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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 Exercícios de fixação.........................................................................................................27 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 Exercícios de fixação.........................................................................................................50 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 Exercícios de fixação.........................................................................................................68 7 - IMC II - (Para segundo Módulo)............................................................69 8 - Inicialização, 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 Exercícios de fixação.........................................................................................................78 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 - Instalação de S.O. e Aplicativos (Em DESENVOLVIMENTO) .....100 13 - Robótica (Em DESENVOLVIMENTO) .....................................100 Porta Paralela (LPT1) (Em DESENVOLVIMENTO) .....................................100 O comando PORT[] - Pascal (Em DESENVOLVIMENTO) ......................100 O comando ??? - VB (Em DESENVOLVIMENTO) ..................................100 14 - Referências Bibliográficas..............................................................100
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 7 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 8 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 9 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 10 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 11 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 12 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 13 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 14 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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?
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 15 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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 (2+8=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)
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 16 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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 0000 0 1 0001 1 2 0010 2 3 0011 3 4 0100 4 5 0101 5 6 0110 6 7 0111 7 8 1000 8 9 1001 9 10 1010 A 11 1011 B 12 1100 C 13 1101 D 14 1110 E 15 1111 F
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 17 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 18 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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?
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 19 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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: 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. HARDWARE SISTEMA OPERACIONAL APLICATIVOS Word – Excel Sistemas Administrativos Windows – Linux/UNIX MAC/OS – Solaris – BSD Placas, Processadores, Memórias, Periféricos, etc.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 20 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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,
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 21 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 22 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 23 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 24 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 25 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 26 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 27 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br Exercícios de fixação 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?
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 28 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 29 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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).
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 30 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 31 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 32 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 33 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 34 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 35 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 36 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 37 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 38 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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. • PC2100 ou DDR266 - 266 MHz clock anunciado, 133 MHz clock real. • PC2700 ou DDR333 - 333 MHz clock anunciado, 166 MHz clock real. • PC3200 ou DDR400 - 400 MHz clock anunciado, 200 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 39 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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),
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 40 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 41 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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)
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 42 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br - 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 tornou- se 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 43 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 44 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 45 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 46 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 47 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 48 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 49 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 50 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br Exercícios de fixação 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 51 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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 Super-Torre Horizontal Desk Top Slim Cases
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 52 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 53 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 54 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 55 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 56 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 57 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 58 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 59 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 60 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 61 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 62 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 63 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 64 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 65 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 66 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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 CD- ROM, 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 67 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 68 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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. Exercícios de fixação 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 69 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 70 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 71 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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 MS- DOS 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 72 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 73 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 74 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 75 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 76 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 77 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 78 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br Exercícios de fixação 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?
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 79 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 80 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 81 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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 não- programadas 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 82 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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  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 Som  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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 83 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br Placa de Rede  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 Modem  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 Memórias  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 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 84 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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?
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 85 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 86 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 87 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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:
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 88 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 89 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 90 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 91 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 92 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 93 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 94 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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)
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 95 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br • 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 96 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 97 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 98 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 99 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 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.
  • Tópicos de Aula para IMC – Instalação e Manutenção de Computadores 100 Marcio Roberto Gonçalves de Vazzi - www.vazzi.com.br 12 - Instalação de S.O. e Aplicativos (Em DESENVOLVIMENTO) 13 - Robótica (Em DESENVOLVIMENTO) Porta Paralela (LPT1) (Em DESENVOLVIMENTO) O comando PORT[] - Pascal (Em DESENVOLVIMENTO) O comando ??? - VB (Em DESENVOLVIMENTO) 14 - Referências Bibliográficas MIGUEL, Luis Elias. Apostila de Instalação e Manutenção de Computadores. Apostila, 2002