COMPUTADOR

Denomina-se computador uma máquina capaz de variados tipos de tratamento automático de informações ou processamento de dados. Para isso o computador e disposto de vários dispositivos, que fazem ele processar essa imensa capacidade de dados, e nesse blogger quero citar alguns componentes, que chamamos de hardwares, que constituem o computador para seu funcionamento.

PERIFÉRICOS

Periféricos são aparelhos ou placas que enviam ou recebem informações do computador.
Em informática, o termo periférico aplica-se a qualquer equipamento acessório que seja ligado à CPU (unidade central de processamento), ou num sentido mais amplo, o computador. São exemplos de periféricos as impressoras, leitores e ou gravadores de CDs e DVDs, leitores de cartões e disquetes, mouse, teclado, Câmera de vídeos, entre outros.Cada periférico tem a sua função definida e executa ao enviar tarefas ao computador, de acordo com essa função. Entre muitos periféricos existentes podemos citar teclado (envia ao computador informações digitadas pelo operador), mouse (permite o envio de informações pela pressão de botões) impressora (recebe informação do computador e imprime essa informação no papel), placa de som (recebe informações eléctricas vindas do processador e envia às colunas), sistemas sensíveis ao toque, calor, luz, modem, óculos de simulação, controladores de jogos (joystick), colunas, etc. Outros recursos são adicionados ao computador através de placas próprias: é o caso da internet, com placas de rede ou modem; TV através de uma placa de captura de vídeo, etc.
Existem quatro tipos de periféricos;
Os periféricos de entrada; que enviam comandos e informações ao computador.
Os periféricos de saída; transferem informações do computados para os periféricos, como o monitor, caixas de som, impressora.
Os periféricos de entrada e saida; recebem e enviam ao mesmo tempor informações do computador, como por exemplo CDs, pen drives, etc.
Os periféricos de armazenamento; são dispositivos que armazenam as informações, como por exemplo o HD, CDs, pen drives, etc.

BARRAMENTOS

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.

Tipos

Barramento do processador

O Barramento do Processador é utilizado pelo processador internamente e para envio de sinais para outros componentes da estrutura computacional. Atualmente, os barramentos, principalmente dos processadores(os de transferência de dados) têm sido bastante aprimorados com o objetivo de melhor desenvoltura, ou seja, maior velocidade de processamentos de dados.
Através deste barramento o processador faz a comunicação com o seu exterior. Nele trafegam os dados lidos da memória, escritos na memória, enviados para interfaces e recebidos de interfaces. Pode ser dividido em três grupos:

Barramento de dados; carrega a informação da instrução (através do código de operação), variável do processamento (cálculo intermediário de uma fórmula por exemplo) ou informação de um periférico de E/S (dado digitado em um teclado). O tamanho da via de dados determina respectivamente o máximo número de instruções (e portanto o potencial de processamento) e a precisão do processamento aritmético (através do cálculo de ponto flutuante) ou o número de símbolos possíveis a ser representado (por exemplo, pontos de uma foto). O tamanho do barramento de dados está ligado a capacidade de processamento do sistema. Se o processamento é simples (como o controle booleano de um CLP) 8 bits são suficientes. Por outro lado, se há a necessidade de um processamento complexo (como os sistema de multimídia onde há a necessidade de processarmos milhões de pontos de imagem) processamento de até 128 bits já estão disponíveis. Obviamente existe a necessidade de aumentar igualmente a velocidade do sistema pois a "paciência" do usuário é a mesma ao ligar uma lâmpada ou processar uma imagem fotográfica.
Barramento de endereços; Um barramento de endereços é um barramento, usado por uma UCP ou por dispositivos capazes de usar DMA para informar os endereços físicos/locações de memória de um computador que o microprocessador ou dispositivo deseja acessar (ler/escrever).
Barramento de controle.

Barramento de cache
Barramento de Cache em organizações de computadores mais recentes, é um barramento dedicado para acesso à memória cache do computador.

Barramento de memória
Barramento de Memória responsável pela conexão da mémoria principal ao processador. É um barramento de alta velocidade que varia de micro desktop atual 1066/533Mhz.

Barramento de entrada e saída
O Barramento de Entrada e Saída (I/O ou E/S) é um conjunto de circuitos e linhas de comunicação que se ligam ao resto do PC com a finalidade de possibilitar a expansão de periféricos e a instalação de novas placas no PC.
Permitem a conexão de dispositivos como: Placa de rede, placa de som, mouse, teclado, etc.
São exemplos de Barramentos de Entrada e Saída: AGP, AMR, EISA, PCI, PCI Express, etc.

BIOS

O BIOS é o firmware (programa) executado por um computador IBM PC quando ligado, é ele que detecta e apresenta para os softwares os hardwares que o computador possui.Entre outras funções o papel mais importante do BIOS é o carregamento do sistema operacional. Quando o computador é ligado e o microprocessador tenta executar sua primeira instrução, ele tem que obtê-la de algum lugar. Não é possível obter essa instrução do sistema operacional, pois esse se localiza no disco rígido, e o microprocessador não pode se comunicar com ele sem que algumas instruções o digam como fazê-lo. É o BIOS o responsável por fornecer essas instruções.
Quando o computador é ligado, o BIOS opera na seguinte seqüência:

1. Verifica as informações armazenadas em uma minúscula memória RAM, que se localiza em um chip fabricado com tecnologia CMOS. A memória CMOS armazena informações relativas a configuração de hardware, que podem ser alteradas de acordo as mudanças do sistema. Essas informações são usadas pelo BIOS modificar ou complementar sua programação padrão, conforme necessário.

2. POST (Power-On Self-Test ou Autoteste de Partida), que são os diagnósticos e testes realizados nos componentes físicos (Disco rígido, processador, etc). Os problemas são comunicados ao usuário por uma combinação de sons (bipes) numa determinada seqüência e se possível, exibidos na tela. O manual do fabricante permite a identificação do problema descrevendo a mensagem que cada seqüência de sons representa.

3. Ativação de outros BIOS possivelmente presentes em dispositivos instalados no computador (ex. discos SCSI e placas de vídeo).

4. Descompactação para a memória principal. Os dados, armazenados numa forma compactada, são transferidos para a memória, e só aí descompactados. Isso é feito para evitar a perda de tempo na transferência dos dados.

5. Leitura dos dispositivos de armazenamento, cujos detalhes e ordem de inicialização são armazenados na CMOS. Se há um sistema operacional instalado no dispositivo, em seu primeiro sector (o Master Boot Record) estão as informações necessárias para o BIOS encontrá-la (este sector não deve exceder 512 bytes).

Existem pequenos trechos de softwares chamados de Manipuladores de Interrupção que atuam como tradutores entre os componentes de hardware e o sistema operacional. Um exemplo dessa tradução é quando é pressionada uma tecla no teclado, o evento associado ao sinal é enviado para o manipulador de interrupção do teclado que é enviado a CPU que trata e envia esse evento para o sistema operacional. Os drivers de dispositivos são outros trechos de software que identificam e atuam como interface entre os componentes básicos de hardware como o teclado, mouse, disco rígido.Ao ligar o computador, o primeiro software que você vê agindo é o do BIOS. Durante a seqüência de inicialização (boot), o BIOS faz uma grande quantidade de operações para deixar o computador pronto para o uso. Depois de verificar a configuração na CMOS e carregar os manipuladores de interrupção, o BIOS determina se a placa de vídeo está operacional. Em seguida, o BIOS verifica se trata de uma inicialização a frio (cold boot) ou de uma reinicializarão (reboot). Ela verifica as portas PS/2 ou portas USB em busca de um teclado e um mouse. Ela procura por um barramento PCI (Peripheral Component Interconnect) e, caso encontre algum, verifica todos os cartões PCI. Se o BIOS encontrar algum erro durante o POST, haverá uma notificação ao usuário em forma de bips e mensagens.

Após isso aparecem detalhes sobre o sistema:
• processador
• unidades (drivers) de disco flexível e disco rígido
• memória
• versão e data do BIOS
• monitor de vídeo

MEMÓRIA RAM

Memória de acesso aleatório (do inglês Random Access Memory, frequentemente abreviado para RAM) é um tipo de memória utilizada para a leitura e escrita de dados, usado como mémoria prímaria para dispositivos eletrônicos, é nela que são carregados os programas e seus respectivos dados que estão sendo usados. O termo acesso aleatório significa que essa memória pode ser usada aqualquer momento, sem precisar primeiramente utilizar outro dispositivo, que e necessa´ria as vezes em outros dispositivos, tendo que usar primeira um outro recurso para poder ter acesso ao dispositivo. Mas a memória tem como conveniencia sua perda de conteúdo quando a o desligamento do aparelho. A memória Ram que e utilizada nos computadores é de forma de um pente, onde possui vários chips de mémoria já montados e configurados a arquitetura da 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 clock, 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.

DISCO RÍGIDO (HD)

Disco rígido ou disco duro, no Brasil popularmente também HD ou HDD (do inglês hard disk/hard disk drive; 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 é a partir dele que 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.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 conseqüentemente maior será a densidade de gravação permitida por ela. Poderemos então armazenar mais dados num disco do mesmo tamanho, criando HDs de maior capacidade.Os primeiros discos rígidos, assim como os discos usados no início da década de 80, utilizavam a mesma tecnologia de mídia magnética utilizada em disquetes, chamada coated media, que além de permitir uma baixa densidade de gravação, não é muito durável. Os discos atuais já utilizam mídia laminada (plated media); uma mídia mais densa, de qualidade muito superior, que permite a enorme capacidade de armazenamento dos discos modernos.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.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, conseqüentemente, 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 (sistema binário). Para gravar as seqüências de bits 1 e 0 que formam os dados, a polaridade da cabeça magnética é mudada alguns milhões de vezes por segundo, sempre seguindo ciclos bem determinados. Cada bit é formado no disco por uma seqüência de várias moléculas. Quanto maior for a densidade do disco, menos moléculas serão usadas para armazenar cada bit e teremos um sinal magnético mais fraco. Precisamos então de uma cabeça magnética mais precisa. Quando é preciso ler os dados gravados, a cabeça de leitura capta o campo magnético gerado pelas moléculas alinhadas. A variação entre os sinais magnéticos positivos e negativos gera uma pequena corrente elétrica que caminha através dos fios da bobina. Quando o sinal chega na placa lógica do HD, ele é interpretado como uma seqüência de bits 1 e 0. Vendo desta maneira, o processo de armazenamento de dados em discos magnéticos parece ser simples, e realmente era nos primeiros discos rígidos (como o 305 RAMAC da IBM), que eram construídos de maneira praticamente artesanal. Apesar de nos discos modernos terem sido incorporados vários aperfeiçoamentos, o processo básico continua sendo o mesmo. 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 na fábrica ao final do processo de fabricação,que consiste em dividir o disco virgem em trilhas, setores , cilindros e isola os badblocks (danos no HD). 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 à maneira do sistem 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. O computador, no decorrer de sua utilização tem seu desempenho geral afetado, em decorrência da instalação e remoção de diversos softwares, inclusive alguns que não removem todos os arquivos e informações do seu computador, ocasionando lentidão na sua execução. O software básico (sistema operacional) pode apresentar falhas de funcionamento (travamentos), instabilidade no uso, espera no carregamento de programas e softwares diversos, ou casos extremos de corrompimento do sistema operacional(falhas na execução do próprio) em decorrência de uso ilegal ou ataques de vírus de computador. Uma formatação lógica apaga todos os dados do disco rígido, inclusive o sistema operacional. Deve-se fazer isso com conhecimento técnico, para salvar/guardar dados e informações (os backups de arquivos). O processo de formatação é longo, e as informações contidas no disco rígido serão totalmente apagadas (embora não definitivamente, ainda é possível recuperar alguns dados com softwares especiais.) Ações preventivas de manutenção de computador podem evitar que seja necessário formatar o computador.

PROCESSADOR

O processador é um circuito integrado que realiza as funções de cálculo e tomada de decisão de um computador, por isso é considerado o cérebro do mesmo. Ele também pode ser chamado de Unidade Central de Processamento (em inglês CPU: Central Processing Unit).Nos computadores de mesa encontra-se alocado dentro do gabinete juntamente com a placa-mãe e outros elementos de hardware.Os processadores trabalham apenas com linguagem de máquina (lógica booleana). Realizam as seguintes tarefas:
- Busca e execução de instruções existentes na memória. Os programas e os dados que ficam gravados no disco (disco rígido ou disquetes), são transferidos para a memória. Uma vez estando na memória, o processador pode executar os programas e processar os dados;
- Controle de todos os chips do computador.
O processador possui as seguintes características;

O componente principal, a unidade lógica e aritmética(ULA) realiza todas as operações lógicas e de cálculo que serão usadas para executar uma tarefa.

A unidade de controle (UC) é responsável pela tarefa de controle das ações a serem realizadas pelo computador, comandando todos os outros componentes.

Os registradores são pequenas memórias velozes que armazenam comandos ou valores que utilizados no controle e processamento de cada instrução. Os registradores mais importantes são: - Contador de Programa (PC) – Sinaliza para a próxima instrução a ser executada; - Registrador de Instrução (IR) – Registra a instrução da execução; Os outros realizam o armazenamento de resultados intermediários.

A MMU (em inglês: Memory Management Unit) é um dispositivo de hardware que transforma endereços virtuais em endereços físicos e administra a memória principal do computador.

PLACA MÃE

Placa-mãe, também denominada mainboard ou motherboard, é uma placa de circuito impresso, que serve como base para a instalação dos demais componentes de um computador, como o processador, memória RAM, os circuitos de apoio, as placas controladoras, os slots do barramento e o chipset. A placa-mãe realiza a interconexão das peças componentes do microcomputador. Assim, processador, memória, placa de vídeo, HD, teclado, mouse, etc. estão ligados diretamente à placa-mãe. Ela possui diversos componentes eletrônicos (circuitos integrados, capacitores, resistores, etc) e entradas especiais (slots) para que seja possível conectar os vários dispositivos.