Sistemas Operacionais
Principais Hardwares que compõem o computador

- Placa-Mãe
Placa mãe (do inglês: mainboard ou motherboard) é a parte do computador responsável por conectar e interligar todos os componentes do computador, ou seja, processador com memória RAM, disco rígido, placa gráfica, entre outros. Além de permitir o tráfego de informação, a placa também alimenta alguns periféricos com a energia elétrica que recebe da fonte de alimentação.
A primeira placa mãe surgiu inicialmente em um computador da empresa IBM, no ano de 1982. O design das placas mãe continua basicamente o mesmo das primeiras, até os dias atuais. A placa da IBM assim como as sucessoras tem portas e slots para vários tipos de Hardwares, que são ligados nela para que a comunicação entre os componentes seja possível. HD, Memória, processador, Leitores Ópticos, Fontes, placas de vídeo, tudo é conectado à placa Mãe. Um pouco sobre o que a placa mãe faz com cada peça conectada:
- Processador: A placa mãe transmite os “pedidos” de dados para a memória RAM e para o HD, e transfere estes dados para o processador
- Placa de vídeo: A placa mãe envia as informações e dados do Processador e HD para a placa de vídeo, e a placa de vídeo envia estes para o monitor.
- Memória RAM: A memória RAM sempre precisa de dados do HD, estes dados passam pela placa mãe para chegarem á memória.
- HD: A placa mãe pega as informações e dados do HD quando a memória RAM precisa.
- Leitor de CD/DVD: Quando o leitor interpreta os dados do CD ou DVD, ele envia estes dados para a memória RAM, que por sua vez manda para o processador. Estes dados são enviados para a placa de vídeo, que os transmite pelo monitor.
- Gravador de CD/DVD. Embora seja feito pelo mesmo equipamento, o sistema de gravação age diferente. O processador manda os dados á serem gravados para o gravador, que interpreta e grava os dados.
Tipos de placas-mãe

-CPU/PROCESSADOR
A unidade central de processamento ou CPU (Central Processing Unit), também conhecido como processador, é a parte de um sistema computacional, que realiza as instruções de um programa de computador, para executar a aritmética básica, lógica, e a entrada e saída de dados. A CPU tem papel parecido ao cérebro no computador. O termo vem sendo usado desde o início de 1960. A velocidade com que o computador executa as tarefas ou processa dados está diretamente ligada à velocidade do processador. A forma, desenho e implementação mudaram drasticamente desde os primeiros exemplos, porém o seu funcionamento fundamental permanece o mesmo.

- Memória Ram
A Memória de acesso aleatório (do inglês Random Access Memory, frequentemente abreviado para RAM) é um tipo de memória que permite a leitura e a escrita, utilizada como memória primária em sistemas eletrônicos digitais.
A RAM é um componente essencial não apenas nos computadores pessoais, mas em qualquer tipo de computador, pois é onde basicamente ficam armazenados os programas básicos operacionais. Por mais que exista espaço de armazenamento disponível, na forma de um HDD ou memória flash, é sempre necessária uma certa quantidade de RAM.
O primeiro tipo de RAM foi a núcleo magnético, desenvolvida de 1955 a 1975 por Pablo Yuri, posteriormente, utilizada na maioria dos computadores até o desenvolvimento e adoção da estática e dinâmica de circuitos integrados RAM no final dos anos 1960 e início de 1970.
Como funciona?
É usada pelo processador para armazenar os arquivos e programas que estão sendo processados. A quantidade de RAM disponível tem um grande efeito sobre o desempenho, já que sem uma quantidade suficiente dela o sistema passa a usar memória virtual, que é lenta. A principal característica da RAM é que ela é volátil, ou seja, os dados se perdem ao reiniciar o computador. Ao ligar é necessário refazer todo o processo de carregamento, em que o sistema operacional e aplicativos usados são transferidos do HD para a memória, onde podem ser executados pelo processador.
Os chips de memória são vendidos na forma de pentes de memória. Existem pentes de várias capacidades, e normalmente as placas possuem dois ou três encaixes disponíveis. Há como instalar um pente de 1 GB junto com o de 512 MB que veio no micro para ter um total de 1536 MB, por exemplo.
Capacidade e Velocidade
A capacidade de uma memória é medida em Bytes, Kilobyte (1 KB = 1024 ou 210 Bytes), Megabyte (1 MB = 1024 KB ou 220 Bytes), Gigabyte (1 GB = 1024 MB ou 230 Bytes) e Terabyte (1 TB = 1024GB ou 2 40 Bytes).[5]
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 RAMs que podem efetuar duas transferências de dados no mesmo ciclo de clock, 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.
Tipos
Exemplo de memória gravável de acesso aleatório volátil: Módulos Synchronous Dynamic RAM, usada principalmente como memória principal em computadores pessoais, workstations e servidores.
Existem basicamente dois tipos de memória em uso: SDR e DDR. As SDRs são o tipo tradicional, onde o controlador de memória realiza apenas uma leitura por ciclo, enquanto as DDR são mais rápidas, pois fazem duas leituras por ciclo. O desempenho não chega a dobrar, pois o acesso inicial continua demorando o mesmo tempo, mas melhora bastante. Os pentes de memória SDR são usados em micros antigos: Pentium II e Pentium III e os primeiros Athlons e Duronssoquete A. Por não serem mais fabricados, eles são atualmente muito mais raros e caros que os DDR, algo semelhante ao que aconteceu com os antigos pentes de 72 vias, usados na época do Pentium 1.
É fácil diferenciar os pentes SDR e DDR, pois os SDR possuem dois chanfros e os DDR apenas um. Essa diferença faz com que também não seja possível trocar as bolas, encaixando por engano um pente DDR numa placa-mãe que use SDR e vice-versa. Mais recentemente, tem acontecido a uma nova migração, com a introdução dos pentes de memória DDR2. Neles, o barramento de acesso à memória trabalha ao dobro da frequência dos chips de memória propriamente ditos. Isso permite que sejam realizadas duas operações de leitura por ciclo, acessando dois endereços diferentes. Como a capacidade de realizar duas transferências por ciclo introduzida nas memórias DDR foi preservada, as memórias DDR2 são capazes de realizar um total de 4 operações de leitura por ciclo, uma marca impressionante. Existem ainda alguns ganhos secundários, como o menor consumo elétrico, útil em notebooks.
Os pentes de memória DDR2 são incompatíveis com as placas-mãe antigas. Eles possuem um número maior de contatos (um total de 240, contra 184 dos pentes DDR), e o chanfro central é posicionado de forma diferente, de forma que não seja possível instalá-los nas placas antigas por engano. Muitos pentes são vendidos com um dissipador metálico, que ajuda na dissipação do calor e permite que os módulos operem a frequências mais altas.
Cache
De qualquer forma, apesar de toda a evolução a RAM continua sendo muito mais lenta que o processador. Para atenuar a diferença, são usados dois níveis de cache, incluídos no próprio processador: o cache L1 e o cache L2. O cache L1 é extremamente rápido, trabalhando próximo à frequência nativa do processador. Na verdade, os dois trabalham na mesma frequência, mas são necessários alguns ciclos de clock para que a informação armazenada no L1 chegue até as unidades de processamento. No caso do Pentium 4, chega-se ao extremo de armazenar instruções já decodificadas no L1: elas ocupam mais espaço, mas eliminam este tempo inicial. De uma forma geral, quanto mais rápido o cache, mais espaço ele ocupa e menos é possível incluir no processador. É por isso que o Pentium 4 inclui apenas um total de 20 KB desse cache L1 ultrarrápido, contra os 128 KB do cache um pouco mais lento usado no Sempron.
Em seguida vem o cache L2, que é um pouco mais lento tanto em termos de tempo de acesso (o tempo necessário para iniciar a transferência) quanto em largura de banda, mas é bem mais econômico em termos de transistores, permitindo que seja usado em maior quantidade. O volume de cache L2 usado varia muito de acordo com o processador. Enquanto a maior parte dos modelos do Sempron utilizam apenas 256 KB, os modelos mais caros do Core 2 Duo possuem 4 MB completos.
Paridade de memória
É um método criado para correção de erros de memória. É o método mais antigo, e somente identifica erros, não os corrige, e consiste na adição de um bit de controle no final de cada byte de memória.
A operação de checagem dos dados na paridade é bem simples: são contados o número de bits “1” de cada byte. Se o número for par, o bit de paridade assume um valor “0” e caso seja ímpar, 9º bit assume um valor “1”. Quando requisitados pelo processador, os dados são checados pelo circuito de paridade que verifica se o número de bits “1” corresponde ao depositado no 9º bit. Caso seja constatada alteração nos dados, ele envia ao processador uma mensagem de erro.
O método não é totalmente eficaz, pois não é capaz de detectar a alteração de um número de bits que mantenha a paridade. Se dois bits zero retornassem alterados para bits um, o circuito de paridade não notaria a alteração nos dados. Felizmente, a possibilidade de alteração de dois ou mais bits ao mesmo tempo é remota. O uso da paridade não torna o computador mais lento, pois os circuitos responsáveis pela checagem dos dados são independentes do restante do sistema. Seu único efeito colateral, é o encarecimento das memórias, que ao invés de 8 bits por byte, passam a ter 9, tornando-se cerca de 12 a 60% mais caras. Dispositivo ECC-(Error Correct Code) — Código de correção de erros. Código de detecção no qual uma combinação de pulsos proibitiva pelo acréscimo ou perda de 1 bit indica qual bit esta errado.
Além do custo, a paridade não permite corrigir os erros, apenas identificá-los, o que diminui sua utilidade prática. O aumento do bom nível de confiabilidade dos novos módulos de memórias fez com que as memórias com paridade caíssem em desuso.

- HD/DISCO RÍGIDO
Disco rígido ou disco duro, popularmente chamado também de HD (derivação de HDD do inglês hard disk drive) ou winchester (termo em desuso), “memória de massa” ou ainda de “memória secundária” é a parte do computador onde são armazenados os dados. O disco rígido é uma memória não-volátil, ou seja, as informações não são perdidas quando o computador é desligado, sendo considerado o principal meio de armazenamento de dados em massa. Por ser uma memória não-volátil, é um sistema necessário para se ter um meio de executar novamente programas e carregar arquivos contendo os dados inseridos anteriormente quando ligamos o computador. Nos sistemas operativos mais recentes, ele é também utilizado para expandir a memória RAM, através da gestão de memória virtual. Existem vários tipos de interfaces para discos rígidos diferentes: IDE/ATA, Serial ATA, SCSI, Fibre channel, SAS.
O primeiro HD Surgiu em 1956, construído pela IBM, este disco rígido armazenava 5 Mega bytes e não foi posto a venda. Pouco tempo depois, em 1973, a IBM lançou um HD que armazenava 10 Mega bytes, o 30/30 Winchester, que custava em media dois mil Dólares. Atualmente um HD de 1.5 TB custa menos de 80 dólares.
O armazenamento do HD é contado normalmente em GB (Gigabytes), porem atualmente já existe discos rígidos com capacidade de TB (Tera Bytes — 1024 GB). Para se ter acesso aos dados do HD, é necessário um Sistema operacional.
Atualmente os sistemas operacionais conseguem utilizar o HD como uma extensão da memória, na chamada Gestão de memória Virtual. Porém esta função é utilizada somente quando a memória principal (memória RAM) está sobrecarregada.
Cada vez mais estes produtos ficam potentes. Atualmente pode-se ter um aparelho de musica com capacidade de 120 GB, cartões de memória com 60 GB, maquinas fotográficas e filmadoras com HD’s externos de 500 GB.
Os HD’s Externos são uma grande evolução. Estes podem ser carregados em mochilas, pastas, no bolso ou mesmo na mão sem problema algum.
Os dados do HD são guardados em uma mídia magnética, parecida com um DVD. Esta é muito sensível, se receber muitas batidas pode se deslocar e o HD perde a utilidade. Nestes casos é quase impossível recuperar dados do HD.
Obs:
- Um GB Equivale a 1024 MB(Mega Bytes), e cada TB equivale a 1024GB.
- O numero 1024 parece estranho, porém as unidades de armazenamento utilizam códigos binários para gravar as informações (portanto, sempre múltiplo de 2)

- Placa de vídeo
Placa de vídeo, também chamada de placa gráfica ou aceleradora gráfica, é um componente de um computador que envia sinais deste para o ecrã, de forma que possam ser apresentadas imagens ao utilizador. Normalmente possui memória, com capacidade medida em catetos.
Em computadores mais baratos, as placas de vídeo estão incorporadas na placa-mãe, não possuem memória dedicada, e por isso utilizam a memória viva do sistema, normalmente denomina-se memória (com)partilhada. Como a memória viva 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 acessá-la, este método torna o sistema mais lento. Isso é notado especialmente quando se usam recursos tridimensionais ou de alta definição.
Já em computadores bons e mais sofisticados, o adaptador de vídeo pode ter um processador próprio, o GPU ou acelerador gráfico. Trata-se de um processador capaz de gerar imagens e efeitos visuais tridimensionais, e acelerar os bidimensionais, aliviando o trabalho do processador principal e gerando um resultado final melhor e mais rápido. Esse processador utiliza uma linguagem própria para descrição das imagens tridimensionais, algo como “crie uma linha do ponto x1, y1, z1 ao ponto x2, y2, z2 e coloque o observador em x3, y3, z3” é interpretado e executado, gerando o resultado final, que é a imagem da linha vista pelo observador virtual. O resultado final normalmente é medido considerando-se o número de vezes por segundo que o computador consegue redesenhar uma cena, cuja unidade é o FPS (quadros por segundo, frames per second). Comparando-se o mesmo computador com e sem processador de vídeo dedicado, os resultados (em FPS) chegam a ser dezenas de vezes maiores quando se tem o dispositivo.
Tais processadores, em geral, estão disponíveis em equipamento a ser adicionado ao computador (adaptadores de vídeo), embora existam placas‐mãe e mesmo computadores portáteis que possuam esse recurso.
Também existem duas tecnologias voltadas aos usuários de softwares 3D e jogadores: SLI e CrossFireX. Essa tecnologia permite juntar mais 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 CrossFireX é utilizado pela ATI. Apesar da melhoria em desempenho, ainda é uma tecnologia cara, que exige, além dos dois adaptadores, 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.
Tipos de Placa de Vídeo
Avulsas (Off-Board)
Com a evolução das 4D, os VIDEOS passaram a utilizar gráficos cada vez mais elaborados, explorando os recursos das placas recentes. Isso criou um círculo vicioso, que faz com que você precise de uma placa razoavelmente recente para jogar qualquer game atual. As placas 3D atuais são praticamente um computador à parte, pois além da qualidade generosa de memória RAM, acessada através de um barramento muito mais rápido que a do sistema, o chipset de vídeo é muito mais complexo e absurdamente mais rápido que o processador secundário copiado no processamento de gráficos. O chipset de uma GeForce 7800 GT, por exemplo, é composto por 302 milhões de transistores, mais do que qualquer processador da época em que foi lançada.
As placas off-board 3D também incluem uma quantidade generosa de memória de vídeo (512 MB, 768 MB, 1GB, 2GB ou mais nos modelos mais recentes), acessada através de um barramento muito rápido. O GPU (o chipset da placa) é também muito poderoso, de forma que as duas coisas se combinam para oferecer um desempenho monstruoso. Com a introdução do PCI Express, surgiu também a possibilidade de instalar duas, ou até mesmo quatro placas, ligadas em SLI (no caso das placas nVidia) ou CrossFire (no caso das placas AMD/ATI), o que oferece um desempenho próximo do dobro (ou do quádruplo) obtido por uma placa isolada.
Integradas à placa-mãe (On-Board)
Longe do mundo brilhante das placas de alto desempenho copiado, temos as placas on-board, que são de longe as mais comuns. Elas são soluções bem mais simples, onde o GPU é integrado ao próprio chipset da placa-mãe e, em vez de utilizar memória dedicada, como nas placas offboard, utiliza parte da memória RAM principal, que é “roubada” do sistema. Mesmo uma placa antiga, como a GeForce 4 Ti4600, tem 10.4 GB/s de barramento com a memória de vídeo, enquanto ao usar um pente de memória DDR PC 3200, temos apenas 3.2 GB/s de barramento na memória principal, que ainda por cima precisa ser compartilhado entre o vídeo e o processador principal. O processador lida bem com isso, graças aos caches L1 e L2. É por isso que os chipsets de vídeo on-board são normalmente bem mais simples: mesmo um chip caro e complexo não ofereceria um desempenho muito melhor, pois o grande limitante é o acesso à memória.
De uma forma geral, as placas de vídeo on-board (pelo menos os modelos que dispõem de drivers adequados) atuais atendem bem às tarefas do dia-a-dia, com a grande vantagem do custo. Elas também permitem rodar os games mais antigos, apesar de, naturalmente, ficarem devendo nos lançamentos recentes. As placas mais caras são reservadas a quem realmente faz questão de rodar os games recentes com uma boa qualidade. Existem ainda modelos de placas 3D específicos para uso profissional, como as nVidia Quadro.
Fabricantes
Os fabricantes de placas de vídeo se dividem em fornecedores de processadores e fabricantes de placas, os primeiros projetam os aceleradores gráficos e sugerem configurações, enquanto os segundos recebem os processadores prontos e os implementam nas placas.
Principais Fabricantes de GPU
- ATI Technologies (incorporada à AMD)
- nVidia
- S3 Graphics
- Matrox
- SiS/XGI
- 3Dlabs — comprada pela Creative Labs, em seguida, em 2006, abandonou o mercado para desktops.
- PowerVR — criou o primeiro concorrente viável ao chipset Voodoo da 3dfx, além da GPU no console Dreamcast, por alguns anos parou de oferecer solução para PCs, mas sua tecnologia é utilizada pela Intel em seus chipsets integrados e o processador de vídeo do chipset que acompanha o processador Intel Atom é licenciado da PowerVR.
Fabricantes de placas
- PNY
- VIA Technologies
- ASUS
- ELSA
- Galaxy
- Zotac
- Sparkle
- MSI
- SapphireTech
- BFG
- Gigabyte
- PowerColor
- Sapphire
- Phitronics
- EVGA
- XFX
- INNO3D
- Zogis
- Elite Group (ECS)
- Gainward
- nVidia
- Intel
- Radeon
- ATI
Todos os processos citados não seriam possíveis sem a placa mãe para transmitir os dados. Caso fossem ligados entre si, todos os equipamentos teriam de ter memórias para guardar os dados, e todos os dados iam passar por peças as quais não existiria necessidade de passar. Ou seja, a placa mãe é como se fosse “a mãe do computador”.
