modulação/conversão digital-analógico. Quando o sinal é recebido, um outro modem reverte
o processo (chamado demodulação). Ambos os modems devem estar trabalhando de acordo
com os mesmos padrões, que especificam, entre outras coisas, a velocidade de transmissão
(bps, baud, nível e algoritmo de compressão de dados, protocolo, etc).
O prefixo Fax se deve ao fato de que o dispositivo pode ser utilizado para receber e enviar
fac-símile.
Placa controladora de Vídeo
Placa de vídeo ou placa gráfica é um componente
de um computador que envia sinais deste para o
monitor, de forma que possam ser apresentadas
imagens
ao
utilizador.
Normalmente
possui
memória própria, com capacidade medida em
bytes.
Nos computadores de baixo custo, as placas de
vídeo estão incorporadas na placa-mãe, não possuem memória dedicada, e por isso utilizam a
memória RAM do sistema, normalmente denomina-se memória (com)partilhada. Como a
memória RAM de sistema é geralmente mais lenta do que as utilizadas pelos fabricantes de
placas de vídeo, e ainda dividem o barramento com o processador e outros periféricos para
acedê-la, este método torna o sistema mais lento.
Também existem duas tecnologias voltadas aos jogadores: SLI e CrossFire. Essa tecnologia
permite juntar 2 placas de vídeo para trabalharem em paralelo, duplicando o poder de
processamento gráfico e melhorando seu desempenho. SLI é o nome adotado pela nVidia,
enquanto CrossFire é utilizado pela ATI. Apesar da melhoria em desempenho, aínda é uma
tecnologia cara, que exige além das duas placas, uma placa-mãe que aceite esse tipo de
arranjo. E a energia consumida pelo computador se torna mais alta, muitas vezes exigindo
uma fonte de alimentação melhor.
60
Discos Diversos
Existem várias tecnologias para o armazenamento não-volátil, em massa, de informação. São
memórias secundárias, uma vez que não são conectadas diretamente ao processador.
HD – Hard Disk
Disco rígido ou disco duro, popularmente também HD
(do inglês Hard Disk; o termo "winchester" há muito já
caiu em desuso), é a parte do computador onde são
armazenadas as informações, ou seja, é a "memória
permanente" propriamente dita (não confundir com
"memória RAM"). É caracterizado como memória
física, não-volátil, que é aquela na qual as informações
não são perdidas quando o computador é desligado.
O disco rígido é um sistema lacrado contendo discos de metal recobertos por material
magnético onde os dados são gravados através de cabeças, e revestido externamente por uma
proteção metálica que é 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.
Este sistema é necessário porque o conteúdo da memória RAM é apagado quando o
computador é desligado. Desta forma, temos um meio de executar novamente programas e
carregar arquivos contendo os dados da próxima vez em que o computador for ligado. O disco
rígido é também chamado de memória de massa ou ainda de memória secundária. Nos
sistemas operativos mais recentes, o disco rígido é também utilizado para expandir a memória
RAM, através da gestão de memória virtual.
Existem vários tipos de discos rigidos diferentes: IDE/ATA, Serial_ATA, SCSI, Fibre channel,
SAS.
61
ATA/PATA
ATA, um acrónimo para a expressão inglesa Advanced Technology Attachment, é um padrão
para interligar dispositivos de armazenamento, como discos rígidos e drives de CD-ROMs, no
interior de computadores pessoais. A evolução do padrão fez com que se reunissem em si
várias tecnologias antecessoras, como:
•
(E)IDE - (Extended) Integrated Drive Electronics
•
ATAPI - Advanced Technology Attachment Packet Interface
•
UDMA - Ultra DMA
Com a introdução do Serial ATA em 2003, o padrão ATA original foi retroactivamente
renomeado para Parallel ATA (ATA Paralelo, ou PATA).
Este padrão apenas suporta cabos até 19 polegadas (450 mm), embora possam ser adquiridos
cabos de maior comprimento, e é a forma menos dispendiosa e mais comum para este efeito.
Serial ATA ou SATA
Serial ATA, SATA ou S-ATA (acrônimo para Serial Advanced Technology Attachment) é uma
tecnologia de transferência de dados entre um disco rígido e a placa-mãe.
É o sucessor da tecnologia ATA (acrônimo de Advanced Technology Attachment também
conhecido como IDE ou Integrated Drive Electronics) que foi renomeada para PATA (Parallel
ATA) para se diferenciar de SATA.
Diferentemente dos discos rígidos IDE, que transmitem os dados através de cabos de quarenta
ou oitenta fios paralelos, o que resulta num cabo enorme, os discos rígidos SATA transferem
os dados em série. Os cabos Serial ATA são formados por dois pares de fios (um para
transmissão e outro para recepção) usando transmissão diferencial, e mais três fios terra,
totalizando 7 fios[1], o que permite usar cabos com menor diâmetro que não interferem na
ventilação do gabinete.
SCSI
SCSI é a sigla de Small Computer System Interface. A tecnologia SCSI (pronuncia-se
"scuzzy") permite que você conecte uma larga gama de periféricos, tais como discos rígidos,
CD-ROMs, impressoras e scanners. Características físicas e elétricas de uma interface de
entrada e saída (E/S) projetadas para se conectarem e se comunicarem com dispositivos
periféricos são definidas pelo SCSI.
62
Padrões SCSI
Até pouco tempo atrás, havia três dispositivos padrão SCSI: SCSI-1, 2 e 3. Melhorias no
SCSI resultaram em novas interfaces como o SCSI-5 e o UltraSCSI. Ambos são compatíveis
com SCSI-1, 2 e 3, de modo que você não precisa trocar seu equipamento atual. Se estiver
interessado em trocar por uma interface mais nova, como UltraSCSI, você precisa saber que
tipo de SCSI está usando antes de comprar qualquer equipamento novo.
Fibre Channel
Fibre Channel é uma tecnologia de redes de computadores de alto-débito usada para
armazenamento em rede.
Os discos Fibre Channel são o irmão mais novo dos discos SCSI. Estes discos são definidos
como parte dos discos SCSI-3. Permite maiores velocidades e um maior numero de discos. O
nome deve a sua origem ao facto de estes discos serem criados originalmente para operar com
canais de fibra óptica. Embora também possa trabalhar com cablagem de cobre.
FC é um conjunto de protocolos. As implementações actualmente usadas destes protocolos é o
Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-AL) e o Switched Fabric (FC-SW).
Como os dados são gravados e lidos
Os discos magnéticos de um disco rígido são recobertos por uma camada magnética
extremamente fina. Na verdade, quanto mais fina for a camada de gravação, maior será sua
sensibilidade, e consequentemente maior será a densidade de gravação permitida por ela.
Poderemos então armazenar mais dados num disco do mesmo tamanho, criando HDs de
maior capacidade.
A cabeça de leitura e gravação de um disco rígido funciona como um eletroímã semelhante
aos que estudamos nas aulas de ciências do primário, sendo composta de uma bobina de fios
que envolvem um núcleo de ferro. A diferença é que num disco rígido, este eletroímã é
extremamente pequeno e preciso, a ponto de ser capaz de gravar trilhas medindo menos de
um centésimo de milímetro.
63
Quando estão sendo gravados dados no disco, a cabeça utiliza seu campo magnético para
organizar as moléculas de óxido de ferro da superfície de gravação, fazendo com que os pólos
positivos das moléculas fiquem alinhados com o pólo negativo da cabeça e,
consequentemente, com que os pólos negativos das moléculas fiquem alinhados com o pólo
positivo da cabeça. Usamos neste caso a velha lei ―os opostos se atraem‖.
Como a cabeça de leitura e gravação do HD é um eletroímã, sua polaridade pode ser alternada
constantemente. Com o disco girando continuamente, variando a polaridade da cabeça de
gravação, variamos também a direção dos pólos positivos e negativos das moléculas da
superfície magnética. De acordo com a direção dos pólos, temos um bit 1 ou 0.
Capacidade do disco rígido
A capacidade de um disco rígido atualmente disponível no mercado para uso
doméstico/comercial varia de 40 a 500 GB, mas um HD para empresas pode variar até 1 TB.
O HD evoluiu muito. O mais antigo possuía 5 MB (apoximadamente 4 disquetes de 3 1/2
HD).As empresas usam entre 40 GB até 1 TB, mas a Seagate informou que em 2010 irá
lançar um HD de 200 TB. No entanto, as indústrias consideram 1 GB = 1000 * 1000 * 1000
bytes, pois no Sistema Internacional de Unidades(SI), que trabalha com potências de dez, o
prefixo giga quer dizer * 10003 ou * 109, enquanto os sistemas operacionais consideram 1
GB = 1024 * 1024 * 1024 bytes, já que os computadores trabalham com potências de dois e
1024 é a potência de dois mais próxima de mil. Isto causa uma certa disparidade entre o
tamanho informado na compra do HD e o tamanho considerado pelo Sistema Operacional,
conforme mostrado na tabela abaixo.
Informado na Compra
Considerado pelo Sistema
10 GB
9,31 GB
15 GB
13,97 GB
20 GB
18,63 GB
30 GB
27,94 GB
40 GB
37,25 GB
80 GB
74,53 GB
120 GB
111,76 GB
160 GB
149,01 GB
200 GB
186,26 GB
300 GB
279,40 GB
64
SSD’s - Solid State Disks (discos de estado sólido)
Por Carlos E. Morimoto
Além da popularização dos pendrives e cartões, a
queda no preço da memória Flash possibilitou o
surgimento dos primeiros SSDs ou "Solid State Disks"
(discos de estado sólido) de grande capacidade. Um
SSD é um "HD" que utiliza chips de memória Flash no
lugar de discos magnéticos. Eles são projetados para
substituírem diretamente o HD, sendo conectados a
uma porta SATA ou IDE.
Embora as taxas de transferência (na maioria dos modelos)
seja comparável à de um HD modesto, os SSDs oferecem
tempos de acesso extremamente baixos, o que melhora o
desempenho consideravelmente em uma grande gama de
aplicativos e reduz bastante o tempo de boot. Os SSDs
oferecem também a vantagem de consumirem muito menos
eletricidade, serem mais resistentes mecanicamente (por não
possuírem partes móveis), além de serem completamente silenciosos.
Em compensação, eles possuem uma desvantagem fatal, que é a questão do custo. Em maio
de 2007, um SSD de 32 GB da Ridata (um dos modelos mais acessíveis) custava US$ 475,
isso se comprado em quantidade, diretamente do fabricante. Naturalmente, os preços devem
cair com a passagem do tempo, mas isso será um processo gradual, acompanhando a queda no
custo por megabyte da memória Flash.
Devido à grande diferença de preço, os SSDs ficarão de início restritos aos notebooks
ultraportáteis, onde suas vantagens são melhor aproveitadas. Conforme o custo da memória
Flash for caindo, é possível que eles passem a concorrer com os discos magnéticos em outras
áreas, mas isso ainda demorará algum tempo.
65
Disquete
O disco flexível ou disquete é um disco magnético
removível que serve para o transporte de dados de um
computador para outro, sem a necessidade de rede, ou
para realizar cópias de segurança não críticas. O tamanho
padrão atual de um disquete é de 3 1/2 polegadas, e sua
capacidade de armazenamento é de 1,44 Mb. É um meio
ainda muito factível a defeitos e ações do meio ambiente,
não possuindo, portanto, alta confiabilidade. Por sua
baixa capacidade e confiabilidade, tende a ser substituído
pelo zip drive e pela tecnologia dos discos ópticos.
CD-ROM e DVD
CD-ROM foi desenvolvido em 1985 e traduz-se
aproximadamente em língua portuguesa para Disco
Compacto - Memória Apenas para Leitura. O termo
"compacto" deve-se ao seu pequeno tamanho para os
padrões vigentes, quando do seu lançamento, e "memória
apenas para leitura" deve-se ao fato de o seu conteúdo
poder apenas ser lido, e nunca alterado. Existem outros
tipos desses discos, como o CD-R e o CD-RW, que
permitem ao utilizador normal fazer a suas próprias
gravações uma, ou várias vezes, respectivamente, caso possua o hardware e software
necessários.
Os CD-ROM, podem armazenar qualquer tipo de conteúdo, desde dados genéricos, video e
áudio, ou mesmo conteúdo misto. Os leitores de áudio normais, só podem interpretar um CDROM, caso este contenha áudio.
A norma que regula os CD-ROMs, foi estabelecida em 1985, pela Sony e Philips.
Basicamente, um CD-ROM é constituído um disco de plástico transparente com duas faces, e
66
um orifício no centro. A uma das faces deste disco, é aplicada uma liga metálica, onde serão
efectivamente armazenados os dados, e que cobre a maioria da superfície. Por cima da outra
face são geralmente impressas imagens ou caracteres. Ambas as faces devem ser tratadas com
cuidado, mas esta especialmente, pois o mais pequeno dano pode inutilizar todo o disco. A
face oposta, é deixada limpa e livre para que o disco possa ser lido.
DVD
significa Digital Video Disc (antes denominado Digital Video Disc). Contém informações
digitais, tendo uma maior capacidade de armazenamento que o CD áudio ou CD-ROM,
devido a uma tecnologia óptica superior, além de padrões melhorados de compressão de
dados.
Scanner
Digitalizador (ou scanner) é um periférico de entrada responsável por digitalizar imagens,
fotos e textos impressos para o computador, um processo inverso ao da impressora. Ele faz
varreduras na imagem física gerando impulsos elétricos através de um captador de reflexos. É
dividido em duas categorias:
•
digitalizador de mão - parecido com um rato bem grande, no qual deve-se passar por
cima do desenho ou texto a ser transferido para o computador. Este tipo não é mais
apropriado para trabalhos semi-profissionais devido à facilidade para o aparecimento
de ruídos na transferência.
•
digitalizador de mesa - parecido com uma fotocopiadora, no qual deve-se colocar o
papel e abaixar a tampa para que o desenho ou texto seja então transferido para o
computador. Eles fazem a leitura a partir dispositivos de carga dupla.
Imagens de texto recebidas através de um scanner podem ser convertidas para caracteres
através de programas que realizem o reconhecimento óptico de caracteres (OCR). A
qualidade do reconhecimento dependerá de vários fatores: a qualidade da imagem, do scanner
e do software reconhecedor.
67
Leitor de Código de Barras
O leitor de código de barras é um dispositivo de entrada utilizado para ler dados codificados
através de barras paralelas. Utilizado em estabelecimentos financeiros e no comércio.
Existem dois sistemas de codificação: o UPC (Universal Product Code), que é utilizado nos
Estados Unidos, é formado por 12 dígitos. O EAN (European Article Numbering), utilizado
na Europa e no Brasil, é formado por 13 dígitos.
1 - Qual a principal função de um Gabinete?
2 - Qual é o melhor gabinete?
3 - O que são periféricos? Dê Exemplos.
4 - Qual a diferença entre monitores CRT e LCD?
5 - Compare, em termos de custo, manutenção e performance as impressoras matriciais, jato
de tinta e Laser e diga qual delas você compraria para sua casa. Justifique sua resposta.
6 - Quais as diferenças entre HD’s IDE/ATA e HD’s SATA?
7 - Porque ao comprar um HD de 120Gb ele só apresenta 111,76Gb? Explique o cálculo
realizado pelos fabricantes.
8 – Cite as vantagens e desvantagens dos discos de estado sólido - SSD’s
68
7 - IMC II - (Para segundo Módulo)
8 - Inicialização, Particionamento, Formatação, Sistema de arquivo e
MBR
BIOS – POST – SETUP
O SETUP é um programa que fica gravado na memória ROM. Ele serve para informar ao
chipset, ao processador e ao sistema operacional, qual é a configuração do micro. É através do
SETUP que fazemos o ajuste fino de hardware.
CURIOSIDADE
Como o SETUP está gravado no mesmo chip de memória ROM que o BIOS, muita gente
confunde as bolas, chamando o setup de bios (―Fulano, entra na BIOS e configura...‖), o que
está tecnicamente errado. Nós não ―entramos na BIOS‖ e sim no SETUP. Lembrando
também, que neste mesmo chip temos no total, três programas gravados:
1. BIOS (Basic Input-Output System): ensina o processador como lidar com o micro e
seus circuitos básicos, tais como: vídeo em modo texto, acesso à discos, etc.
2. POST (Power-On Self Test): realiza um auto-teste sempre que ligamos o computador
(teste de memória, configurações, etc).
3. SETUP (lê-se cetáp e não cetup): programa de configuração.
Pelo SETUP, configuramos várias opções que serão usadas tanto pelo POST (como habilitar
ou desabilitar o teste de memória) e o BIOS (Pex.: tipo de unidade de disco instalado), quanto
pelo processador e chipset (tais como: ajuste de wait states e multiplicação de clock).
Geralmente, o fabricante da placa-mãe utiliza o chip de memória ROM que foi fabricado por
outra empresa. Os fabricantes mais conhecidos são: Phoenix (que comprou a Award) e AMI
(American Megatrends Inc.). Assim, o programa de Setup pode variar ligeiramente de um
fabricante para o outro (fig2): existe setup com interface gráfica (inclusive, podemos usar o
mouse) e setup com interface texto (que são mais comuns de serem encontrados).
Tudo o que é configurado no SETUP fica armazenado em uma pequena memória RAM
chamada CMOS (fig.3). Esta memória encontra-se, nas placas-mãe atuais, dentro do chip
Ponte Sul. Todas as informações manipuladas e alteradas no setup são armazenadas única e
69
exclusivamente na memória de configuração (CMOS) do micro.
Por causa disso, ao desligarmos o micro, os dados desta memória são apagados. Para que isto
não ocorra, existe uma pequena bateria na placa-mãe que fica alimentando constantemente
esta memória e o relógio do micro (RTC – Real Time Clock ou, relógio de tempo real), nos
livrando do transtorno de ter que reconfigurar toda a máquina pelo setup (além da hora) toda
vez que ligarmos o PC.
Módulo NVRAM
Raro de se encontrar. É um chip CMOS e uma bateria de lítio encapsulados juntos. Tem um
grave problema: esta bateria embutida tem duração de 5 a 10 anos. Quando termina a carga
desta bateria, não encontramos módulos NVRAM pra vender. Os existentes em placas antigas
(―sucata‖) também estão com suas baterias descarregadas, o que inviabiliza a troca.
Finalmente para piorar as coisas, esses módulos são normalmente soldados na placa mae,
dificultando ainda mais sua substituição.
Módulo NVRAM
70
Particionamento de Discos
Há várias formas diferentes de se usar um disco rígido, ou mesmo um flexível, pois há formas
diferentes de se guardar arquivos.
Um disco rígido possui muitos bytes, mas que são inúteis até que seja criada alguma tabela de
alocação. É possível definir para um disco mais de uma tabela de alocação (do mesmo tipo ou
de tipos distintos). Isso é feito dividindo-se o disco em vários pedaços, chamados justamente
de partições. Cada partição funcionará mais ou menos como um HD à parte (para quem está
acostumado ao sistema Windows ou MS-DOS). É justamente isso que permite o uso em um
mesmo computador de mais de um Sistema Operacional. As tabelas de alocação são
guardadas em uma tabela de partições.
Particionar um disco significa dividi-lo em várias partes, este é um procedimento necessário
para que o disco se torne funcional, sendo obrigatório a criação de no mínimo uma partição.
Quando o disco é particionado, automaticamente gera-se uma tabela de partições, onde fica
gravado o endereço e a característica da partição gerada, as partições possuem características
individuais para cada tipo de sistema operacional. No sistema operacional Windows e MSDOS são chamadas de fat16 ou fat32 o tipo de partição, em quanto que no Windows NT a
partição pode ser do tipo NTFS e no linux esta é denominada EXT2, existem vários outros
tipos de partição usadas por outros sistemas operacionais. Depois de gerar a partição torna-se
necessário formatá-la, este procedimento é feito através de um comando específico do sistema
operacional que será utilizado no disco, no caso do MS-DOS usamos o comando "Format"
para dar forma a partição, possibilitando a instalação do sistema operacional em questão. A
formatação é que define magneticamente a quantidade de trilhas e setores do disco,
lembrando que em cada setor cabe apenas 512 bytes de informação.
De qualquer forma, o usuário só poderá usar um Sistema Operacional por vez, que é escolhido
durante a incialização da máquina e dominará a máquina até que o computador seja desligado
ou reinicializado. A escolha é feita com ajuda de um programa instalado numa parte
estratégica do disco e que é executado durante a inicialização da máquina, como o Lilo e o
Grub.
71
Formatação
Para que o sistema operacional seja capaz de gravar e ler dados no disco rígido, é preciso que
antes sejam criadas estruturas que permitam gravar os dados de maneira organizada, para que
eles possam ser encontrados mais tarde. Este processo é chamado de formatação.
Existem dois tipos de formatação, chamados de formatação física e formatação lógica. A
formatação física é feita apenas na fábrica ao final do processo de fabricação, e consiste em
dividir o disco virgem em trilhas, setores e cilindros. Estas marcações funcionam como as
faixas de uma estrada, permitindo à cabeça de leitura saber em que parte do disco está, e onde
ela deve gravar dados. A formatação física é feita apenas uma vez, e não pode ser desfeita ou
refeita através de software.
Porém, para que este disco possa ser reconhecido e utilizado pelo sistema operacional, é
necessária uma nova formatação, chamada de formatação lógica. Ao contrário da formatação
física, a formatação lógica não altera a estrutura física do disco rígido, e pode ser desfeita e
refeita quantas vezes for preciso, através do comando FORMAT do DOS por exemplo. O
processo de formatação, é quase automático, basta executar o programa formatador que é
fornecido junto com o sistema operacional.
Quando um disco é formatado, ele simplesmente é organizado ―do jeito‖ do sistema
operacional, preparado para receber dados. A esta organização damos o nome de ―sistema de
arquivos‖. Um sistema de arquivos é um conjunto de estruturas lógicas e de rotinas que
permitem ao sistema operacional controlar o acesso ao disco rígido. Diferentes sistemas
operacionais usam diferentes sistemas de arquivos.
72
Sistemas de Arquivos
É a forma de organização de dados nos discos de armazenamento. Sabendo do sistema de
arquivos de um determinado disco, o Sistema Operacional pode decodificar os dados
armazenados e lê-los ou gravá-los.
Fazendo analogias, tal organização assemelha-se a uma biblioteca escolar. O bibliotecário
organiza os livros conforme o seu gosto, cuja busca, convenientemente, procura deixar mais
fácil, sem ocupar muitas prateleiras e assegurando a integridade deste. Ainda, certamente,
organiza os livros segundo suas características (assunto, censura, etc). Depois de organizados,
ou durante a organização, o bibliotecário cria uma lista com todos os livros da biblioteca, com
seus assuntos, localizações e códigos respectivos.
O Sistema Operacional seria o bibliotecário da "biblioteca de dados" do computador: o disco
de armazenamento. Exatamente igual à organização de uma biblioteca, o Sistema Operacional
guarda os dados nos espaços vazios do disco, rotulando-os com um FCB (File Control Block,
Bloco de Controle de Arquivo) e ainda criando uma lista com a posição deste dado, chamada
de MFT (Master File Table, Tabela de Arquivos Mestre). Sabendo a posição do arquivo a ser
aberto/gravado, o Sistema Operacional solicita a leitura desta, decodifica/codifica e realiza a
abertura/gravação do dado.
Um sistema de ficheiro é, assim, uma forma de criar uma estrutura lógica de acesso a dados
numa partição. Sendo assim, também é importante referir que nunca poderá ter 2 ou mais
tipos de sistemas de ficheiros(formatos) numa mesma partição.
O MBR (Master Boot Record) é um ficheiro de dados interligado com a BIOS cuja
importância é o reconhecimento do sistema de ficheiros, como também na inicialização de
sistema operativos.
Os sistemas de arquivos mais conhecidos são os utilizados pelo Microsoft Windows: NTFS e
FAT32 (e FAT ou FAT16). O FAT32, às vezes referenciado apenas como FAT (erradamente,
FAT é usado para FAT16), é uma evolução do ainda mais antigo FAT16 introduzida a partir do
MS-DOS 4.0, no Windows 95 ORS/2 foi introduzido o FAT32 (uma versão ―debugada‖ do
Windows 95, com algumas melhorias, vendida pela Microsoft apenas em conjunto com
73
computadores novos). A partir do Windows NT foi introduzido um novo sistema de arquivos,
o NTFS, que é muito superior ao FAT (a nível de segurança, sacrificando alguma
performance), sendo a mais notável diferença o recurso de permissões de arquivo (sistemas
multi-usuário), inexistente nos sistemas FAT e essencial no ambiente empresarial (e ainda
acrescento do metadata).
Em resumo, versões antigas, mono-usuário, como Windows 95, 98 e ME, trabalham com
FAT32 (mais antigamente, FAT16). Já versões novas, multi-usuário, como Windows XP e
2000 trabalham primordialmente com o NTFS, embora o sistema FAT seja suportado e você
possa criar uma partição FAT nessas versões.
No mundo Linux existe uma grande variedade de sistemas de arquivos, sendo alguns dos mais
comuns o Ext2, Ext3 e o ReiserFS. O FAT também é suportado, e o NTFS também, mas
apenas para leitura, sendo o suporte a escrita ainda experimental.
No Mundo BSD, o sistema de arquivos é denominado FFS (Fast File System), derivado do
antigo UFS (Unix File System).
Atualmente, encontramos um novo tipo de sistema de arquivo chamado NFS, ao qual
possibilita que "hds Virtuais" sejam utilizadas remotamente, ou seja, um servidor
disponibiliza espaço através de suas HDs físicas para que outras pessoas utilizem-nas
remotamente como se a mesma estivesse disponível localmente . Um grande exemplo desse
sistema encontraremos no Google ou no 4shared, com espaços disponíveis de até 2 GB
(contas free).
EXT3
O ext3 (que significa "third extended file system") faz parte da nova geração de sistemas de
gestão de arquivos do Linux. A sua maior vantagem é o suporte de journaling, que consiste
em guardar informação sobre as transações de escrita, permitindo uma recuperação rápida e
confiável em caso de interrupção súbita (por exemplo, por falta de electricidade).
O uso deste sistema de arquivos melhora a recuperação do sistema de arquivos caso ocorra
algum desligamento súbito do computador, através da gravação seqüencial dos dados na área
74
de metadados e acesso mhash da sua árvore de diretórios.
A estrutura da partição ext3 é semelhante à da ext2, pelo que a migração de um formato para o
outro é simples. A adição do journaling é feita em um arquivo chamado .journal que fica
oculto pelo código ext3 na partição (desta forma ele não poderá ser apagado, o que
comprometeria o funcionamento do sistema). A estrutura idêntica da partição ext3 com a ext2
torna mais fácil a manutenção do sistema, já que todas as ferramentas para recuperação ext2
funcionarão sem problemas, sendo mesmo possível montar uma partição ext3 como se fosse
ext2.
Vantagens
Embora o seu desempenho (velocidade) seja menos atrativa que de outros sistemas de
arquivos (como ReiserFS e XFS), ele tem a importante vantagem de permitir que seja feita a
atualização direta a partir de um sistema com ext2, sem a necessidade de realizar um backup e
restaurar posteriormente os dados, bem como o menor consumo de processamento
FAT32
O FAT é o sistema de arquivos usado pelo MS-DOS e outros sistemas operacionais baseados
em Windows para organizar e gerenciar arquivos. A tabela de alocação de arquivos (FAT) é
uma estrutura de dados que o Windows cria quando você formata um volume usando sistemas
de arquivos FAT 16 ou FAT 32. O Windows armazena informações sobre cada arquivo na FAT
para que possa recuperá-lo posteriormente. A sigla FAT significa File Allocation Table ou
tabela de alocação de arquivos. O FAT 16 não suporta partições maiores do que 2 GB.
RaiserFS
ReiserFS é um sistema de arquivos que pode ser usado em um sistema Linux, como FAT é
usado no Windows.
Criado por Hans Reiser e mantido pela empresa The Naming System Venture, o ReiserFS é
um dos sistemas de arquivos com suporte a ―journaling‖ mais rápidos na atualidade. São seus
patrocinadores as empresas SuSE e Linspire.
75
Este é um sistema de arquivos alternativo ao ext2/3.
Entre suas principais características, estão que ele possui tamanho de blocos variáveis, suporte
a arquivos maiores que 2 Gigabytes (esta é uma das limitações do FAT16) e o acesso mhash à
árvore de diretórios é um pouco mais rápida que o ext3.
NTFS
NTFS é a sigla para New Technology File System. Desde a época do DOS, a Microsoft vinha
utilizando o sistema de arquivos FAT, que foi sofrendo variações ao longo do tempo, de
acordo com o lançamento de seus sistemas operacionais. No entanto, o FAT apresenta
algumas limitações, principalmente no quesito segurança. Por causa disso, a Microsoft lançou
o sistema de arquivos NTFS, usado inicialmente em versões do Windows para servidores.
O NTFS é o sistema de arquivos utilizado em todas as versões do Windows NT desde o 3.1.
Desenvolvido inicialmente para servidores, o NTFS possui características importantes, que
permitem ao Windows implementar uma série de noções originadas no UNIX, tal como a de
sistema operacional multi-utilizador.
As principais características do NTFS são:
•
Introdução de um sistema de journaling, que permite ao sistema operacional se
recuperar rapidamente de problemas sem precisar verificar a integridade do sistema de
arquivos.
•
Permissões (com sistema de ACLs), que possibilitam um grande controle de acesso
dos utilizadores aos arquivos.
•
Compressão de arquivos, ausente nos sistemas de arquivos de Microsoft desde a
introdução do FAT32.
•
Encriptação transparente de arquivos.
•
Quotas, que permitem que os administradores definam a quantidade de espaço em
disco que cada utilizador pode utilizar.
•
E transforma cada cluster do HD em partes de 512 bytes.
76
Setor de boot (MBR)
Quando o micro é ligado, o BIOS (um pequeno programa gravado em um chip na placa-mãe,
que tem a função de ―dar a partida no micro‖), tentará inicializar o sistema operacional.
Independentemente de qual sistema de arquivos você esteja usando, o primeiro setor do disco
rígido será reservado para armazenar informações sobre a localização do sistema operacional,
que permitem ao BIOS ―achá-lo‖ e iniciar seu carregamento.
No setor de boot é registrado qual sistema operacional está instalado, com qual sistema de
arquivos o disco foi formatado e quais arquivos devem ser lidos para inicializar o micro. Um
setor é a menor divisão física do disco, e possui sempre 512 bytes. Um cluster (também
chamado de agrupamento) é a menor parte reconhecida pelo sistema operacional, e pode ser
formado por vários setores. Um arquivo com um número de bytes maior que o tamanho do
cluster, ao ser gravado no disco, é distribuído em vários clusters. Porém um cluster não pode
pertencer a mais de um arquivo.
Um único setor de 512 bytes pode parecer pouco, mas é suficiente para armazenar o registro
de boot devido ao seu pequeno tamanho. O setor de boot também é conhecido como ―trilha
MBR‖, ―trilha 0‖, etc.
Como dito, no disco rígido existe um setor chamado MBR (Master Boot Record), que
significa ―Registro de Inicialização Mestre‖, onde é encontrada a tabela de partição do disco
que dará boot. O MBR é lido pelo BIOS, que interpreta a tabela de partição e em seguida
carrega um programa chamado ―bootstrap‖, que é o responsável pelo carregamento do
Sistema Operacional, no setor de boot da partição que dará o boot.
O MBR e a tabela de partição ocupam apenas um setor de uma trilha, o restante dos setores
desta trilha não são ocupados, permanecendo vazios e inutilizáveis, servindo como área de
proteção do MBR. É nesta mesma área que alguns vírus (Vírus de Boot) se alojam.
Disquetes, Zip-disks e CD-ROMs não possuem MBR nem tabela de partição. Estes são
exclusivos dos discos rígidos.
77
1 - O que é BIOS, POST e SETUP?
2 - O que quer dizer "particionar discos"? Dê exemplos.
3 - O que acontece quando eu "formato" um computador? Explique tecnicamente.
4 - O que é sistema de arquivos? Dê exemplos.
5 - Qual sistema de arquivos é melhor?
6 - O que é MBR? Para que serve?
78
9 - Manutenção Preventiva, Corretiva e Preditiva
Este tópico é de autoria do Professor da Escola Federal de Engenharia de Itajubá, Márcio
Tadeu de Almeida. D.Eng., Consultor em Monitoramento de Máquinas pela MTA. ITAJUBÁ - MG.
MANUTENÇÃO PREVENTIVA
Existem muitas definições de manutenção preventiva. Entretanto, todos os programas de
gerência de manutenção preventiva são acionados por tempo. Em outras palavras, as tarefas
de manutenção se baseiam em tempo gasto ou horas operacionais. A conhecida curva do
tempo médio para falha (CTMF) ou da ―banheira‖, indica que uma máquina nova tem uma
alta probabilidade de falha , devido a problemas de instalação, durante as primeiras semanas
de operação. Após este período inicial, a probabilidade de falha é relativamente baixa por um
período prolongado de tempo.
Após este período normal de vida da máquina, a probabilidade de falha aumenta
abruptamente com o tempo transcorrido. Na gerência de manutenção preventiva, os reparos
ou recondicionamentos da máquina são programados baseados na estatística CTMF.
A implementação da manutenção preventiva real varia bastante.
O denominador comum para os programas de manutenção preventiva é o planejamento da
manutenção x tempo.
Talvez a diferença mais importante entre manutenção reativa e preditiva seja a capacidade de
se programar o reparo quando ele terá o menor impacto sobre a produção. O tempo de
produção perdido como resultado de manutenção reativa é substancial e raramente pode ser
recuperado. A maioria das plantas industriais, durante períodos de produção de pico, operam
24 horas por dia.
Portanto, o tempo perdido de produção não pode ser recuperado.
79
MANUTENÇÃO CORRETIVA
A lógica da gerência em manutenção corretiva é simples e direta: quando uma máquina
quebra, conserte-a. Este método ( ―Se não está quebrada, não conserte‖ ) de manutenção de
maquinaria fabril tem representado uma grande parte das operações de manutenção da planta
industrial, desde que a primeira fábrica foi construída e, por cima, parece razoável. Uma
planta industrial usando gerência por manutenção corretiva não gasta qualquer dinheiro com
manutenção, até que uma máquina ou sistema falhe em operar.
A manutenção corretiva é uma técnica de gerência reativa que espera pela falha da máquina
ou equipamento, antes que seja tomada qualquer ação de manutenção. Também é o método
mais caro de gerência de manutenção.
Poucas plantas industriais usam uma filosofia verdadeira de gerência por manutenção
corretiva.
Os maiores custos associados com este tipo de gerência de manutenção são: altos custos de
estoques de peças sobressalentes, altos custos de trabalho extra, elevado tempo de paralisação
da máquina, e baixa disponibilidade de produção.
Já que não há nenhuma tentativa de se antecipar os requisitos de manutenção, uma planta
industrial que utilize gerência por manutenção corretiva absoluta deve ser capaz de reagir a
todas as possíveis falhas dentro da fábrica. Este método reativo de gerência força o
departamento de manutenção a manter caros estoques de peças sobressalentes que incluem
máquinas reservas ou, pelo menos, todos os principais componentes para todos os
equipamentos críticos da fábrica. A alternativa é fundar-se em vendedores de equipamentos
que possam oferecer entrega imediata de todas as peças sobressalentes requisitadas.
A programação do reparo garante a capacidade de minimizar o tempo de reparo e os custos
associados de mão de obra. Ela também garante os meios de reduzir o impacto negativo de
remessas expeditas e produção perdida.
80
MANUTENÇÃO PREDITIVA
Como a manutenção preventiva, a manutenção preditiva tem muitas definições. Para os
mecânicos, a manutenção preditiva monitora a vibração da maquinaria rotativa numa tentativa
de detectar problemas incipientes e evitar falha catastrófica. Para os eletricistas, é o
monitoramento das imagens infravermelhas de circuitos, de chaves elétricas, motores, e
outros equipamentos elétricos para detectar problemas em desenvolvimento.
A premissa comum da manutenção preditiva é que o monitoramento regular da condição
mecânica real, o rendimento operacional, e outros indicadores da condição operativa das
máquinas e sistemas de processo fornecerão os dados necessários para assegurar o intervalo
máximo entre os reparos. Ela também minimizaria o número e os custos de paradas nãoprogramadas criadas por falhas da máquina.
A manutenção preditiva é muito mais. Trata-se de um meio de se melhorar a produtividade, a
qualidade do produto, o lucro, e a efetividade global de nossas planta industriais de
manufatura e de produção. A manutenção preditiva não é meramente monitoramento de
vibração ou análise de óleo lubrificante ou de imagens térmicas ou qualquer das outras
técnicas de teste não destrutivo que tem sido marcadas como ferramentas de manutenção
preditiva. A manutenção preditiva é uma filosofia ou atitude que usa a condição operacional
real do equipamento e sistemas da planta industrial para otimizar a operação total da planta
industrial. Um programa abrangente de gerência de manutenção preditiva utiliza uma
combinação das ferramentas mais efetivas em custo para obter a condição operativa real de
sistemas críticos da planta industrial e, baseado-se nestes dados reais, todas as atividades de
manutenção são programadas numa certa base ―conforme necessário‖.
A manutenção preditiva é um programa de manutenção preventiva acionado por condições.
Ao invés de se fundar em estatística de vida média na planta industrial ou industrial (p.ex.,
tempo médio para falha) para programar atividades de manutenção, a manutenção preditiva
usa monitoramento direto das condições mecânicas, rendimento do sistema, e outros
indicadores para determinar o tempo médio para falha real ou perda de rendimento para cada
máquina e sistema na planta industrial. Na melhor das hipóteses, os métodos tradicionais
acionados por tempo garantem uma guia para intervalos ―normais‖ de vida da máquina.
81
10 - Check List para Manutenção Preventiva
Hardware
 Remoção do excesso de poeira
 Se necessário, lavar a placa com álcool isopropílico, tomando os devidos cuidados de secar, etc.
 Desmontar todos os componentes, começando pela fonte
 Limpeza dos contatos de cada peça com borracha e verificar o estado individual de cada uma.
 Limpeza dos coolers e verificação de suas eficiências de sua rotação
 Se necessário, lubruficá-los com grafite em pó.
 Limpeza do drivers removivéis (disquetes, cdrom, etc)
 Aplicação de anti-corrosivo ou tratamento adequado nas partes oxidadas nos gabinetes (antes de
montá-las novamente)
 Checagem do estado dos parafusos, fixação dos coolers e dos outros componentes.
 Troca de pasta térmica do processador (que tem validade)
 Teste de carga da fonte
 Verificar disposição dos cabos dentro do gabinete, devido a circulação de ar.
 Limpeza externa do gabinete, se possível, passar polidor Pérola de carro nos gabinetes, inclusive nas
parte plásticas, pra ficar como novo.
 Para remover a umidade, use um pouco de silica gel numa embalagem bem permeável, para absorver a
umidade
Software
 Verificar temperaturas pela BIOS
 Verificar voltagens da fonte pela BIOS
 Executar teste de memória
 Scandisk completo via DOS ou por Disk Manager do fabricando do HD
 Desfragmentação pelo Windows
 Verificação/remoção de vírus (AVG, Avast)
 Verificação/remoção de spywares (Ad-ware, Spyboot)
 Atualização de drivers de dispositivos
 Limpeza de registro do Windows (Norton Utilities, System Mechanic, Regcleaner)
 Limpeza de arquivos temporários
 Desativar restauração de sistema (WinME, não funciona mesmo...)
 Fazer backup do registro do Windows (users.dat e system.dat)
 Fazer um CD com o Windows sadio, drivers e programas essenciais, para uma recuperação mais
rápido do PC depois.
Como realizar a limpeza dos componentes
MoBo



Usar um spray de ar comprimido para tirar o excesso de poeira
Usar pincel anti-estática (1 de cerdas longas outro de cerdas curtas) para limpar com mais precisão
Se necessária, limpar ou lavar com álcool isopropílico
Processador
 Usar um spray de ar comprimido para tirar o excesso de poeira
 Usar pincel anti-estática (1 de cerdas longas outro de cerdas curtas) para limpar com mais precisão
 Se necessária, limpar ou lavar com álcool isopropílico
Placa de Video
Placa de Som
82
Placa de Rede
Modem
Memórias
Teclado
 Retire as teclas e lave-as com sabão neutro
 Limpe a carcaça pincel e se necessário com um pano embebido em álcool
 Se julgar necessário, desmonte-o e lave-o.
 É chato botar as borrachinhas no lugar, mas você pode lavar toda a carcaça
 Use borracha para limpar os contatos
 Externamente, use VEJA para dar o branco
Coolers
 Abra o fan, tirando uma trava que fica na pasta inferior do cooler usando uma chave de fenda pequena.
Ela é frágil, tome cuidado para não destruí-la pois você precisará colocar no lugar na hora de fechar.
 Dê uma boa limpada usando pincel ou um cotonete com álcool.
 Não use nenhum tipo de óleo ou líquido, pois irá aderir a sujeira, o melhor é usar grafite em pó
 Dê uma limpada no dissipador.
 Aproveite e troque a pasta térmica, pois com o tempo ela resseca e perde a eficiência.
Monitores
 Use um pouco de limpa-vidros (um POUCO!) num pano de algodão e remova todas as sujeiras da tela
(cuidado com produtos meia-boca, na duvida, use alcool isopropilico)
 Enxugue com um pano de algodão macio e seco.
 Use o pincel para remover a maioria da poeira acumulada nos furos para ventilação e no resto do
gabinete.
 Use o pano de algodão levemente umedecido com o limpador multiuso para remover eventuais
manchas no plástico.
 NUNCA abra o monitor para fazer uma limpeza interna, sob pena de receber um choque elétrico que
pode ser até fatal.
 PS: Lembre-se que o equipamento deve estar desligado e desconectado da tomada.
MOUSES
 Para limpar externamente, use um pano embebido em limpador multiuso nas partes plásticas e também
no fio do mouse (que costuma ficar "preto" de tanta sujeira)
 Use palito de dentes pode ser usado para retirar a sujeira acumulada nas ranhuras.
 Retire a bolinha do mouse e limpe-a com multiuso
 Passe um pincel na cavidade para remover a poeira da mesma.
 Com um cotonete embebido em álcool isopropílico, remova a sujeira acumulada nos rolos pressores.
 Se julgar necessário, desmonte o mouse, tire a placa e lave toda a carcaça.
 A placa limpe com alcool isopropilico
Drive de disquetes
 Retire a poeira parte externa
 Use um kit de limpeza para drives de disquete, que vem com 2 disquetes.
 Pingue um pouco de alcool isopropilico no feltro do disquete, e insira no drive, e acesse o disquete, use
o comando DIR, etc
 Para auxiliar na limpeza, use esse programa: http://sac-ftp.gratex.sk/utildisk20.html.
 A limpeza das cabeças do drive através da desmontagem do mesmo deve ser evitada, pois poderá
causar um desalinhamento do drive.
 Use um pano embebido em limpador multiuso para limpar a parte plástica frontal.
83
Divers de CD-R
 Use o CD de limpeza
 Limpe a parte frontal com limpador multiuso
 Limpe a bandeja do drive para retirar poeira
 Guia de Limpeza de Leitores Opticos : http://www.guiadohardware.info/artigos/268/
CDRoms
 Use álcool isopropílico e um pano seco, mas não faça movimentos circulares em torno do centro do
disco.
 Se existirem arranhões na superfície do disco ótico, pode ser usada um pasta de polimento, desde que
esta possua um grau de abrasão baixo.
Cabos
 Limpe-os com solução de sabão neutro (ou limpador multiuso)
Câmeras Digitais
 Limpe a lente e a parte posterior da tela LCD.
 Sopre suavemente a lente ou a tela LCD para remover o pó ou a poeira.
 Umedeça a lente ou a tela LCD respirando levemente sobre ela.
 Passe levemente na lente ou na tela LCD um pano macio e sem fiapos ou um papel para limpeza de
lente sem produtos de limpeza.
 Não utilize soluções de limpeza, a menos que elas tenham sido desenvolvidas especialmente para
lentes de câmera.
 Não passe na lente da câmera ou na tela LCD um papel para lente de óculos com produtos químicos.
Isso pode arranhar a lente.
 Limpe a parte externa da câmera passando um pano seco e limpo. Nunca utilize produtos de limpeza
abrasivos ou fortes ou solventes orgânicos na câmera ou em suas peças.
Exercícios de Fixação
1 - O que é manutenção preventiva?
2 - Quais as vantagens e desvantagens da manutenção corretiva?
3 - Como e quando deve ser realizada a manutenção preditiva?
84
11 - Portas de Comunicação
As portas de comunicação funcionam como tomadas onde você deve ligar cabos reais ou
virtuais por onde os dados são transmitidos e recebidos.
A porta mais comum há uns anos era a RS-232C, serial, que servia para liar os computadores
aos modens analógicos e as vezes até a impressoras. A idéia de funcionamento básico era a
seguinte, quando seu computador precisa mandar um dado para outro computador ele parte
esse dado em pequenos pedaços. Cada pedacinho então é colocado num "buffer" que vem a
ser como um escaninho, uma prateleirazinha. O dado fica lá a até a "porta" estar pronta para
transmitir o dado para o outro computador. A porta tira o dado do buffer e avisa ao
computador "Pronto ! Já transmiti esse dado, tö pronto para outro". E de pedacinho em
pedacinho os dados são transmitidos.
Para receber os dados algo parecido acontece. A porta serial recebe os dados, coloca no buffer
e soa uma campainha virtual, uma interrupção (nome científico). O seu computador para o
que está fazendo e vai lá no buffer e tira o dado. As vezes ele tem que tirar vários pedacinhos
para montar algo que faça sentido, como por exemplo, uma música que você baixou via
internet.
As portas de comunicação evoluíram muito desde os tempos da RS-232c. Hoje existem as
portas USB, bem mais velozes. Existem as portas "ethernet" ainda mais velozes e que
permitem comunicação de dados na casa dos bilhoes de bits por segundos (bits são os
pedacionhos que eu falei acima). Além das portas físicas existem as portas virtuais que são
implementadas na internet. É como se o seu computador tivesse milhares de tomadas cada
uma delas adequada a um tipo de comunicação específico.
Exemplos:
●
Quando você navega na internet, com o internet explorer ou firefox, você está se
conectando as portas 80 dos sites que você quer visitar.
●
Quando você manda email com o Outlook Express você se conecta a porta 110 para
ler os emails e a porta 25 para enviá-los.
●
Quando você joga um joguinho via internet você se conecta a uma porta específica
85
que o fabricante do jogo escolheu.
●
Quando você escuta música via internet, usa uma porta, quando baixa arquivos via
emule ou torrent usa outras e assim vai.
Porta Paralela (SPP, EPP e ECP)
O Que caracteriza este tipo de porta é o estilo que ela transmite as informações.
A Porta Paralela transmite os bits em paralelo, ou seja, um ao lado do outro, simultaneamente,
de oito em oito.
Este tipo de comunicação é também chamada de comunicação de Impressora, pelo motivo
desta porta ter sido usada somente para impressora por mais de 20 anos. Hoje em dia a Porta
Paralela tem outras funções, mas ficou o rótulo: ―Porta de Impressora‖.
Cabo Paralelo
O Cabo paralelo (o que liga a impressora ao micro) é um padrão. Em qualquer micro você
terá a estrutura apresentada abaixo:
O Cabo usa internamente 25 fios sendo:
●
8 fios para a transmissão de dados (o byte):
Estes fios são utilizados para a transmissão do dado que vai ser impresso, cada fio leva um
bit, que ao final são reunidos para formar o byte e ser impresso.
●
9 fios para a comunicação micro – impressora
Estes fios são utilizados para para informar o ―status‖ da impressora. Por exemplo: através
destes fios que o micro ―sabe‖ se a impressora está desligada, sem papel, em linha, se pode
receber dados, entre outros...
●
8 fios para terra.
Estes fios são usados para aterrar o sinal da comunicação paralela.
Observe na tabela abaixo, a função de cada um dos 25 fios do cabo paralelo. Perceba as
colunas COMP. (Computador) e IMP. (impressora), que exibe a direção do fluxo da
informação.
86
Limite do Cabo Paralelo
O cabo paralelo não deve ser maior do que 3m, para que não sofra interferêcias de sinais de
rádio, pois quando maior que isto funciona como uma ―antena‖. Se for necessário um cabo
maior que 3m, é necessário que seja confeccionado um cabo blindado, pois nas lojas da
cidade é difícil encontrar estes tipos de cabos. Uma das saídas seria o catálogo da Blackbox
(www.blackbox.com.br) que vende equipamentos especiais e no seu catálogo é possível
encontrar um cabo paralelo de 21m.
Conectores da Comunicação Paralela
O conectores utilizados na comunicação paralela são os seguintes:
87
Designação da Porta Paralela
A Porta Paralela recebe dois nomes. Um nome é o lógico, ou seja, o que os sistemas
operacionais (como Ms-Dos, Windows95, Windows98) a chamam. Os Sistemas Operacionais
a chamam de LPT, que quer dizer Line PrinTer (linha de Impressora). Já o nome físico desta
porta, ou seja, o nome que o processador usa para acessá-la é 378h.
Quantidade das Portas Paralelas
Um microcomputador do padrão PC-AT, vem preparado para Ter até 3 portas paralelas, mas
no microcomputador normalmente só vem conector para uma.
As portas paralelas são enumeradas sequencialmente LPT1, LPT2 e LPT3.
Relação Entre os Endereços das Portas Paralelas
Abaixovocê encontrará o nome da porta relacionado com o seu endereço de hardware
Velocidade da Comunicação Paralela
A velocidade máxima dparalela é de 800.000 bps. Mas naidade máxima alcançada pelos
computadores e periféricos atuais chega em torno de 600.000 bps.
ECP, EPP e SPP
O que é e para que serve cada modo da porta paralela (ECP, EPP e SPP)? Por que o ECP usa
DMA?
O modelo tradicional de porta paralela, utilizado desde os tempos do XT, é conhecido como
"normal" ou SPP (Single Parallel Port). Possui taxa de transferência de 150 KB/s e é
unidirecional. Para a conexão micro-micro ou na conexão de equipamentos externos (como o
ZIP Drive), o sistema usa transmissão 4 bits por vez, utilizando sinais de retorno como
"busy", "paper out", etc. Este sistema só funciona bem mesmo com impressoras. Para a
conexão de ZIP drives e até mesmo impressoras mais rápidas, a porta paralela tradicional é
muito lenta, sobretudo porque é unidirecional e utiliza apenas 4 bits de retorno (ou seja,
transmite a 8 bits, porém recebe informações a 4 bits por vez).
Para resolver este problema, foi desenvolvida a porta paralela avançada ou EPP (Enhanced
88
Parallel Port). Este modelo de porta paralela é bidirecional e atinge uma taxa de transferência
de 2 MB/s. Entretanto, para atingir esta taxa, necessita de um cabo especial, pois o cabo
tradicional só comporta uma taxa de até 150 KB/s. Este cabo é conhecido no mercado como
"cabo bidirecional", sendo que sua verdadeira característica não é ser bidirecional, mas sim
permitir altas taxas de transmissão.
Aumentar a taxa de transferência trouxe um problema: a necessidade de mais atenção por
parte do processador. Para resolver isto, desenvolveu-se a porta paralela ECP (Enhanced
Capabilities Port). Ela é igual a EPP porém utiliza um canal de DMA, que faz com que a
transmissão e recepção sejam feitas sem a intervenção do processador, aumentando o
desempenho do micro.
Todos os micros novos possuem porta paralela na própria placa-mãe ("on board"), permitindo
que você, através do setup do micro, configure-a a trabalhar em qualquer um dos três modos
de operação. O modo que você deverá trabalhar depende do caso. A maioria dos periféricos
conectados na porta paralela aceitam somente o modo normal (SPP). Alguns outros
periféricos, como é o caso do ZIP Drive, funcionam perfeitamente no modo normal, mas terão
sua taxa de transferência (ou seja, seu desempenho) aumentada sensivelmente se o modo da
porta paralela for EPP ou ECP. Outros periféricos, como é o caso das impressoras HP série
800 e Epson Stylus Color II, necessitam obrigatoriamente que a porta paralela esteja operando
em modo EPP ou ECP, necessitando, portanto, do tal "cabo bidirecional".
Portas Seriais
O Que caracteriza este tipo de porta é o estilo que ela transmite as informações.
A Porta Serial transmite os bits em fila, ou seja, um após o outro.
Este tipo de comunicação é também chamada RS-232 ou RS-232 C Obs: O primeiro nome
dado pela IBM a comunicação serial foi: Comunicação de Dados Assíncrona.
Velocidade da Comuncação Serial
A comunicação serial padrão RS-232 foi projetada para no máximo Ter 115.000 bps. O
dispositivo atual mais rápido para este tipo de comunicação é o modem de 56.700 bps, ou
seja, apenas metade do projetado.
89
Designação da Porta Serial
A Porta Serial recebe dois nomes. Um nome é o lógico, ou seja, o que os sistemas
operacionais (como Ms-Dos, Windows95, Windows98) a chamam.
Os Sistemas Operacionais a chamam de COM, que quer dizer Comunication (Comunicação
em inglês). Já o nome físico desta porta, ou seja, o nome que o processador usa para acessá-la
varia entre 3F8h a 2E8h.
Quantidade das Portas Seriais
Um microcomputador do padrão PC-AT, vem preparado para ter até 4 portas seriais, mas
normalmente só vem conector para duas.
Quando falamos em quantidade de portas seriais temos que enumerá-las, então usamos um
número logo após o nome dela.
Relação Entre os Endereços das Portas Seriais
Abaixo você encontrará o nome da porta relacionado com o seu endereço de hardware
Obs: O conector do joystick, que também é um dispositivo serial é um DB15-Fêmea, que
normalmente só se apresenta nas placas de som.
90
Modos de Comunicação
Quando se está trabalhando no universo da comunicação serial há basicamente três formas de
comunicação: Simplex, Half-Duplex e Full-Duplex.
A comunicação simplex é realizada em um sentido único. Cada equipamento só poderá
transmitir ou receber exclusivamente. Se há uma comunicação entre A e B, A transmite e B
recebe.
A comunicação Half-Duplex é realizada em dois sentidos, porém um de cada vez. No
91
exemplo acima, hora A transmite e B recebe e em seguida B transmite e A recebe e assim
sucessivamente.
A comunicação Full-Duplex é realizada em ambos os sentidos porém de modo simultâneo.
Essa última exige a presença de dois canais de transmissão trabalhando em paralelo. Essa
necessidade motivou a interface serial a possuir dois canais de comunicação: um para envio e
outro para recebimento.
Parâmetros da Comunicação Serial
Tratando-se do envio de dados de modo serial, torna-se necessário a definição de um
protocolo para que a transmissão seja efetivada corretamente. Protocolo aqui tem o sentido de
estabelecimento de regras fixas e bem definidas.
Paridade (parity)
Ao ser transmitido de um ponto para outro o dado, que no caso trata-se de um byte, deve ter a
garantia de que chegará ao seu destino exatamente como saiu do transmissor; ou pelo menos o
receptor deverá identificar se o dado que chegou está de forma correta ou teve a sua estrutura
alterada. Caso esteja alterado o receptor pode requisitar nova transmissão para verificação ou
retificação.
Esse método de detecção de erros dá maior segurança ao sistema e é bastante utilizado nos
computadores digitais. Uma das formas de se implementar uma segurança na transmissão de
dados por meio eletrônico digital é a paridade.
Dá-se o nome de paridade a um método de se agregar a um byte mais um bit, o bit de
paridade. Este bit determina se o dado que chegou está do mesmo modo que saiu.
Há dois modos de se estabelecer a paridade: paridade par (even) ou paridade ímpar (odd).
Na paridade par o bit extra é ajustado para 1 se o total de bits 1´s, inclusive o de paridade é
par e é ajustado para 0 se o total for ímpar. Isto é, o bit de paridade ao ser acrescentado
mantém o caráter par do total de 1´s do byte. Assim, na paridade par o total de bits 1´s deverá
ser sempre par.
92
Exemplo:
Deseja-se enviar o byte 11011011. O total de bits 1´s é 6 ao acrescentarmos o de paridade este
deverá ser 0 para garantir uma paridade par. Assim o byte ficará na forma 110110110. Onde
este último 0 (zero) é o bit de paridade.
Na paridade ímpar o bit extra é ajustado para 1 se o total de bits 1´s, inclusive o de paridade é
ímpar e é ajustado para 0 se o total for ímpar. Isto é, o bit de paridade ao ser acrescentado
mantém o caráter ímpar do total de 1´s do byte. Assim, na paridade ímpar o total de bits 1´s
deverá ser sempre ímpar. É exatamente o simétrico da paridade par.
Exemplo:
Deseja-se enviar o byte 11011011. O total de bits 1´s é 6 ao acrescentarmos o de paridade este
deverá ser 1 para garantir uma paridade ímpar. Assim o byte ficará na forma 110110111. Onde
este último 1 (um) é o bit de paridade.
Com isso, se o receptor está ajustado para trabalhar com a paridade par e recebe o dado
110010110 sabe que ocorreu um erro na transmissão. Isso é detectado simplesmente pela
contagem dos bits 1´s. Como o total é 5 e a paridade é par ocorreu um erro pois o total deveria
ser sempre par!
A paridade é utilizada através de mnemônicos os quais são:
Start e Stop Bit
Ao ser enviado um byte com ou sem bit de paridade o receptor deve saber onde começa e
onde termina o conjunto de bits transmitido. Para se definir um sinalizador pode-se usar um
bit a mais no início e no final do grupo de bits para determinar os limites do dado.
A Figura abaixo mostra um esboço de uma seqüência de bits com três start bit e dois stop bit.
93
O start bit é o bit ou grupo de bits que determina o início do conjunto de bits de dados e o stop
bit é o bit ou grupo de bits que indica o final dos bits do pacote. Como o receptor na chegada
dos bits faz uma contagem para verificar o total de bits enviados, há a necessidade de que
transmissor e receptor estejam em perfeito acordo para que não seja recebido dado de forma
incorreta.
Por isso, nas configurações dos dispositivos seriais faz-se um ajuste da existência e da
quantidade dos start e stop bits
Baud Rate
É definido como sendo a taxa de transferência de bits na linha de transmissão. Essa taxa é
dada em bits por segundo - bps. Não leva em consideração se os bits são de dados ou de
segurança.
As taxas mais comuns são de 2400, 9600, 14400, 19200, 28800, etc... A maior taxa possível
nas seriais mais comumente encontradas é de 115200 bps.
Data Bits
Este parâmetro define o total de bits de dados do conjunto de bits a ser transmitido. Se o Data
Bit vale 8 significa que dentre os bits que estão sendo transmitidos apenas oito são de dados e
os demais são parâmetros de segurança.
Definição dos parâmetros
Quando se configura um dispositivo serial deve-se ajustar os seus parâmetros de
comunicação. A ordem normalmente encontrada em todos os dispositivos é a seguinte:
• Velocidade (Baud Rate)
94
• Data Bits (Bits de dados)
• Paridade (Parity)
• Stop Bit
Desse modo quando se deseja configurar uma impressora para trabalhar em modo serial com
8 bits de dados, nenhuma paridade, velocidade de 38400 bps e um stop bit, necessita-se de
passar os parâmetros:
38.400, 8, N, 1
Tabela de endereços de Portas
95
IRQ (Interruped Request)
IRQ quer dizer interrupção requerida. Irq é uma sinalização recebida pelo processador
enviada por algum dispositivo requisitando atenção imediata.
Por exemplo: o mouse para se mover, pede ao processador para calcular todos os passos
necessários para tal tarefa. A impressora para imprimir, recebe ordens do processador, o drive
para girar precisa de comandos vindos diretamente do processador. Mas se tudo isto for
pedido de uma só vez, quem o processador atenderá primeiro ????
Para desfazer tal complicação foi inserido nos computadores de padrão PC-AT o recurso IRQ.
IRQ são canais que cada dispositivo tem com o processador, estes canais estão enumerados de
0 (zero) a 15 e a regra é simples: Os canais de menor número tem maior prioridade (os mais
novos tem prioridade dos que os mais velhos) e isto resolve o problema acima envolvendo o
mouse, impressora e o drive, basta saber quem está no canal mais prioritário para o
processador, assim ele atende um por vez e pronto ! Todos estão felizes.
Vale a pena ressaltar o seguintes tópicos:
Se dois dispositivos chegam ao mesmo tempo para pedir atenção do processador ele atende
um, depois o outro.
Dois dispositivos podem usar a mesma IRQ desde que não seja ao mesmo tempo
Se dois dispositivos acessarem a mesma IRQ ao mesmo tempo o provavelmente o
processador travará.
Quando recebida uma interrupção o que acontece ?
Para você entender bem direitinho esta história aqui vai os passos que o processador faz
quando recebe uma interrupção:
1.
Processador recebe um interrupção
2.
Processador verifica a prioridade desta interrupção
3.
Processador ―viu‖ que esta interrupção é prioritária
4.
Processador guarda na memória tudo que está fazendo no momento
5.
Processador atente a interrupção
96
6.
Após terminar de atender esta interrupção prioritária o processador:
7.
Retorna da memória a situação anterior
8.
Continua a fazer o que estava a fazer antes
Para fechar este assunto, aqui vai a tabela de IRQ de um PC-AT. Você pode verificar em
qualquer micro usando programas de diagnósticos que serão vistos neste curso.
DMA (Direct Memory Access)
A Sigla DMA quer dizer: Acesso Direto a Memória e também faz parte das portas de
comunicação. Este recurso é utilizado por poucos dispositivos mas é muito valioso na tarefa
que se propõe.
A filosofia é: Dispositivos acessarem a memória RAM (a memória de processamento)
diretamente sem ―incomodar o processador‖, deixando-o livre para executar outras tarefas. E
porque acessar diretamente a memória RAM ? O Fato é simples. Quando um dado está na
memória RAM é porque ele já está processado , pronto para ser utilizado pelos dispositivos,
geralmente todos os dados para ficarem ―prontos‖ para serem utilizados passam primeiro pelo
processador que o coloca disponível na memória RAM para que ―todos‖ usem, e se eu
consigo ―jogar‖ um dado na memória RAM diretamente sem passar pelo ―crivo‖ do
processador, isto quer dizer que ganhei em velocidade e desempenho.
Controlador de DMA
Quem controla todo este acesso é um circuito denominado : Controlador de DMA que fica
dentro do Chipset na placa mãe que você estudará posteriormente. Ele que cuida de informar
97
ao processador tudo que está acontecendo em relação aos acessos a memória dos dispositivos
que usam DMA.
Quantos canais de DMA existem ?
Até agora 8 , são enumerados de 0 a 7
Quem usa DMA ?
Atualmente as unidades de disco flexível (drive A: e B:) a placa de som e o próprio
controlador de DMA.
Uma nova tecnologia incorporada aos HD’S chamada UDMA (Ultra-DMA) trouxe também o
este dispositivo para o seleto grupo dos que usam DMA.
Controladores de Disco
O controlador de disco é o circuito que permite que a UCP se comunique com o disco rígido,
unidade de disquete ou outro tipo de acionador de disco.
Os primeiros controladores de disco eram identificados por seus métodos de armazenamento e
codificação de dados. Eram implementados tipicamente através de uma placa controladora
separada. Os controladores MFM eram o tipo mais comum em microcomputadores, usados
tanto para unidades de disquete quanto para discos rígidos. Os controladores RLL usavam
compressão de dados para aumentar a capacidade armazenamento em cerca de 50%. Um
controlador produzido pela Shugart Associates, a SASI, precedeu o padrão SCSI.
Os controladores de disco modernos são integrados aos novos acionadores. Por exemplo,
unidades chamadas de "discos SCSI" têm controladores SCSI embutidos. No passado, antes
da maior parte das funcionalidades dos controladores SCSI serem implementadas num único
98
chip, controladores SCSI separados faziam a interface entre os discos e o barramento SCSI.
Nos dias de hoje, os tipos mais comuns de controladores de disco para uso doméstico são ATA
(IDE) e Serial ATA. Discos de alta capacidade usam SCSI, Fibre Channel ou Serial Attached
SCSI.
99
12 - Instalação de S.O. e Aplicativos (Em DESENVOLVIMENTO)
13 - Robótica
Porta Paralela (LPT1)
(Em DESENVOLVIMENTO)
O comando PORT[] - Pascal
O comando ??? - VB
14 - Referências Bibliográficas
MIGUEL, Luis Elias. Apostila de Instalação e Manutenção de Computadores. Apostila,
2002
100

Tópicos de Aula - IMC Instalação e Manutenção de Computadores

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