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O computador
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capacidade de armazenamento de dados associado a altíssimas velocidades de
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processamento. Contudo , esta definição nos indica que o computador não é capaz de
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criar informações a partir do nada. Ele apenas faz aquilo que instruímos a fazer , ou seja
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, ele tem que receber informações e só então produzir um resultado.
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Evolução dos Computadores e Fatos Históricos
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Várias tentativas foram feitas para ajudar o homem a automatizar tarefas repetitivas. O
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ábaco, instrumento para cálculos matemáticos usados pelos chineses desde cerca de
1000 a.C. e difundido para outros povos, é o parente mais distante do computador.
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Na França do século XVII, o filósofo e matemático Blaise Pascal projeta uma calculadora
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que apenas soma e subtrai. Ainda no mesmo século, o alemão Gottfried Wilhelm Leibniz,
filósofo e um dos formuladores do cálculo integral, incorpora as operações de multiplicar
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e dividir à máquina. Os dois modelos não saem do papel.
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A indústria da tecelagem contribui, no século XVIII, para o avanço do processamento de
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dados. Para conseguir tecidos mais nobres, Joseph Marie Jacquard constrói um tear
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automatizado, usando cartões perfurados para controlar os movimentos da máquina. Com
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base nessa tecnologia, um século depois o matemático inglês Charles Babbage projeta a
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Máquina Analítica, destinada a cálculos matemáticos, já com alguma capacidade de
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programação e de armazenamento das informações. Ada Augusta Lovelace, filha do poeta
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Lord Byron, trabalha com Babbage nos cartões perfurados que introduziriam as
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informações na máquina. O projeto de Babbage não chega a ser construído mas Ada é
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considerada a primeira programadora da História.
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Os fundamentos lógicos que permitem a criação dos programas são dados por George
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Boole. Em 1854 publica As leis do pensamento, estabelecendo uma forma de armazenar e
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processar informações utilizando relações binárias. Um sistema binário pode representar
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todos os números, usando apenas os algarismos 1, 2 e as potências de 2, como 4 (ou
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2x2), 8 (ou 2x2x2), 16 (ou 2x2x2x2) e assim por diante. Nesse sistema de contagem, o
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número 13 é representado por 1101, ou seja, 1 bloco de 8, 1 bloco de 4, 0 bloco de 2 e
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O americano Herman Hollerith constrói, aplicando as teses de Babbage, um tabulador,
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usando cartões perfurados, para tornar mais rápido o processamento das estatísticas do
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censo de 1890 dos EUA. Seu equipamento, um computador mecânico, vence a
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concorrência aberta pelo governo. A empresa é bem sucedida e depois de várias fusões e
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mudanças de nome se torna, em 1924, a International Business Machines Corp. (IBM).
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A partir da década de 30 são feitas várias tentativas de substituir as partes mecânicas
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dos equipamentos por partes elétricas com o uso dos relés. O alto custo, o tamanho
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imenso e a baixa velocidade de processamento são as desvantagens dessas máquinas. Na
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Alemanha, Konrad Zuse conclui em 1938 o primeiro modelo Z1, usando a teoria binária.
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Nos EUA, o matemático Howard Aiken, obtém apoio da IBM para desenvolver um
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computador programável, baseado em relés e em fitas perfuradas, mas sem usar o
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sistema binário de numeração. Em 1941 ele apresenta o Mark I, que mede 15 m x 2,5
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m. É a primeira máquina capaz de efetuar cálculos complexos sem intermediação humana.
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Computador de Primeira Geração
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A substituição dos relés por válvulas permite a criação da primeira geração de
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computador moderno. Na Inglaterra, em 1943, o matemático Alan Turing constrói o
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Colossus, um computador para missões de guerra que usava válvulas. Em 1945, nos EUA,
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um grupo termina a construção do Eniac (Eletronic Numerical Integrator and Computer),
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com a ajuda dos pesquisadores John Mauchly e J. Presper Eckert. O Eniac é duas vezes
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maior que o Mark I e mil vezes mais rápido. Na mesma época, John Von Neumann
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estabelece a arquitetura básica de um computador, empregada até hoje: memória,
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unidade central de processamento, dispositivos de entrada e saída dos dados. Chegam ao
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mercado os primeiros modelos de computador.
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Computador de Segunda Geração
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Em 1947 cientistas dos Laboratórios Bell, ligados à American Telephone & Telegraph
(AT&T), criam o transistor, que faz as mesmas funções das válvulas a um custo bem
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menor. Mas só no final da década de 50 é que chegam ao mercado os primeiros modelos
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totalmente transistorizados, bem menores do que os movidos a válvula e com preço
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acessível para as empresas privadas.
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Computador de terceira Geração
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Em 1958 a Texas Instruments anuncia os resultados de uma pesquisa que revoluciona o
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mundo: o circuito integrado. Esses circuitos são um conjunto de transistores, resistores e
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capacitores construído sobre uma base de silício (um material semicondutor), chamado de
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chip. Com ele, avança a miniaturização dos equipamentos eletrônicos. A IBM é a primeira
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a lançar modelos com a nova tecnologia em meados da década de 60.
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Computador de Quarta Geração
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Já no final dos anos 60, a Intel inaugura uma nova fase. Projeta o microprocessador, um
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dispositivo que reúne num mesmo circuito integrado todas as funções do processador
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central. É a base para os microcomputadores. Os microprocessadores são muito pequenos
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– o PowerPC, por exemplo, tem apenas 1,2 cm².
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O primeiro modelo é o Altair, baseado no microprocessador 8080 da Intel, vendido na
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forma de kit para aficionados da eletrônica. Em 1974 o então estudante da Universidade
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de Harvard, Bill Gates, junto com o colega Paul Allen, desenvolve o sistema operacional
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do Altair. Um ano depois os dois fundam a Microsoft, hoje a maior companhia de
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Em 1976 é a vez do Apple I, o primeiro computador pessoal, criado numa garagem pelos
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americanos Steve Jobs e Steve Wozniac e que revoluciona o mercado. A resposta da IBM
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vem cinco anos depois, quando lança seu PC (personal computer) e contrata a Microsoft
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para desenvolver o sistema operacional, o MS-DOS. Sua arquitetura aberta ou seja, um
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sistema que podia ser licenciado por outros fabricantes determina um padrão para o
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mercado. Em 1983 a IBM lança o PC XT, baseado no microprocessador 8088 e com disco
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rígido. A arquitetura é copiada em todo o mundo e os micros tipo PC passam a ser
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conhecidos pelo modelo do microprocessador que utilizam 286, 386SX, 386DX, 486SX,
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486DX e que são cada vez mais potentes. A Intel interrompe essa série, em 1993, ao
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Em 1984 a Apple apresenta sua resposta ao PC, o Macintosh, revolucionário na utilização
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do ícone símbolo gráfico que indica um comando e do mouse, que substitui muitas das
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funções do teclado. Esses recursos facilitam o uso dos micros por quem não domina a
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linguagem tradicional da informática. O sistema operacional equivalente da Microsoft para
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PC, o Windows, chega ao mercado um ano depois.
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Componentes de um Computador
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Um computador é constituído de componentes físicos ( hardware ) e componentes lógicos
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Hardware - Periféricos, Processadores e Memória.
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Periféricos de Entrada : Teclado , Scanner , Leitora Ótica , Leitora de Cartões
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Magnéticos , Unidade de Fitas , Mouse , Cd-Rom , Caneta Ótica ( através de códigos de
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Periféricos de Saída : Monitor de Vídeo , Impressora , Unidade de Fitas , etc....
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Periféricos de Entrada-Saída : Unidades de Discos Magnéticos , Unidades de Discos
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Periféricos de Comunicação : Modem , Roteadores.
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Unidade Central de Processamento
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É considera o cérebro do computador . A CPU tem como funções : Executar Instruções ,
Controlar Operações , Comunicar com subsistemas I/O . Devido sua complexidade , a CPU
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é normalmente dividida para fins de estudo e projeto em :
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Que é responsável pela busca de instruções da memória principal e determinação de seus
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tipos .É responsável pelas atividades dentro da máquina .
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ULA ( Unidade de Lógica e Aritmética )
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Que faz operações de soma , subtração , multiplicação , divisão , operações de
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complemento e outras operações lógicas .
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É um caminho comum elétrico entre múltiplos dispositivos. Um exemplo comum é
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Barramento de sistemas presentes em todos os computadores , que consiste em 50 à 100
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fios de cobres paralelos gravados na Placa-Mãe, com conectores espaçados em intervalos
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regulares para inserir Placas de Memória e também possuem funções especiais , tais como
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, interligar um microprocessador a um ou mais co-processador ou memórias locais.
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Que são memórias pequenas de alta velocidade , usada para armazenar resultados
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temporários e certas informações de controle. Cada registrador tem sua função . Os
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registradores mais importantes são :
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Contador de Programas - PC - aponta para a próxima operação a ser executada ;
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Registrador de Instruções - IR - contém a instrução que está sendo executada ;
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Acumulador - AC - armazena o resultado das operações aritméticas e lógicas .
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Dispositivo capaz de reter , armazenar e recuperar informações sobre as quais seram
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efetuados os cálculos , resultados parciais produzidos pela ULA , ou instruções
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detalhadas para manipular estas informações . Memória Principal : é usada para manter
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informações por espaços pequenos de tempo ; capacidade de armazenamento limitado ;
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funciona como uma “área de trabalho” ; é um dispositivo de natureza eletrônica digital , e
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portanto formada por um conjunto de chips . Chip é uma pequena pastilha de silício na
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qual está montado um circuito eletrônico digital.
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É um dispositivo digital ; fios feitos de metal, tem como conjunto de respostas 2
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elementos ; é um dispositivo binário ; conjunto de resposta {1,0 } , denominado dígito
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É a menor unidade de informação no computador . Representa dois estados : { 0 , 1 }.
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É um grupo de bits endereçavel na memória , capaz de armazenar configurações possíveis
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de letras , números e caracteres especiais .
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Memória RAM ( Memória de Acesso Aleatório )
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É uma memória volátil , e esta tem o propósito de guardar programas e dados. Mas não
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é local apropriado para armazenar informações de forma permanente, ela só é ativa
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quando o computador está ligado. Fisicamente ela consiste em alguns chips em uma
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pequena placa de circuitos.
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Memórias ROM ( Memória somente de Leitura )
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É uma memória não volátil , e esta já vem gravada de fábrica com alguns programas
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básicos. Nessa não se pode mexer, apenas consultar . É a sua herança genética.
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São utilizadas para armazenar grande conjunto de dados, que a memória principal não
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Exemplos: Fitas Magnéticas , Discos Magnéticos , Discos Flexíveis e
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Movimento de páginas de tamanho constante entre a memória principal e memória auxiliar.
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A partição da memória é feita em blocos lógicos de tamanhos variados .
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Objetiva minimizar o tempo do ciclo da via dos dados;
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Está localizada entre a CPU e a Memória Principal;
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As células do cache é do mesmo tamanho das células da Memória Principal;
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Sua função é incluir e retirar dados mediante sua utilização.
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O tamanho da memória é indicado pela capacidade do computador.
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Software: Compiladores e Sistema Operacional.
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São programas, geralmente armazenado em disco , que funciona como tradutor de
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linguagem , transformando a linguagem de alto nível em baixo nível , facilitando com isso
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uma melhor compreensão humana.
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Conjunto de programas básicos , responsável pelo controle e supervisão de todas as
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operações internas de um computador e seu interfaceamento com os periféricos.
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Existem diversos sistemas Operacionais , o Usuário utiliza aquele que melhor se adaptar
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suas necessidades especificas a configuração do Sistema e à Linguagem de
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Sistema Tipo Lote ( Batch )
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Um processo de cada vez .
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Input Processamento Output
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Sistema de Tempo Compartilhado (Time Sharing)
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Vários processos diferentes.
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Sistema de Tempo Real ( Real Time )
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O sistema deve responder num intervalo de tempo pré-fixado.
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Componentes de um Sistema Operacional
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Gerenciamento de Memória ;
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Gerenciamento do Processador ;
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Gerenciamento de Periféricos ;
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Gerenciamento de Informações ;
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Diretórios e direitos de acesso ;
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Funções do Sistema Operacional
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Interpretação de uma linguagem ;
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Escalonamento de tarefas ;
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Controle de E/S ;
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