Fundamentos de TI: Software, SO, Linguagens, BD e Redes

Tipos de Software

O software é dividido em duas categorias principais:

Software de Sistemas

Gerencia os programas e recursos do computador, permitindo que o hardware e o software de aplicativos funcionem em conjunto.

Software de Aplicativos

Consiste em programas elaborados para realizar tarefas específicas para o usuário, como processamento de texto, planilhas, navegadores, etc.

Sistema Operacional (SO)

O Sistema Operacional é o administrador geral do computador. Ele determina quais recursos serão utilizados e em que ordem para a resolução de um determinado problema.

Funções Principais do SO

• Alocar e designar recursos do sistema.
• Escalonar a utilização dos recursos e das tarefas do computador.
• Monitorar as atividades do computador.

Exemplos de Sistemas Operacionais

• MS-DOS
• Windows
• Mac OS
• Linux
• UNIX
• OS/2
• Solaris
• IRIX
• UNICOS

Linguagens de Programação

Assembly

• Códigos e símbolos representam operações e localizações.
• Enfatiza o uso de recursos do computador, dependendo da máquina.
• Execução rápida e altamente eficiente.
• Difícil de aprender.
• Utilizada para desenvolvimento de softwares de sistemas.

FORTRAN

• Desenvolvida para facilitar a escrita de softwares científicos.
• Facilidade para cálculos e fórmulas matemáticas.
• Recursos de Entrada/Saída (E/S) deficientes.
• Utilizada em problemas científicos que requerem fórmulas matemáticas.

COBOL

• Facilidade na manipulação de Entrada/Saída (E/S).
• Processa grandes arquivos de dados.
• Utiliza instruções semelhantes ao Inglês.
• Recursos deficientes para cálculos.
• Utilizada em problemas comerciais que requerem grande movimentação de dados.

BASIC

• Linguagem de uso genérico, pode lidar com vários tipos de problemas.
• Fácil de aprender.
• Funciona em PCs (computadores pessoais).
• Ferramenta para ensinar programação em faculdades.
• Não considerada especialista.

Pascal

• Desenvolvida para ensinar aos alunos as técnicas de programação estruturada.
• Funciona em PCs (computadores pessoais).
• Possui recursos limitados de Entrada/Saída (E/S).
• Não adequada para problemas comerciais.

Banco de Dados (BD)

Arquitetura de um Banco de Dados

A arquitetura de um Banco de Dados é geralmente dividida em três níveis:

Nível Interno

• Descreve como os dados estão armazenados (estruturas de dados complexas).
• É o nível mais baixo da arquitetura.

Nível Conceitual

• Descreve quais dados estão armazenados no BD e quais os inter-relacionamentos entre eles.
• Representa a visão do BD como um todo.

Nível Externo

• Descreve apenas parte do BD.
• Cada usuário tem acesso à parte do BD que lhe é de interesse ou que lhe é permitido, através de visões.
• Um BD pode ter muitas visões diferentes.

Modelo Entidade-Relacionamento (ER)

Entidade (Tabela)

• É algo, real ou abstrato, percebido no ambiente e sobre o qual nos interessa armazenar dados.
• Representação gráfica: um retângulo.

Domínio

• São os possíveis valores que um atributo pode assumir.
• Exemplo: SEXO = [ M | F ], Nome = [a-z], [A-Z].

Ocorrência

• Representa o número de vezes que determinado atributo aparece em outra tabela.
• Representação Gráfica de Ocorrência: Símbolos especiais colocados nas extremidades da linha que representa um relacionamento.

Redes de Computadores

Definição de Rede

Um grupo de computadores conectados para trocar informações e compartilhar recursos.

Recursos Compartilhados em Redes

• Dados, mensagens e gráficos.
• Impressoras, modems.

Vantagens das Redes

• Redução de custos através do compartilhamento de dados e periféricos.
• Padronização dos aplicativos.
• Aquisição de dados em tempo hábil.
• Comunicação mais eficaz.

Topologia de Rede

Determina o modo como a rede está organizada, levando em conta o servidor, o meio físico e os clientes. É o arranjo físico (layout) de uma rede.

Topologia em Estrela

• O computador central (hub) gerencia a rede.
• Todas as mensagens são roteadas através do hub, o que ajuda a evitar colisões entre as mensagens.
• Falha de conexão entre o hub e qualquer nó não afetará o sistema global.
• Desvantagem: Se o hub sofrer pane, a rede falhará.

Topologia em Anel

• Liga todos os nós em uma cadeia circular.
• As mensagens de dados percorrem o anel em uma única direção.
• Cada nó verifica a mensagem para ver se é o destinatário. Se não, a mensagem é transferida ao nó seguinte.
• Não há perigo de colisão de dados.
• Desvantagem: Se um nó falhar, o anel se romperá e a rede inteira falhará.

Topologia em Barramento

• Todos os nós são conectados a uma única linha (barramento).
• Computadores enviam mensagens a outros computadores da rede.
• Se mensagens colidirem, o nó emissor reenviará a mensagem.
• Nós podem ser adicionados/removidos da rede sem afetar a rede.
• Se um nó falhar, a rede não falhará.

Transmissão de Dados

O envio de dados a uma localização distante somente funciona se o dispositivo receptor estiver preparado para recebê-los. Existem duas abordagens para manter dispositivos em sintonia:

Transmissão Assíncrona

• Também chamada de transmissão start/stop.
• Um bit de partida (start) é transmitido no início de cada grupo de bits.
• Um bit de parada (stop) é enviado no final de cada grupo.
• Usada para comunicações de baixa velocidade.

Transmissão Síncrona

• Estabelece-se um canal entre emissor e receptor.
• Grandes blocos de caracteres são transmitidos, sendo muito mais eficiente.
• Os clocks internos dos dispositivos são sincronizados, trazendo mais proteção quanto a erros.
• Muito mais rápida, porém, mais cara.