Grandezas Físicas e Elétricas

Pode ser definido como grandeza, de um modo geral tudo aquilo que pode ser atribuído a uma certa quantidade e dessa forma tornar-se mensurável, ou seja, qualquer coisa que represente um valor ou uma quantidade definida em uma certa unidade de medição é uma grandeza. São exemplos de grandezas :

- Velocidade

- Aceleração

- Pressão

- Intensidade de luz

- Calor

E todas essas grandezas podem ser medidas e associadas a uma unidade, por exemplo :

- A velocidade é medida em metros por segundo (m/s).

- A aceleração é medida em metros por segundo ao quadrado (m/s²).

- A pressão pode ser medida, por exemplo, em milímetros de mercúrio (mmHg).

São esses apenas alguns exemplos de uma infinidade de grandezas que existem. Passaremos agora a discutir com ênfase uma série de grandezas que fazem parte do rol das grandezas elétricas fundamentais.

Muitas vezes uma grandeza assume valores muito grandes ou muito pequenos, tornando inviável a sua representação na unidade corrente. Dessa maneira, existem alguns "multiplicadores " que ajudam a representar os valores das grandezas de forma mais "agradável". Vejamos alguns múltiplos e submúltiplos fundamentais em eletrônica :

Unidades Básicas de Eletrônica

Símbolo	Unidade
A	Ampère (unidade de corrente)
V	Volt (unidade e tensão)
W	Watt (unidade de potência)
Ohm	Ohm (unidade de resistência)
H	Henry (unidade de indutância)
F	Farad (unidade de capacitância)
Hz	Hertz (unidade de frequência)

Prefixos para indicar frações ou múltiplos de unidades

Símbolo	Fração/Múltiplo	Modo de Escrever
p	pico (1 trilionésimo 10E-12)	0,000000000001
n	nano (1 bilionésimo 10E-9)	0,000000001
µ	micro (1 milionésimo 10E-6)	0,000001
m	mili (1 milésimo 10E-3)	0,001
K	Kilo (1 milhar 10E3)	1.000
M	Mega (1 milhão 10E6)	1.000.000
G	Giga (1 bilhão 10E9)	1.000.000.000
T	Tera (1 trilhão 10E12)	1.000.000.000.000

Exemplos:

0,002 V = 2 mV

1000 g = 1Kg

1,5 Km = 1500M

1500ml = 1,5L

Lembrando que quando medimos armazenamento de dados utilizamos múltiplos e divisores de 1024.

Exemplos :

1MB = 1024 KB
1KB = 0,0009765625 MB

1GB = 1.048.576 KB

Questões para revisão.

Clique aqui para responder.

Histórico da Eletrônica

As primeiras observações a respeito da eletricidade remontam da Grécia antiga, quando o filósofo Tales de Mileto (640 - 546 a.C) observou que o âmbar atritado era capaz de atrair pequenos objetos (era a carga elétrica estática).

Mas teoria da eletricidade começou a fundamentar-se, de fato, ao que tudo indica, com as teorias de Benjamin Franklin (1706 - 1790). Ele considerava a eletricidade como um fluxo invisível que "escoava" de um corpo a outro. Se esse fluxo ocorresse de um corpo com mais "fluido" para um corpo com menos "fluido", dizia-se que os corpos eram positivos e negativos respectivamente. Charles Coulomb aperfeiçoou os conceitos sobre cargas elétricas em meados do século XVIII.

O século XIX testemunhou uma rápida expansão sobre o conhecimento da eletricidade e do magnetismo, culminando com as grandes experiências de Michael Farady (1791 - 1867) e James Clark Maxwell.

Para efeitos de alocação histórica, a idade da Eletrônica  teve início em 1837 com a invenção do telégrafo por Samuel Morse nos EUA. Em 1888, Heirich Hertz nota o fenômeno de produção de corrente alternada de alta frequência que denominou ondas eletromagnéticas, mais tarde, ondas Hertzianas. Na mesma época o pesquisador francês Edouard Branly inventou um dispositivo denominado coesor, capaz  de detectar as ondas Hertzianas.

Em 1896, Guglielmo Marconi, um cientista italiano,  usando um transmissor de centelha usado por Hertz agora acoplado a uma antena transmitiu ondas eletromagnéticas a uma distância de 3600 m  cuja detecção foi feita empregando-se de um dispositivo coesor.

Na primeira metade deste século, Georg Simon Ohm desenvolveu a lei de Ohm, relacionado os conceitos de proporção entre corrente e tensão. Nesse mesmo período Gustav Robert Kirchoff desenvolveu as chamadas " Leis de Kirchoff".

Em 1897, o físico inglês J. J. Thomson descobriu o elétron e determinou que sua carga era negativa.

Em, 1906 nos EUA, H. A. Dundwoody e G.H.Pickard trabalhando simultaneamente na obtenção de um detector de ondas eletromagnéticas mais eficientes, descobriram a propriedade que certos cristais, como a galena, tinham em detectar as ondas Hertzianas desenvolvendo o famoso receptor conhecido como radio galena.

Em 1909, o físico americano Robert Millikan descobriu que a carga elétrica podia ser quantificada.

Assim os conceitos em eletricidade e suas teorias foram sendo desenvolvidas até que, finalmente em 1949 , John Barbeen, Walter Bratain e Willian Shokley, todos da Bell Telephone Laboratories iniciaram uma revolução na eletrônica, com a invenção do transístor.

Da invenção do transistor até os dias de hoje a eletrônica têm tomado cada vez mais e com maior intensidade todas as áreas, revolucionando o modo de vida contemporâneo.

Questões pra revisão

Clique aqui para responder.

Aplicativos Parte I

Pacotes de aplicativos Office

O LibreOffice é um conjunto de aplicações livre destinada tanto à utilização pessoal quando profissional. Oferece todas as funções esperadas de um conjunto profissional: editor de textos, planilha, editor de apresentações e de desenhos, além de exportação para PDF, editor de fórmulas científicas e extensões. Este programa está disponível na maioria das plataformas computacionais, como, Windows (XP, Vista, 7),Linux e MacOS-X.

O Microsoft Office é uma suíte de aplicativos para escritório que contém programas como processador de texto, planilha de cálculo, banco de dados, apresentação gráfica e gerenciador de tarefas, de e-mails e contatos. 

Antivírus

Os antivírus são programas de computador concebidos para prevenir, detectar e eliminar vírus de computador. Existe uma grande variedade de produtos com esse intuito no mercado, sendo recomendado utilizar apenas um antivírus gratuito ou apenas um pago. A diferença está nas camadas a mais de proteção que a versão paga oferece, além do suporte técnico realizado pela equipe especializada, nos computadores é possível usar mais de um antivírus, como por exemplo, utilizar dois ou três, existe o risco de entrarem em conflito um com outro, mas a possibilidade não é descartada.

Entre os antivírus gratuitos mais conhecidos estão: AVG, Avast, Avira e Microsoft Security Essentials.

Métodos de identificação

Escaneamento de vírus conhecidos - quando um novo vírus é descoberto seu código é desmontado e é separado um grupo de caracteres (uma string) que não é encontrada em outros softwares não maliciosos. Tal string passa a identificar esse vírus, e o antivírus a utiliza para ler cada arquivo do sistema (da mesma forma que o sistema operacional), de forma que quando a encontrar em algum arquivo, emite uma mensagem ao usuário ou deleta o arquivo automaticamente.

Sensoreamento heurístico - o segundo passo é a análise do código de cada programa em execução quando usuário solicita um escaneamento. Cada programa é varrido em busca de instruções que não são executadas por programas usuais, como a modificação de arquivos executáveis. É um método complexo e sujeito a erros, pois algumas vezes um executável precisa gravar sobre ele mesmo, ou sobre outro arquivo, dentro de um processo de reconfiguração, ou atualização, por exemplo. Portanto, nem sempre o aviso de detecção é confiável.

Busca algorítmica - expressamente, a busca algorítmica é aquela que utiliza algoritmos para selecionar os resultados. Essa classificação em "busca algorítmica", do Inglês "algorithmic search", é de caráter publicitário ou vulgo já que qualquer mecanismo de busca utiliza um algoritmo. Esta denominação foi criada para se diferenciar das "Buscas Patrocinadas" em que o pagamento (patrocínio) dos mecanismos de busca faz com que os resultados patrocinados tenham prioridade. Por exemplo: para buscar strings (cadeias de texto) que detectariam um vírus de computador.

Checagem de integridade - checagem de integridade cria um banco de dados, com o registro dos dígitos verificadores de cada arquivo existente no disco, para comparações posteriores. Quando for novamente feita esta checagem, o banco de dados é usado para certificar que nenhuma alteração seja encontrada nesses dígitos verificadores. Caso seja encontrado algum desses dígitos diferentes dos gravados anteriormente, é dado o alarme da possível existência de um arquivo contaminado. Cabe ao usuário verificar se a alteração foi devido a uma atividade suspeita, ou se foi causada simplesmente por uma nova configuração, efetuada recentemente.

Os antivírus são programas que procuram por outros programas (os vírus) e/ou os barram, por isso, nenhum antivírus é totalmente seguro o tempo todo, e existe a necessidade de sua manutenção (atualização) e, antes de tudo, fazer sempre uso do backup para proteger-se realmente contra perda de dados importantes.

Desfragmentador

Desfragmentação de disco é o processo de consolidação de arquivos fragmentados no disco rígido do computador. A fragmentação ocorre ao longo do tempo à medida que você salva, altera ou exclui arquivos. As alterações que você salva para um arquivo são, com frequência, armazenadas em um local no disco rígido diferente do arquivo original. Outras alterações são salvas em outros lugares. Com o tempo, tanto o arquivo quanto o disco em si se tornam fragmentados, e o computador fica mais lento por ter que procurar em muitos locais diferentes para abrir um arquivo.

O desfragmentador de Disco é uma ferramenta que reorganiza os dados no disco rígido e reúne arquivos fragmentados para que o computador trabalhe de forma mais eficiente. No Windows, o Desfragmentador de Disco é executado por agendamento para que você não tenha que se lembrar de executá-lo, embora ainda seja possível executá-lo manualmente ou alterar o agendamento.

Tensão Elétrica

Tensão elétrica também conhecida como diferença de potencial(DDP) ou voltagem, é a diferença de potencial elétrico entre dois pontos ou a diferença em energia elétrica potencial por unidade de carga elétrica entre dois pontos. Sua unidade de medida é o volt - homenagem ao físico italiano Alessandro Volta - ou em Joules por Coulomb. A diferença de potencial é igual ao trabalho que deve ser feito, por unidade de carga contra um campo elétrico para se movimentar uma carga qualquer. Uma diferença de potencial pode representar tanto uma fonte de energia(força eletromotriz), quanto pode representar energia "perdida" ou armazenada (queda de tensão). Um voltímetro pode ser utilizado para se medir a DDP entre dois pontos em um sistema, sendo que usualmente um ponto referencial comum é a terra. A tensão elétrica pode ser causada por campos elétricos estáticos, por uma corrente elétrica sob a ação de um campo magnético, por campo magnético variante ou uma combinação de todo os três.
Exemplos de geradores de tensão:

Usinas hidrelétricas

Baterias

Pilhas

Logo a seguir, temos um exemplo de um circuito elétrico, com um gerador e um consumidor.

No exemplo acima, o gerador, que é a pilha, libera uma partícula eletrizada, esta percorre o condutor e faz acender a lampada, depois essa partícula continua seu percurso até retornar à pilha.
Com isso, pode-se concluir que a tensão elétrica é a quantidade de energia que um gerador fornece pra movimentar uma carga elétrica durante um condutor.
Como já foi dito, a tensão elétrica é a quantidade de energia gerada para movimentar uma carga, portanto, o gerador necessita liberar energia elétrica para movimentar uma carga eletrizada.

A formula para calcular a tensão a partir desse conceito é:

Onde:
U= Tensão elétrica
Eel= Energia elétrica
Q= Quantidade de carga eletrizada

Outra fórmula para calcular a tensão elétrica é a partir da energia elétrica utilizada e quantidade de carga:
V = J / C
Onde:
J= Joule
C= Coulomb
A unidade de tensão será dada em J/C

Também é possível calcular a tensão elétrica de um circuito tendo as grandezas de corrente e resistência:
V= I.R
Onde:
V= tensão elétrica
I= corrente elétrica
R= resistência elétrica

Se analisarmos mais profundamente para calcular a tensão, poderemos calcular também através da potência elétrica:
V= P/I
Onde:
P= potência elétrica
I= corrente elétrica

Todos esses cálculos são para tensões continuas( tensões que não mudam de polaridade de acordo com o tempo), para calcular tensões alternadas(tensões que mudam a polaridade de acordo com o tempo), é necessário ter noções de números complexos, visto que todas variáveis são complexas.

Formula para cálculo de tensão alternada:
v(t)=V.sin(2∏ft.Φv)

Onde:
v(t)= função tensão no tempo
V= tensão de pico
Sin=seno
F=frequência
T=tempo
Φ= ângulo de fase

Esse cálculo é para casos de tensão em função do tempo, entretanto, a tensão que é medida na sua tomada, é um valor eficaz, que é o valor quadrático médio desse sinal.

Vef= Vp/√2

O que é certo se falar, tensão ou voltagem?

Muitos falam voltagem, mas isso é errado, o certo a ser falado é tensão. As pessoas usam muito o termo “voltagem” em decorrência ao cientista que descobriu a tensão elétrica, Alessandro Volta.

Questões para revisão.

Clique aqui para responder.

Camadas do Modelo OSI

Visão geral da arquitetura OSI.

Estabelecida em 1947, a International Organization for Standardization( ISO) é um órgão que se dedica ao estabelecimento de acordos mundiais sobre padrões internacionais, e conta com a participação de varias nações. Um padrão ISO que cobre todos os aspectos das comunicações de dados em redes é o modelo OSI (Open Systems Interconnection). Ele foi introduzido inicialmente no final da década de 1970. Um sistema aberto é um conjunto de protocolos que permite que dois sistemas diferentes se comuniquem independentemente de suas arquiteturas subjacentes. O propósito do modelo OSI é facilitar a comunicação entre sistemas diferentes sem a necessidade de realizar mudanças na lógica do hardware e software de cada um deles. O modelo OSI não e um protocolo; trata-se de um modelo para compreender e projetar uma arquiteta de rede flexível, robusta e interoperável.

ISO é a organização. OSI é o modelo.

O modelo OSI é uma estrutura em camadas para projeto de sistemas de redes que permitem a comunicação entre todos os tipos de sistemas de computadores. Ele é formado por sete camadas distintas, porem relacionadas entre si, cada uma das quais definidos uma parte do processo de transferência de informações através de uma rede. Compreender os fundamentos do modelo OSI fornece uma base sólida para explorar outros conceitos de comunicações de dados. 

O Modelo OSI permite comunicação entre máquinas heterogêneas e define diretivas genéricas para a construção de redes de computadores (seja de curta, média ou longa distância) independente da tecnologia utilizada. Este modelo é dividido em camadas hierárquicas, ou seja, cada camada não usa as funções da própria ou da camada anterior, para esconder a complexidade e transparecer as operações ao usuário, seja ele um programa ou outra camada.

As camadas são empilhadas na seguinte ordem:

• 7. Aplicação

• 6. Apresentação

• 5. Sessão

• 4. Transporte

• 3. Rede

• 2. Enlace

• 1. Física

1 - Camada Física

A camada física define especificações elétricas e físicas dos dispositivos. Em especial, que define a relação entre um dispositivo e um meio de transmissão, tal como um cabo de cobre ou um cabo de fibra óptica. Isso inclui o layout de pinos, tensões, impedância da linha, especificações do cabo, temporização, hubs, repetidores, adaptadores de rede, adaptadores de barramento de host (HBA usado em redes de área de armazenamento) e muito mais.

Exemplo de equipamento ou protocolo:

Modem, Repetidor, Hub, RDIS, RS-232,EIA-422, RS-449,Bluetooth, USB,10BASE-T, 100BASE-TX, ISDN, SONET, DSL.

2 - Camada de Enlace 

A camada de enlace dados também é conhecida como link de dados. Esta camada detecta e, opcionalmente, corrige erros que possam acontecer no nível físico. É responsável por controlar o fluxo (recepção, delimitação e transmissão de quadros) e também estabelece um protocolo de comunicação entre sistemas diretamente conectados.

Exemplo de equipamento ou protocolo:

Switch, Ethernet, 802.11 WiFi, IEEE 802.1Q, 802.11g, HDLC, Token ring, FDDI, PPP, Frame relay, ATM .

3 - Camada de Rede

A camada de rede fornece os meios funcionais e de procedimento de transferência de comprimento variável de dados de sequências de uma fonte de acolhimento de uma rede para um host de destino numa rede diferente (em contraste com a camada de ligação de dados que liga os hosts dentro da mesma rede), enquanto se mantém a qualidade de serviço requerido pela camada de transporte. A camada de rede realiza roteamento, funções, e também pode realizar a fragmentação e remontagem, e os erros de entrega de relatório. Roteadores operam nesta camada, o envio de dados em toda a rede estendida e tornando a Internet possível. Este é um esquema de endereçamento lógico - os valores são escolhidos pelo engenheiro de rede. O esquema de endereçamento não é hierárquico.

A camada de rede controla a operação da sub-rede, decidindo qual caminho físico devem levar os dados com base nas condições da rede, a prioridade de serviço e outros fatores. Primeiro, a camada de rede precisa fornecer o mecanismo de endereçamento destes dispositivos finais. Se fragmentos individuais de dados precisam ser direcionados a um dispositivo final, este dispositivo precisa ter um endereço único. Em uma rede IPv4, quando este endereço é atribuído a um dispositivo, o dispositivo passa a ser chamado de host.

Encapsulamento

Em segundo lugar, a camada de rede precisa fornecer o encapsulamento. Além da necessidade dos dispositivos serem identificados com um endereço, os fragmentos individuais também devem conter estes endereços. Durante o processo de encapsulamento, a camada 3 recebe a PDU da camada 4 e acrescenta um cabeçalho ou rótulo da camada 3 para criar uma PDU da camada 3. Ao fazer referência à camada de rede, chamamos esta PDU de pacote. Quando se cria um pacote, o cabeçalho deve conter, entre outras informações, o endereço do host para o qual ele está sendo enviado. Este endereço é chamado de endereço de destino. O cabeçalho da camada 3 também contém o endereço do host de origem. Este endereço é chamado de endereço de origem

Exemplo de equipamento ou protocolo:

IP (IPv4, IPv6), IPsec,ICMP, ARP, RARP, NAT.

4 - Camada de Transporte

A camada de transporte é responsável por receber os dados enviados pela camada de Sessão e segmentá-los para que sejam enviados a camada de Rede, que por sua vez, transforma esses segmentos em pacotes. No receptor, a camada de Transporte realiza o processo inverso, ou seja, recebe os pacotes da camada de Rede e junta os segmentos para enviar à camada de Sessão.

Isso inclui controle de fluxo, ordenação dos pacotes e a correção de erros, tipicamente enviando para o transmissor uma informação de recebimento, garantindo que as mensagens sejam entregues sem erros na sequência, sem perdas e duplicações. A camada de Transporte separa as camadas de nível de aplicação (camadas 5 a 7) das camadas de nível físico (camadas de 1 a 3). A camada 4, Transporte, faz a ligação entre esses dois grupos e determina a classe de serviço necessária como orientada a conexão e com controle de erro e serviço de confirmação ou, sem conexões e nem confiabilidade.

O objetivo final da camada de transporte é proporcionar serviço eficiente, confiável e de baixo custo. O hardware e/ou software dentro da camada de transporte e que faz o serviço é denominado entidade de transporte. A entidade de transporte comunica-se com seus usuários através de primitivas de serviço trocadas em um ou mais TSAP(Transport Service Access Point), que são definidas de acordo com o tipo de serviço prestado: orientado ou não à conexão. Estas primitivas são transportadas pelas TPDU (Transport Protocol Data Unit).

Na realidade, uma entidade de transporte poderia estar simultaneamente associada a vários TSA e NSAP (Network Service Access Point). No caso de multiplexação, associada a vários TSAP e a um NSAP e no caso de splitting, associada a um TSAP e a vários NSAP.

A ISO define o protocolo de transporte para operar em dois modos:

• Orientado a conexão.

• Não-Orientado a conexão.

Como exemplo de protocolo orientado à conexão, temos o TCP, e de protocolo não orientado à conexão, temos o UDP. É óbvio que o protocolo de transporte não orientado à conexão é menos confiável. Ele não garante - entre outras coisas mais -, a entrega das TPDU, nem tão pouco a ordenação das mesmas. Entretanto, onde o serviço da camada de rede e das outras camadas inferiores é bastante confiável - como em redes locais -, o protocolo de transporte não orientado à conexão pode ser utilizado, sem o overhead inerente a uma operação orientada à conexão.

Exemplo de protocolo:

NetBEUI, TCP, UDP,RTP, SCTP, DCCP, RIP.

5 - Camada de Sessão

A camada de Sessão permite que duas aplicações em computadores diferentes estabeleçam uma sessão de comunicação. Definindo como será feita a transmissão de dados, pondo marcações nos dados que serão transmitidos. Se porventura a rede falhar, os computadores reiniciam a transmissão dos dados a partir da última marcação recebida pelo computador receptor.

Exemplo de equipamento ou protocolo:

NetBIOS, RPC, SQL, NFS, AppleTalk ASP, DECnet SCP.

6 - Camada de Apresentação

A camada de Apresentação, também chamada camada de Tradução, converte o formato do dado recebido pela camada de Aplicação em um formato comum a ser usado na transmissão desse dado, ou seja, um formato entendido pelo protocolo usado. Um exemplo comum é a conversão do padrão de caracteres (código de página) quando o dispositivo transmissor usa um padrão diferente do ASCII. Pode ter outros usos, como compressão de dados e criptografia.

Os dados recebidos da camada sete estão descomprimidos, e a camada 6 do dispositivo receptor fica responsável por comprimir esses dados. A transmissão dos dados torna-se mais rápida, já que haverá menos dados a serem transmitidos: os dados recebidos da camada 4 foram "encolhidos" e enviados à camada 1.

Para aumentar a segurança, pode-se usar algum esquema de criptografia neste nível, sendo que os dados só serão decodificados na camada 6 do dispositivo receptor.

Ela trabalha transformando os dados em um formato no qual a camada de aplicação possa aceitar, minimizando todo tipo de interferência.

Exemplo de equipamento ou protocolo:

XDR, TLS, AFP, PAP.

7 - Camada de Aplicação

A camada de aplicação corresponde às aplicações (programas) no topo da camada OSI que serão utilizados para promover uma interação entre a máquina-usuário (máquina destinatária e o usuário da aplicação). Esta camada também disponibiliza os recursos (protocolo) para que tal comunicação aconteça, por exemplo, ao solicitar a recepção de e-mail através do aplicativo de e-mail, este entrará em contato com a camada de Aplicação do protocolo de rede efetuando tal solicitação (POP3, IMAP).

Tudo nesta camada é relacionado ao software. Alguns protocolos utilizados nesta camada são: HTTP, SMTP, FTP, SSH, Telnet, SIP, RDP, IRC, SNMP, NNTP, POP3, IMAP, BitTorrent, DNS, Ping, etc.

Questões para revisão.

Clique aqui para responder.

Princípios e funcionamento de Sistema Operacional

Um sistema operacional é um programa ou um conjunto de programas cuja função é gerenciar os recursos do sistema (definir qual programa recebe atenção do processador, gerenciar memória, criar um sistema de arquivos, etc.), fornecendo uma interface entre o computador e o usuário. Embora possa ser executado imediatamente após a máquina ser ligada, a maioria dos computadores pessoais de hoje o executa através de outro programa armazenado em uma memória não-volátil ROM chamado BIOS (Basic Input/Output System ou Sistema Básico de Entrada/Saída) num processo chamado "bootstrapping", conceito em inglês usado para designar processos autossustentáveis, ou seja, capazes de prosseguirem sem ajuda externa. 

Após executar testes e iniciar os componentes da máquina (monitores, discos, etc), o BIOS procura pelo sistema operacional em alguma unidade de armazenamento, geralmente o Disco Rígido, e a partir daí, o sistema operacional "toma" o controle da máquina. O sistema operacional reveza sua execução com a de outros programas, como se estivesse vigiando, controlando e orquestrando todo o processo computacional.

Existem dois modos distintos de conceituar um sistema operacional:

Visão top-down, de cima para baixo, pela perspectiva do usuário ou programador: é uma abstração do hardware, fazendo o papel de intermediário entre o software (programas) e os componentes físicos do computador, o (hardware); ou numa visão bottom-up, de baixo para cima: é um gerenciador de recursos, que controla quais aplicações (processos) podem ser executadas, quando devem ser executadas e quais recursos (memória, disco, periféricos) podem ser utilizados.

Um computador com o sistema operacional instalado poderá não dar acesso a todo o seu conteúdo dependendo do utilizador. Com um sistema operacional, podemos estabelecer permissões a vários utilizadores que trabalham com este. Existem dois tipos de contas que podem ser criadas num sistema operacional, as contas de Administrador e as contas limitadas. A conta Administrador é uma conta que oferece todo o acesso à máquina, desde a gestão de pastas, ficheiros e software de trabalho ou entretenimento ao controle de todo o seu Hardware instalado. A conta Limitada é uma conta que não tem permissões para acessar algumas pastas ou instalar software que seja instalado na raiz do sistema ou então que tenha ligação com algum Hardware que altere o seu funcionamento normal ou personalizado pelo Administrador. Para que este tipo de conta possa ter acesso a outros conteúdos do disco ou de software, o administrador poderá personalizar a conta oferecendo permissões a algumas funções do sistema como também poderá retirar acessos a certas áreas do sistema.

Tipos de sistemas operacionais.

Em relação ao seu projeto (arquitetura).

Núcleo monolítico ou monobloco: o núcleo consiste em um único processo executando numa memória protegida (espaço de núcleo) executando as principais funções. Ex.: MAC OS X, OS/2, Windows, Linux, FreeBSD.

Micronúcleo ou modelo cliente-servidor: o núcleo consiste de funções mínimas (comunicação e gerenciamento de processos), e outras funções, como sistemas de arquivos e gerenciamento de memória, são executadas no espaço do usuário como serviços; as aplicações (programas) são os clientes. Ex.: GNU Hurd, Mach.

Sistema em camadas: funções do núcleo irão executar em camadas distintas, de acordo com seu nível de privilégio. Ex.: Multics.

Monitor de máquinas virtuais: fornece uma abstração do hardware para vários sistemas operacionais. Ex.: VM/370, VMware, Xen.

Quanto ao gerenciamento de processos.

Monotarefa: Pode-se executar apenas um processo de cada vez Ex.: MS-DOS.

Multitarefa: Além do próprio SO, vários processos de utilizador (tarefas) estão carregados em memória, sendo que um pode estar ocupando o processador e outros ficam enfileirados, aguardando a sua vez. O compartilhamento de tempo no processador é feito de modo que o usuário tenha a impressão que vários processos estão sendo executados simultaneamente. Cada processo recebe um tempo para ser executado. Ao final desse tempo, outro processo é executado. Essa alternância de processos chama-se concorrência.

Multitarefa cooperativa: Executa dois ou mais programas em simultâneo, mas o programa que está em primeiro plano tem controlo sobre o processador. Neste caso se este programa falhar bloqueia o computador e tem que ser reiniciado. Exemplo de SO: Windows 3.x e versões anteriores ao Mac OS 8.

Multitarefa escalonada: É o processador que controla a execução dos programas, desta forma permite ao sistema operacional recuperar o controle caso um programa bloqueie. O utilizador perde os trabalhos do programa que falhou, mas os restantes programas continuam a trabalhar. Exemplo de SO: Unix; Linux; Windows 95 e superiores; MAC OS 8 e superiores; etc.

Multiprocessamento: O SO distribui as tarefas entre dois ou mais processadores. Se os processadores estiverem na mesma máquina física, o sistema é chamado de Sistema Multiprocessado Fortemente Acoplado. Caso esteja em máquinas diferentes, trata-se de um Sistema Multiprocessado Fracamente Acoplado.

Quanto à quantidade de usuários que podem utilizar o sistema concorrentemente:

Monousuário: Apenas um usuário por vez (apesar de poder suportar recursos como troca de usuário). Ex.: Windows. Esse também pode ser acessado por terminais e conexão remota.

Multiusuário: Vários usuários usam o computador ao mesmo tempo, seja por diversos terminais, seja por conexão remota como o SSH. Ex.: Linux, Unix.

Existem vários sistemas operativos; entre eles, os mais utilizados no dia a dia, normalmente utilizados em computadores domésticos, são o Windows, Linux e Mac OS X.

Sistemas mais usados no Mundo.

Questões para revisão

Clique Aqui para responder.

Comunicação de Dados

Quando nos comunicamos, estamos compartilhando informações. Esse compartilhamento pode ser local ou remoto. Entre indivíduos, a comunicação local se dá normalmente frente a frente, ao passo que a comunicação remota ocorre a distancia. O termo telecomunicação abrande telefonia, telegrafia e televisão e comunicação a distancia (tele, em grego, quer dizer “distante”).

A palavra dados se refere à informação apresentadas em qualquer forma que seja acordada entre as partes que criam e usam os dados.

Comunicação de dados são as trocas de dados entre dois dispositivos por intermédio de algum tipo de meio de transmissão, como um cabo condutor formado por fios. Para que as comunicações de dados ocorram, os dispositivos de comunicação devem fazer parte de um sistema de comunicações, composto por uma combinação de hardware (equipamentos físicos) e software (programas). A eficácia de um sistema de comunicações de dados depende de quatro características fundamentais: entrega precisão, sincronização e jitter.

Entrega: O sistema deve entregar dados no destino correto. Os dados têm de ser recebidos pelo dispositivo ou usuário pretendido e apenas por esse dispositivo ou usuário.

Precisão: O sistema deve entregar dados de forma precisa. Dados que foram alterados na transmissão e deixados sem correção são inúteis.

Sincronização: O sistema deve entregar dados no momento certo. Dados entregues com atraso são inúteis. No caso de vídeo e áudio, a entrega em tempo significa fornecer os dados à medida que eles são produzidos e sem atrasos consideráveis. Esse tipo de entrega é denominado de transmissão em tempo real.

Jitter: Refere-se à variação no tempo de chegada dos pacotes. È o atraso desigual na entrega de pacotes de áudio e vídeo. Suponhamos, por exemplo, que pacotes de vídeo sejam enviados a cada 30min. Se alguns destes pacotes chegarem com um atraso de 30min e outros um atraso de 40min, o resultado será uma qualidade de vídeo irregular.

Um sistema de comunicação de dados é formado por cinco componentes.

Mensagem: São informações (dados) a serem transmitidas. Entre as formas populares de informação, temos: texto, números, figuras, áudio e vídeo.

Emissor: É o dispositivo que envia a mensagem de dados. Pode ser um computador, estação de trabalho, aparelho telefônico, televisão e assim por diante.

Receptor: É o dispositivo que recebe a mensagem. Pode ser um computador, estação de trabalho, aparelho telefônico, televisão e assim por diante.

Meio de transmissão: É o caminho físico pelo qual uma mensagem trafega do emissor ao receptor. Alguns exemplos de meios de transmissão são os seguintes: cabo par trançado, cabo coaxial, cabo de fibra óptica e ondas de rádio.

Protocolo: É um conjunto de regras que controla a comunicação de dados. Representa um acordo entre os dispositivos de comunicação. Sem um protocolo, dois dispositivos podem estar conectados, mas sem se comunicar. De modo semelhante, uma pessoa que fala francês não consegue entender outra que fala apenas o idioma japonês.

Fluxo de Dados.

A comunicação entre dois dispositivos pode ser simplex, half-duplex ou full-duplex.

Simplex

No modo simplex, a comunicação é unidirecional, como em uma via de mão única. Apenas um dos dois dispositivos em um link pode transmitir; o outro pode apenas receber.

Teclados e monitores tradicionais são exemplos de dispositivos simplex. O teclado só é capaz de introduzir informações; o monitor pode somente mostrar as saídas. O modo simplex pode usar toda a capacidade do canal para enviar dados em uma única direção.

Half-Duplex

No modo half-duplex, cada estação pode transmitir, assim como receber, mas não ao mesmo tempo. Quando um dispositivo está transmitindo, o outro pode apenas receber e vice-versa

O modo half-duplex é uma estrada de pista única com trafego permitido em ambas às direções. Quando carros estão trafegando em uma direção, os veículos que vêem no outro sentido tem de esperar. Em uma transmissão half-duplex, toda a capacidade de um canal é capturada por um dos dois dispositivos que está transmitindo no momento. Walkie-talkies e rádios CB (faixa do cidadão0 são exemplos de sistemas half-duplex.

O modo half-duplex é usado nos casos em que não existem necessidades de comunicação em ambas as direções e ao mesmo momento; toda a capacidade do canal pode ser utilizada em uma direção.

Full-Duplex

No modo full-duplex (também chamado de duplex), ambas as estações podem transmitir e receber simultaneamente.

O modo full-duplex é como uma via de mão dupla com trafego fluindo em ambas as direções ao mesmo tempo. No modo full-duplex, sinais indo em uma direção compartilham a capacidade do link com sinais indo na outra direção. Esse compartilhamento pode ocorrer de duas maneiras:

a) O link contém dois caminhos de transmissão separados fisicamente, um para transmissão e outro para recepção.

b) A capacidade do canal é dividida entre os sinais que trafegam em ambas as direções.

Um exemplo comum de comunicação full-duplex é a rede telefônica. Quando duas pessoas estão se comunicando através de uma linha telefônica, estas podem conversar e ouvir ao mesmo tempo.

O modo full-duplex é usado quando é necessária a comunicação em ambas as direções durante o tempo todo. Entretanto, a capacidade total do canal tem de serem divididas entre as duas direções.

Protocolos

Nas redes de computadores, a comunicação ocorre entre entidades em sistemas diferentes. Uma entidade é qualquer coisa capaz de enviar ou receber informações. Entretanto, duas entidades não podem simplesmente enviar fluxos de bits uma para outra e esperar que sejam compreendidas. Para que ocorra a comunicação, as entidades devem concordar com um protocolo. Protocolo é um conjunto de regras que controlam as comunicações de dados. Um protocolo define o que é comunicado, como isso é comunicado e quando deve ser comunicado. Os elementos-chave de um protocolo são sintaxe, semântica e timing.

Sintaxe: Refere-se à estrutura ou o formato dos dados, significando a ordem na qual eles são apresentados. Por exemplo, um protocolo simples poderia esperar que os primeiros 8 bits de dados significassem os endereços do emissor, o segundo conjunto de 8 bits seria o endereço do receptor e o restante do fluxo de bits seria a mensagem em si.

Semântica: Refere-se ao significado de cada seção de bits. Como determinado padrão deve ser interpretado e que ações devem ser tomadas com base nessa interpretação. Por exemplo, o endereço identifica a rota a ser tomada ou o destino final da mensagem.

Timing: Refere-se a duas características: quando os dados devem se enviados e com que rapidez eles podem ser enviados. Por exemplo, se um emissor produz dados a 100Mbps, mas o receptor é capaz de processar dados somente a 1Mbps, o transmissor sobre-carregará o receptor e parte dos dados será perdida.

Padrões

Os padrões são essenciais na criação e na manutenção de um mercado aberto e competitivo para fabricantes de equipamentos e na garantia de interoperabilidade nacional e internacional de dados e de tecnologia de telecomunicações e processos. Os padrões fornecem diretrizes aos fabricantes, fornecedores, órgãos do governo e outros provedores de serviços para garantir o tipo de interconectividade necessário no mercado atual e nas comunicações internacionais. Os padrões de comunicação de dados são divididos em duas categorias: padrões de fato e padrão de regulamentação.

Questões para revisão

Clique aqui para responder

Corrente Elétrica

A corrente elétrica é um fluxo de elétrons que circula por um condutor quando entre suas extremidades houver uma diferença de potencial. Esta diferença de potencial chama-se tensão. A facilidade ou dificuldade com que a corrente elétrica atravessa um condutor é conhecida como resistência. Esses três conceitos: corrente, tensão e resistência estão relacionadas entre si, de tal maneira que, conhecendo dois deles, pode-se calcular o terceiro através da Lei de Ohm

Os elétrons e a corrente elétrica não são visíveis, mas podemos comprovar sua existência conectando, por exemplo, uma lâmpada a uma bateria. Entre os terminais do filamento da lâmpada existe uma diferença de potencial causada pela bateria, logo, circulará uma corrente elétrica pela lâmpada e, portanto ela irá brilhar.

A relação existente entre a corrente, a tensão e a resistência denomina-se Lei de Ohm: Para que circule uma corrente de 1A em uma resistência de 1 Ohm, há de se aplicar uma tensão em suas extremidades de 1V (V=R.I). O conhecimento desta lei e o saber como aplicá-la são os primeiros passos para entrar no mundo da eletricidade e da eletrônica.

Antes de se começar a realizar cálculos, temos que conhecer as unidades de medida. A tensão é medida em Volts (V), a corrente é medida em Amperes (A) e a resistência em Ohms (ohm).

Conceito

A corrente elétrica consiste no movimento ordenado de cargas elétricas, através de um condutor elétrico. A corrente elétrica é definida como corrente elétrica real (sentido do movimento dos elétrons) e corrente elétrica convencional (consiste no movimento de cargas positivas).

Condutor é todo material que permite a mobilidade fácil dos elétrons, sendo os melhores condutores os metais. Quando o material não permite essa mobilidade dos elétrons, ele é dito isolante, por exemplo, madeira.

Há dois tipos de corrente elétrica: corrente contínua - gerada por pilhas e baterias e corrente alternada - gerada por usinas que transformam qualquer tipo de energia em elétrica, a qual chega até nossas casas. A corrente elétrica que circula através dos resistores, pode transformar energia elétrica em energia térmica, sob efeito joule.

Corrente Alternada

Corrente Continua

Questões para revisão

Clique aqui para responder.