Informática para leigos

Noções de Informática para leigos - Princípios Básicos

Informática: palavra de origem francesa. Visa o usuário final.
Computação: palavra de origem inglesa. Visa o lado científico (técnico).


Organização básica dos computadores atuais:

          ↕↔↔↔↔↔↔↔↔Barramento de controle↔↔↔↔↔↔↔↕
          ↕ ↑→→→→→→→→Barramento de endereços→→→→ ↓   ↕
          UC                                      Memória                          *Dispositivos
CPU  ALU                                    Principal                          de E / S
          Memória de rascunho         ou memória RAM           (Entrada e Saída)
            ↕                                               ↕                                          ↕
            ↕ ↔↔↔↔↔↔↔↔Barramento de dados↔↔↔↔↔↔↕  

*Dispositivos de E / S : teclado, mouse, monitor, disco magnético, impressora (tem memória RAM).

Barramentos: vias de comunicação.

ALU: Unidade lógica e aritmética.
UC: Unidade de controle.
CPU: Unidade central de processamento.
CPU = UC + ALU + Memória de rascunho

Para que o computador funcione, ele necessita de três etapas: o Hardware, o Software e o Peopleware.

O hardware possui três fases de funcionamento: entrada de dados, processamento de dados e saída de sados.
Os softwares são feitos com a finalidade de interagir as pessoas com o computador.

Memória

ROM: Memória somente de leitura (não volátil - quando desliga o computador, o conteúdo não se perde).
A memória ROM permite que o processador carregue o sistema operacional.

RAM: Memória de leitura/escrita (volátil - quando desliga o computador, o conteúdo se perde).
Quando se está digitando um documento a algum tempo, as informações ficam escritas na memória RAM antes de salva-las.

A memória é dividida em células e cada célula armazena informações.
Cada célula é identificada através de endereços.

BIT (Binary digit): 0 = Tensão zero / 1 = Tensão diferente de zero

8 Bits por célula (unidade de armazenamento de informação - largura da célula).
8 Bits → 2⁸ valores distintos.
1 Byte (octeto) = 8 bits (Armazena um carácter)

Capacidade de memória:
1kB (quilobyte) = 1024 Bytes (1k = 2¹⁰ = 1024)
1MB (megabyte) = 1024 kB
1GB (gigabyte) = 1024 MB

Obs.: a memória pode ser encarada como uma matriz dividida em células.

Ex: CD-ROM } 650MB
       Disco rígido } 500GB
       Fita magnética } 50 GB

Alguns termos técnicos

Qual é a diferença entre conectores macho e fêmeas?
Conectores machos possuem pinos de conexão e fêmeas só receptores.

Muito das falhas dos computadores começam a partir de problemas elétricos.

Os maiores causadores de eletricidade estática são o atrito gerado pelos nossos passos e condições atmosféricas.

Sinal Analógico: variação contínua no tempo.
Sinal Digital: variação não contínua (discreta) no tempo.

Representação de caractere

O computador digital só manipula 0 e 1. A informação é sempre codificada.


Microcomputadores: codificação ASCII

Ex:  A →código→ 41₁₆ = 01000001₂
        B →código→ 42₁₆ = 01000010₂
        0  →código→ 30₁₆ = 00110000₂

Mainframes: codificação EBCDIC

Obs.: 10 (número inteiro) → ponto fixo
          10,5 (número real) → ponto flutuante

Sistemas numéricos

Base dez (decimal): é formada pelos dígitos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9. Qualquer número maior é a combinação dos outros.

Base dois (binário): a base é formada por dois dígitos, 0 e 1.

Base dezesseis (hexadecimal): a base é formada pelos dígitos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E e F. Qualquer número maior é a combinação dos outros.



Base 10 (decimal):
Possui os dígitos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
Exemplo: 1245₁₀ = 1×10³ + 2×10² + 4×10¹ + 5×10⁰

Base 2 (binário):
Possui os dígitos 0, 1.
Exemplo: 1011₂ = 1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 1×2⁰

Base 16 (hexadecimal):
Possui os dígitos 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F.
Exemplo: 1AC5₁₆ = 1×16³ + 10(A)×16² + 12(C)×16¹ + 5×16⁰ (Esta soma, segundo o Teorema de Euclides, dá sempre um número decimal, não importa a base)

Conversão decimal para binário

1° Caso: número inteiro (usa divisão inteira)

Ex 1: 53₁₀ = 110101₂
53 | 2 
 1   26 | 2
       0   13 | 2 
              1   6 | 2
                    0   3 | 2
                          1   1 | 2
                               1   0

Quando o quociente for menor que o divisor a divisão para, mas o último quociente entra no número.

Ex 2: 252₁₀ = 11111100₂
252 | 2
   0   126 | 2
           0   63 | 2
                  1   31 | 2
                         1   15 | 2
                                1   7 | 2
                                      1   3 | 2
                                           1   1 | 2
                                                1   0


2° Caso: número fracionário

Exemplo: 10,8125₁₀ = 1010,1101₂

1. Conversão parte inteira
10₁₀ = 1010₂

2. Conversão parte fracionária
0,8125₁₀ = 0,1101₂
0,8125×2 = 1,625
  0,625×2 = 1,25
    0,25×2 = 0,5
      0,5×2 = 1,0

Conversão binário para decimal

1° Caso: número inteiro
1001₂ = 1×2³ + 0×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ = 8 + 1 = 9₁₀

2° Caso: número fracionário
1100,1101₂ = 1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 0×2⁰ + 1×2^-1 + 1×2^-2 + 0×2^-3 + 1×2^-4 = 8 + 4 + 1/2 + 1/4 + 1/16 = 12,8125


Conversão binário para hexadecimal

 F        D       F              
1111 1101 1111₂ = FDF₁₆
1111₂ = 1×2³ + 1×2² + 1×2¹ + 1×2⁰ = 15₁₀ → os programadores usam mais um sistema hexadecimal porque 1 dígito hexadecimal equivale a 4 binários (16 = 2⁴)


Conversão hexadecimal para binário
                          8 4 2  1    8 4  2 1
13AF₁₆ = 0001,0011,1010,1111 = 0001001110101111₂

Conversão decimal para hexadecimal

Exemplo: 1024₁₀ = ?₁₆
1024 | 16                           1024₁₀ = 400₁₆                  
  0      64 | 16
           0     4    


Conversão hexadecimal para decimal

Exemplo: 400₁₆ = ?₁₀
                4×16² + 0×16¹ + 0×16⁰ = 1024₁₀

Operações elementares em binário

Adição:

0+0 = 0
1+0 = 1
0+1 = 1
1+1 = 0 : transporte de 1 (vai um)

Exemplos:
  1001
+1011
10100

  1001
+0100
  1101

  1111
+1101
11100

  1010
+0101
  1111



Subtração:

0-0 = 0
1-0 = 1
0-1 = 1 : empréstimo de 1 (vem um)
1-1 = 0

Exemplos:
 1001
-1011
 1110

 1001
-0100
 0101

 1111
-1101
 0010

 1010
-0101
 0101

Programas e conceitos associados

Sistemas de computação:
_Hardware: componentes básicos
_Software: conjunto de programas, métodos e procedimentos necessários ao funcionamento do hardware (Usuário, aplicativos, aplicativos do SO, SO).

SO: Sistema Operacional.

Problema  →  Algoritmo  →  Programa
                       ↓                         ↓
                 Programa em          Programa em linguagem de programação
           linguagem algorítmica    


SO: afastar o usuário dos detalhes da máquina (cria uma máquina virtual).
Ex: Windows
Aplicativos do SO → Ex: Explorer
Aplicativos (de propósito geral) → Ex: Word


Algoritmo:
É uma lista de instruções, finita, capaz de especificar os passos para a resolução de uma determinada tarefa. Os passos devem ser claros, precisos e sem ambiguidade.


Programa:
É um conjunto de instruções, escrito em linguagem aceita pelo computador, descrevendo como executar o algoritmo.

Linguagem de programação:
_Linguagem de baixo nível: as instruções são mais próximas da máquina (está próxima à linguagem da máquina). Ex: ling. máquina, linguagem assembly...
_Linguagem de alto nível: se afasta dos detalhes da máquina. Ex: Pascal, C, Prolog, Basic...

Internet, princípios básicos:

Quando alguém se conecta na internet através do modem, é designado para o computador (ou roteador) um endereço de identificação chamado IP (Internet Protocol).

Para se conectar à internet, é necessário um programa de navegação chamado browser.

Para acessar uma Home Page, é preciso entrar com o domínio da mesma.

O Internet Explorer permite navegar pela internet.

A internet oferece vários tipos básicos de serviços, como o WWW (World Wide Web), correio eletrônico, acesso remoto, download, compartilhamento de arquivos, redes sociais, etc...

Em 2013 voltei a mexer com assembly, agora com assembly para Linux, todo mainframe. Tem uma camada de segurança chamada RACF, bloqueia tudo, deve ser o melhor antivirus que existe. rs
A IBM foi longe viu, deve ter sido os cientistas nazistas que trabalharam para eles.

Nesse ano tava vendo uma palestra do criador do MINIX, o avô dos sistemas unix e linux atuais, ele é talvez o mais seguro sistema operacional que existe, claro, depois dos mainframes.
O Andrew Tanenbaum mexia com redes, professor na Holanda, hoje as faculdades de TI ainda usam livros de redes de computadores que ele escreveu. O cara é genial mesmo. Esse minix foi a grande sacada dele. Tem uma velha discussão do criador do Linux com esse professor holandês. pra mim o cara é um gênio viu, virei fã dele. Acho que ele deu aulas pro pessoal do google.

Também tô tentando uma nova conexão VPN criptografada pelo ruindows aqui, ele te conecta num servidor lá na Suécia..Incrí­vel..rs
Parece que essa conexão é bem melhor que a do famoso TOR da marinha norte-americana. O VPN cria um canal criptografado da sua máquina com o servidor lá...
Estou testando no Linux e nos celulares (Androids)...

Depois postarei algo que ensina a mexer com conexões criptografadas, as famosas VPNs, que criam espécies de túneis de criptografia.
Tem uma muita boa que usa servidores suecos, o FrootVPN. Ele troca o IP da sua estação para um IP da Suécia..rs

To fazendo meus backups aqui para o note, usando um cabo de rede para passar do ruindows para o Linux. rs
Eu uso um protocolo de comunicação criptografado, o SSH, usando um programinha em ambos. rs

To pretendendo estudar mais sobre vírus, para criar um potente como aquele Gauss, ele é polimórfico, ainda não consegui o código fonte dele, é uma variante do que atacou as usinas nucleares do Irã, seria uma variação do Stuxnet.

Pessoal, bateu uma curiosidade aqui... Me digam o que acham.

Bits não são números.

Bits são realidades físicas.
Números são convenções que fazemos corresponder univocamente aos estados físicos dos bits.

Se chamarmos todo ''zero'' de ''quatro'' e todo ''um''' de ''sete'', trocaremos os nomes mas não trocaremos a imagem. Os estados estão fisicamente gravados, os nomes dos estados são meras convenções.

Números são abstrações particularizadoras que fazem corresponder um símbolo diferente para cada estado físico diferente.
O bit não é abstrato. De fato, está lá.

Bit é binário. Tem ou não gravação magnética. O tamanho depende da leitura. Daí em diante é linguagem de máquina, assembler, etc...

Na leitura ótica, passa luz ou não.

Depois se transforma em eletricidade (onda eletromagnética). Daí inverte o processo de leitura.

Acho que é assim.

Não é abstrato, é real. Quando começa a leitura dos bits, para formarem um byte é que a coisa começa a complicar. Como se forma o raciocínio daí em diante, eu não sei. Isso é o princípio das linguagens e leituras.

FIAT LUX escreveu:
O bit não é abstrato. De fato, está lá.

Bem, se está OU não está, isto também define um bit.

Enquanto o bit físico estiver lá, ele é capaz de manter com suficiente estabilidade um de seus dois estados possíveis.
Ou seja, ele pode ser localizado, lido e (se for o caso) escrito.
Se ele não estiver fisicamente lá, não poderá ser localizado escrito ou lido.
É claro que, em outro local, pode haver outro bit físico que armazena o estado de presença daquele que pode não estar lá.

E o pior é o qubit, que está E não está (ao mesmo tempo). Cacete! Num sei porque fui entrar nesta área. Isto é coisa de maluco.

Ainda não sei lidar com o qubit, mas ele deve ter um suporte físico localizável e transformável. Caso contrário, não haveria meios de utilizá-lo.

Evidentemente, enquanto conceito, o bit abstrato pode e deve ser empregado.
Porém, a sua existência fisicamente localizável torna-se, na prática, necessária.

Daí surgem questões interessantes...
A informação, de fato, ocupa espaço?
Quanto espaço precisamos explorar até obtermos a informação desejada?