Funcionamento de um computador

 

Introdução

    O computador é uma ferramenta que usamos para fazer muitas coisas. Com ele podemos escrever, fazer cálculos, saber as horas, ouvir música, desenhar, ler, jogar, assistir vídeos, navegar na Internet, mandar mensagens para outras pessoas e até fazer novos amigos.

    Um computador, na realidade é um sistema composto por três partes: Software, Firmware e Hardware.

Descrição básica do computador:

    Um computador sob a perspectiva de um engenheiro é um sistema (máquina) que tem por finalidade processar informação. Essa informação é tratada em código binário.

Fig. 1 - Esquema básico de um computador

 

 Estrutura genérica de um sistema informático

Basicamente, um computador é um conjunto de dispositivos capazes de processar informação.
O modelo geral de um sistema informático, tal como hoje ainda o entendemos, foi definido pela primeira vez pelo cientista Von Neumann. Essa estrutura pode ser vista, simplificadamente, como consistindo em:

- Um processador ou unidade central de processamento (ou CPU – Central Processing Unit), que funciona em ligação directa com unidades de memória ou armazenamento de dados;

- Dispositivos de entrada (input) e dispositivos de saída (output) – estes dispositivos também costumam ser designados por periféricos.


Os dados ou informação são introduzidos através de um ou mais dispositivos de entrada ou input, de onde são canalizados para a unidade central de processamento e, daí, os resultados poderão ser enviados para dispositivos de saída ou output.

 

Na estrutura do hardware de um sistema informático, as memórias e os dispositivos de armazenamento têm um papel muito especial. As memórias principais (ou memórias primárias) do sistema actuam directamente em ligação com a unidade central de processamento. Os dispositivos de armazenamento (memórias secundárias ou armazenamento de massa) podem ser considerados periféricos ou dispositivos de I/O – é o caso das unidades (drives) de discos, disquetes, etc.

Os dispositivos, ou periféricos, permitem a comunicação entre o computador e o exterior. Existem três tipos de dispositivos:

- de entrada (input)
- de saída (output)
- de entrada e saída (input/output)

Os dispositivos de entrada (input) permitem que o utilizador envie informação para o computador.
Exemplos: Teclado, rato, scanner, etc.

Os dispositivos de saída (output) permitem enviar informação do computador para o exterior.
Exemplos: monitor, impressora, videoprojector, etc.

Os dispositivos de entrada e saída (input/output), permitem que o utilizador envie informação para o computador e que o computador envie informação para o utilizador.
Exemplos: disco, disquete, modem, placa de som, etc.









Um sistema informático não é constituído apenas por dispositivos físicos ou de hardware; para que esses dispositivos possam realizar algo de útil, torna-se necessária a intervenção de uma outra componente, esta já não física, mas de natureza lógica – o software.

O software pode considerar-se dividido em duas camadas principais:

- software de sistema (cujo elemento mais importante é o sistema operativo) - desempenha a função fundamental de servir de intermediário (ou interface) entre o hardware e o utilizador e os seus programas de aplicação;

- software de aplicação - engloba todos os programas de computador que permitem efectuar tarefas de aplicação com interesse para o utilizador, tais como processadores de texto, folhas de cálculo, bases de dados, etc.; frequentemente, estes programas são designados apenas por aplicações.


Hardware e Software

Um computador funciona através de dois tipos de componentes essenciais: o Hardware e o Software.

O Hardware é a parte física do computador, consiste em todo o equipamento informático: processador, memórias, periféricos, etc.

O Software é a parte lógica do computador, consiste nos programas: processadores de texto, jogos, enciclopédias digitais, etc..


Estrutura de um computador

- Unidade Central de Processamento - CPU
- Memórias
- Placa Principal (motherboard)
- Barramento (bus)
- Dispositivos de entrada e saída (periféricos)


CPU - Central Processing Unit
É o “cérebro” de um computador. É o responsável principal por todo o funcionamento de um sistema informático


Memória

São constituídas por chips (pastilhas de circuitos integrados)
Armazenam as instruções do software e os dados

Existem dois tipos de memórias: As primárias e as secundárias

Memórias Primárias: RAM, ROM e Cache

As memórias primárias podem ser de dois tipos:
RAM = Random Access Memory
ROM = Read Only Memory

RAM
É a memória principal do computador. É a memória que contém os programas e os dados com que se está a trabalhar no momento.

A memória RAM:
- Tem conteúdo volátil
- É de leitura e de escrita

Cache
A memória cache é uma memória RAM, mais rápida e mais cara, que é usada para armazenar os dados mais utilizados, aumentando a velocidade de funcionamento do computador.

ROM
É uma memória de conteúdo permanente com instruções fixas que permitem ao computador o desempenho de funções básicas. A memória ROM é responsável pelo arranque do computador e pela interacção com os dispositivos de input/output.


Memórias Secundárias: suportes de armazenamento

As memórias secundárias são utilizadas para guardar, de uma forma mais permanente, os trabalhos que se encontram na memória RAM. São suportes de armazenamento auxiliar: disco rígido, disquete, CD-ROM, DVD, etc.


Barramento (Bus)

É o conjunto de fios condutores que permite a comunicação entre os vários componentes internos do computador.


A placa principal (motherboard)

Contém circuitos electrónicos impressos, responsáveis pela circulação dos dados e informações entre os diferentes componentes do computador e entre este e o exterior.
É a base onde se vão instalar todos os componentes internos do computador: processador, memória RAM, discos, placa gráfica, placa de som, etc.