computa§£o l1

Download Computa§£o L1

Post on 11-Jan-2016

32 views

Category:

Documents

1 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Computação L1. Sérgio Cavalcante. Centro de Informática - UFPE. Computação L1. Conceitos Básicos História da computação Aritmética Binária Conceitos de Lógica. Computação L1. Módulo 1: Hardware Conceitos de Arquitetura de Computadores Como funciona uma CPU - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

  • Computao L1Srgio CavalcanteCentro de Informtica - UFPE

  • Computao L1Conceitos BsicosHistria da computaoAritmtica BinriaConceitos de Lgica

  • Computao L1Mdulo 1: Hardware Conceitos de Arquitetura de ComputadoresComo funciona uma CPUBsico: Unidade de Controle + Unid. ProcessamentoAvanado: Pipeline e Arquiteturas SuperescalaresMemriaTipos de memriaHeierarquia de Memria: principal, secundria e cacheMemria virtualSistema de Entrada/SadaDispositivos de E/SBarramentosPerifricos

  • Computao L1Mdulo 2: Software Compiladores e Interpretadores Sistemas operacionaisGerenciamento de processosGerenciamento de memriaGerenciamento de perifricosInterface com o usurio

  • Computao L1Mdulo 3: Linguagens de Programao Tipos de dadosOperaces aritmticasComandos de controle

  • Conceitos Bsicos de Computadores

  • O que o computador?SoluoComputadorProgramaProblema

  • Como trabalhamos ?Na mesa mantemos os papis que estamos usando naquele momentoCompletada uma tarefa, pomos os papis alterados de volta no fichrio.Aps o expediente, a faxineira joga no lixo tudo que est na mesa.PastasFichrioComo trabalhamos ?Informaes que no tem uso no momento ficam no fichrio.A pasta sobre a mesa contm cpias das informaes que precisaremos naquele dia.Como funciona um computador?

  • FichrioMesaComparando com um computadorComo funciona um computador?O fichrio representa o disco rgido, com alta capacidade de armazenamento.A pasta sobre a mesa representa a memria, de acesso rpido e fcilMesa e usurio so a CPUOBS: Memria voltil e disco no (faxineira)

  • Qual a linguagem que o computador entende?

  • Como transformar descries em cdigo executvel?Diferena entre as linguagens utilizadasMtodos:CompilaoInterpretaoCompilao-InterpretaoComunicao Homem-Mquina

  • CompilaoPrograma objeto L0Compilador

  • InterpretaoInstruo LnInterpretadorInstruo Ln-1

  • Interpretao & CompilaoInterpretadorInstruo de mq.L0Programa objeto LintCompilador

  • Computador: Hardware e Software

  • Computador: Hardware e SoftwareCPUMem.E/S(I/O)ComputadorPerifricosInterconexo

  • Componentes de um computadorCPU

    Execuo dasinstrues de umprogramaMemria

    E/S

    BuffersProgramas+Dados

  • Sistema Bsico de MemriaCPU

  • Sistema Bsico de Memria Alto desempenho da CPU

  • Memria015sinalDadoInstruomagnitude

  • Componentes de um computadorCPU

    Execuo dasinstrues de umprograma

    E/S

    Buffers

  • Componentes de um computador

    E/S

    BuffersReg.ALUEndereoInstruoUnid. processamentoUnid. controleOperandotemp

  • Executando um programaBusca instruoExecuta instruoBusca operandoDecodifica instruoArmazena resultadoIncrementa PC

  • Executando um programa1 9 4 05 9 4 12 9 4 10 0 0 30 0 0 2 3 0 01 9 4 0 3 0 0 9 4 1 9 4 0 3 0 2 3 0 1PC (endereo da instruo)AC (operando)IR (cdigo da instruo)Registradores da CPUMemria...0001AC Mem.0010Mem. AC0101AC AC + Mem. 0 0 0 3

  • Executando um programa1 9 4 05 9 4 12 9 4 10 0 0 30 0 0 2 3 0 0 9 4 1 9 4 0 3 0 2 3 0 1Registradores da CPUMemria...316 + 216 = 516

  • Executando um programa1 9 4 05 9 4 12 9 4 10 0 0 30 0 0 22 9 4 1 3 0 0 9 4 1 9 4 0 3 0 2 3 0 1ACIRRegistradores da CPUMemria... 0 0 0 50 0 0 5 3 0 1PC

  • Evoluo dos Computadores GERAO ZERO - 1836 - Anos 30Mquinas mecnicas ou baseadas em relsdificuldade de construopouca exatido1 nvel:nvel de hardware (lgica digital)Exemplos:1936 - Zuze - Z1Primeira mquina calculadora a rels1943 - Governo Britnico - ColossusPrimeiro computador eletromecnicoHardware

  • Evoluo dos ComputadoresPRIMEIRA GERAO - Anos 40Vlvulas com processadoresCaras, lentas, queimavam com facilidadeENIAC, UNIVAC2 nveis:nvel convencional (binrio)nvel de hardwareExemplos:1946 - Eckert/Mauchkley - Eniac 1Comea a Histria do computador modernoHardwareConvencional(binrio)0001010...01

  • Evoluo dos ComputadoresSEGUNDA GERAO - Anos 50Transistoresmenores, mais baratos, rpidos, durveis3 nveis:nvel de montadores (assembly)nvel de mquina convencional (binrio)nvel de hardwareExemplo:1952 - Von Neumann - IASModelo da maioria das mquinas atuaisHardwareConvencional(binrio)Ling. AssemblyProgramaaddsublw0001010...01

  • TERCEIRA GERAO - Anos 60Circuitos Integrados (CI`s)4 nveis:nvel de montadores/compiladoresnvel de sistema operacionalnvel de mquina convencional (binrio)nvel de hardwareExemplos:1960 - DEC - PDP 11Primeiro minicomputador (50 unidades vendidas)1964 - IBM - 360Primeira linha de produtos projetada como uma famliaEvoluo dos ComputadoresLing. Programao de alto nvelHardwareConvencional(binrio)Ling. AssemblySist. OperacionalC, Java, etc.Memria VirtualEntrada/Sada

  • Evoluo dos ComputadoresQUARTA GERAO - Anos 70Microprocessadores/ Mem. semicondutoraVLSI Very Large Scale Integration5 nveis:nvel de montadores/compiladoresnvel de sistema operacionalnvel de mquina convencional (binrio)nvel de hardware + microprogramaoExemplos:1974 - Intel - 8080 Primeira CPU de uso geral em um chipLing. Programao de alto nvelHardware + FirmwareConvencional(binrio)Ling. AssemblySist. Operacional

  • Evoluo dos ComputadoresQUINTA GERAO - Anos 80Crise do Software Complexidade dos sistemasLinguagens estruturadas de nvel mais altoAvano dos compiladoresMaior eficincia do hardware Mquinas RISC (Reduced Instruction Set Computer)4 nveis:nvel de montadores/compiladores nvel de sistema operacionalnvel de mquina convencional (binrio)nvel de hardwareExemplos: RISC, MIPS, Sparc

  • ... Anos 90+Arquiteturas SuperescalaresArquiteturas VLIWArquiteturas Superpipeline4 nveisnvel de montadores/compiladores nvel de sistema operacionalnvel de mquina convencional (binrio)nvel de hardwareExemplos:Pentium, Alpha, PowerEvoluo dos Computadores

  • Gerao de Computadores

    AnoNomeTamanho PotnciaDesempenho (adies por seg.)Memria (KB)PreoPreo/Perf.Preo reaj.Preo/perf reaj.1951UNIVAC11000124.500190048$1.000.0001$4.996.749911964IBM/3606010.000500.00064$1.000.000263$4.140.2573181965PDP-88500330.0004$16.00010.855$66.07113.1351976Cray-15860.000166.000.00032.768$4.000.00021.842$8.459.71251.6041981IBM-PC1150240.000256$3.00042.105$4.081154.6731991HP99000250050.000.00016.384$7.4003.556.188$8.15616.122.3561996Intel P pro 200MHz2500400.000.00016.384$4.40047.846.890$4.400239.078.908

  • Bibliografia

    Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface: Hennessy and PattersonComputer Organization and Architecture: Designing for PerformanceWilliam Stallings, 4. Edition - Prentice Hall 1996Organizao estruturada de computadores: Tanenbaum

    **

Recommended

View more >