aula 02 introudção a computação

Slide 1

INFORMTICA BSICA
(Aula 2 - Introduo)Prof. Matheus Brito

Email: [email protected]

Organizao Geral de um ComputadorHardware - Esquema Bsico

Unidades de Entrada

Unidades de SadaMemria

UC + ULAMemria CentralCPUProcessador

Organizao Geralde um Computador

Unidadede ControleULAUnidade Primriade ArmazenamentoDispositivosde EntradaDispositivosde SadaDispositivos de Armazenamento MemriaCPU Unidade Central de Processamento

EntradaProcessamentoArmazenamentoSada

CPUCPUComputadores atuais

Elementos do Hardware

CPU:

Unidade Central de Processamento (Central Processing Unit).

Elemento central do computador.

Coordena e controla a realizao de todas as operaes do sistema.

composta pelo UC, ULA, Registradores.


Processador:

Contm a inteligncia da mquina.

Realiza clculos e toma decises.

formado por:

UC (Unidade de Controle):

Coordena todas as outras unidades do sistema.

Interpreta as instrues e controla a seqncia em que elas devem ser executadas.

ULA (Unidade Lgica-Aritmtica):

Realiza as operaes elementares lgicas (comparaes) e aritmticas.

Registradores

Unidade de Armazenamento intermedirio interno ao processador.


Memria Central:

Tambm chamada de memria principal.

Armazena os programas e os dados necessrios para a realizao de uma trabalho.

Unidades de entrada:

Tambm chamadas de perifricos de entrada.

Introduzem dados e programas externos na memria principal.

Exemplos: teclado, mouse, scanner, etc.


Memria Auxiliar:

Armazenam grande quantidade de informao.

Retm essas informaes durante o perodo que for necessrio.

Permite recuperar a informao armazenada quando for requerido.

Exemplos: disco rgido, fita magntica, etc.

Unidades de sada:

Tambm chamadas de perifricos de sada.

Retornam os dados processados pelo computador.

Exemplos: monitor, impressora, etc.

COMPONENTES FSICOS DO HARDWARE

GABINETE

PLACA ME

CPU (UNIDADE CENTRAL DE PROCESSAMENTO)

MEMRIA

PERIFRICOS

UNIDADES DE ENTRADA

UNIDADES DE SADA

UNIDADES DE ENTRADA/SADA

Placa-me ou Motherboard

Placa interna que faz a conexo de componentes.

Possui slots de expanso onde so encaixadas placas de controle de dispositivos, tipo placa de vdeo, de som, modem, etc.



Item A local onde o processador deve ser conectado (socket).

Item B - encaixes para a memria Principal. Esse conector varia conforme o tipo (Padro mais usado atualmente - DDR (Double Data Rate), que tambm recebe a denominao de SDRAM II (termo pouco usado).

Item C - Slots de expanso (permitem a conexo de vrios tipos de dispositivos. Placas de vdeo, placas de som, placas de redes, modems, etc, so conectados nesses encaixes).

item C1: PCI (Peripheral Component Interconnect)

Item C2: AGP (Accelerated Graphics Port)

e o PCI Express (PCI-E).

As placas-me mais antigas apresentavam ainda o slot ISA (Industry Standard Architecture).


Item D - Plug de alimentao (Existem, atualmente, dois padres para isso: o ATX e o AT, este ltimo saiu de linha, mas ainda utilizado).

A placa-me sozinha consegue alimentar o processador, as memrias e a grande maioria dos dispositivos encaixados nos slots. No entanto, HD, unidades de CD e DVD, drive de disquete e cooler devem receber conectores individuais de energia.

Item E - Conectores IDE e drive de disquete. Existe tambm, um tipo de HD que no segue o padro IDE, mas sim o SATA (Serial ATA).

Item F - BIOS e bateria.

Item G - aponta para a parte onde ficam localizadas as entradas para a conexo do mouse, teclado, portas USB, porta paralela, alm de outros que so disponibilizados conforme o modelo da placa-me.

Item H - Furos de encaixe

Item I Chipset - responsvel pelo controle de vrios itens da placa-me, como acesso memria, barramentos e outros.

Unidade Central de ProcessamentoProcessador

A CPU l a informao contida na memria e realiza as operaes solicitadas, ativando e desativando os dispositivos de entrada e sada necessrios. Compe-se de uma srie de circuitos eletrnicos que incluem diversos elementos, dos quais o principal o processador.

O projeto de um processador poderia ser resumido em:

Definir o conjunto de instrues (todas as possveis instrues que o processador poder executar)

definir formato e tamanho das instrues

definir as operaes elementares

Projetar os componentes do processador (UAL, UC, registradores, barramentos, ...)

Processadores

Evoluo dos processadoresFonte: http://www.dcc.unicamp.br/~ra014864/arqs/trabalhos/Arq-Hist-09.pptProcessadores

Fonte: http://orbita.starmedia.com/~arq-comp/tarefa1.htmMicroprocessadores Tabela Comparativa

Processadores Dual-Core e Multi-Core

Incorporam dois ou mais cores de execuo total em um nico processador, possibilitando o gerenciamento simultneo de atividades.

Os processadores Dual-Core contm dois processadores cores, residem em um chip, realizam clculos em duas correntes de dados, aumentando a eficincia e velocidade enquanto roda diferentes programas.

Em menos de dois anos, o nmero mximo de ncleos em processadores multi-core dobrou com o lanamento das famlias de processadores quad-core Intel Core 2 Extreme e o quad-Core Intel Xeon 5300, em Novembro de 2006.Processadores

Quanto maior a velocidade de trabalho dos microprocessadores, maior a quantidade de calor gerada. O calor um dos principais problemas num processador. Para sanar utiliza-se coolers e dissipadores de calor.

Como Dissipar o Calor

Durante a dcada de 70, Gordon Moore, na poca o presidente da Intel lanou uma profecia, que dizia que a partir dali o poder de processamento dos processadores dobraria a cada 18 meses.

Esta "profecia" tornou-se to verdadeira que acabou virando a famosa lei de Moore.

Mas, voc j parou para pensar at onde os processadores podem evoluir? At onde a lei de Moore pode continuar sendo vlida?

Processadores

ARMAZENAR(ESCRITA,WRITE)RECUPERAR(LEITURA,READ)

Memria

Hierarquia de MemriaMemria PrincipalMemria CacheRegistradores

CD-ROMDiscos

Custo baixo Velocidade baixa Capacidade elevadaCusto alto Velocidade alta Baixa capacidadeMemria Secundria Memria

MemriaA memria central de um computador constituda de chips que se comunicam com a CPU pelo barramento de dados, que um conjunto de cabos eltricos.Os chips de memria central podem ser, basicamente, de quatro tipos: RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM.

Volatilidade

Memrias podem ser do tipo voltil ou no voltil.

Memria no voltil - retm a informao armazenada quando a energia eltrica desligada. Ex.: Discos, Fitas.

Memria voltil - perde a informao armazenada na ausncia de energia eltrica. Ex.: Registradores, Memria Principal.

possvel manter a energia em uma memria originalmente no voltil - uso de baterias.

Memria

A RAM - Random Access Memory (memria de acesso aleatrio) uma memria de acesso direto na qual se podem escrever e apagar dados a qualquer momento. A informao que contm, desaparece quando se desliga o computador, mas, devido a sua velocidade e versatilidade, a que a CPU utiliza mais.Memria RAM

A memria ROM Read Only Memory (memria somente de leitura) permite apenas a leitura dos dados que contm, em geral gravados pelo fabricante e de contedo inaltervel. Utiliza-se sobretudo para o armazenamento de programas de partida, indicao do nmero de srie do aparelho...Memria ROM

Memrias - ROMs

PROMs (Programable ROMs):

Podem ser programadas 1 vez depois de fabricadas

possui fusveis que so queimados por um gravador de PROM.

EPROMs (Erasable PROMs)

pode ser apagada e depois reprogramada

usa-se luz violeta (por 15 minutos) para colocar bits em 1, ou seja, apagar as informaes.

Memrias - ROMs

EEPROMs (Electrical Erasable PROMs)

apagadas por pulsos eltricos

programadas diretamente no computador

menores e mais rpidas que as EPROMs

EEPROMs flash

apagadas e regravadas por blocos

alta capacidade de armazenamento

tempo de acesso muito pequeno (~100ns)

Tipos de Memria em uso nos computadores

Processador (Cache L1 e Registradores)Cache L2 (separado)

mais rpidomais lento

Memria principalMemria secundria

mais barato

menor capacidademais caromenor capacidade

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