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INFORMÁTICA PROCESSADORES
Prof. MSc. Glécio Rodrigues de Albuquerque
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Ementa • Conceitos de Hardware e Software • Dispositivos de Entrada e Saída • Processadores e Memórias • Componentes das janelas • Paint e WordPad • Arquivos e pastas • Teclas de atalho • Área de Trabalho
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Processadores Objetivo: entender o funcionamento do processador
(CPU) e seus componentes.
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Um pouco de história • ���A idéia de ter computador que possuísse uma unidade
central que processa as informações, armazenadas, foi publicada por von Neumann em 1945.
• Em 1949, esse computador foi lançado e era chamado de EDVAC.
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Um pouco de história • ���Até então, não existiam transistores e chips. A tecnologia
utilizada nos primeiros computadores para realizar as operações através de instruções tinham sido:
• Relé • Relê consistia em um elemento magnético, cuja movimentação
determinava um valor binário: ou 0 ou 1, ou ligado e desligado. • Os relês eram clamorosamente mais lentos.
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Um pouco de história • Válvula
• As válvulas eram bem mais rápidas que os relês, até 1 m i l h ã o d e v e z e s , m a s terr ivelmente suscetíveis a quebras. Consistiam em uma câmera de vácuo por onde os elétrons fluíam num filamento, que era o cerne das quebras.
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Um pouco de história • Transistor
• Inicialmente feito com germânio, passou-se a utilizar o silício devido aos custos de produção. O consumo de energia dos transistores, se comparado às válvulas, era consideravelmente menor.
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Um pouco de história • Circuito integrado
• Apresentado em 1958 por Jack Kilby, que ganhou o prêmio nobel de física em 2000.
• Conhecido também como chip, o circuito integrado (CI) é um pequeno componente eletrônico que possui em seu interior, centenas, ou até milhares de transistores.
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Um pouco de história • Microprocessador
• Apenas em 1971, o primeiro microprocessador comercial foi lançado. Inventado pela Intel para atender uma empresa japonesa que fabricava calculadoras, o microprocessador foi chamado de 4004 e possuía 2300 transistores.
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Um pouco de história • Microprocessador
• Os microprocessadores atuais possuem milhares de transistores. Um Core i7 da Intel por exemplo, possui mais de 730 milhões de transistores.
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Processador • No computador o processador é chamado também de
CPU ou UCP – Unidade Central de Processamento; • É o chip principal de interpretação de comandos de um
computador; • É a CPU que realiza as operações lógicas e aritméticas; • É um circuito integrado que realiza as funções de cálculo
e tomada de decisão de um computador. • ���Todos os computadores e equipamentos eletrônicos
baseiam-se nele para executar suas funções, podemos dizer que o processador é o “cérebro” do computador.
• ���Opera com números e símbolos representados no sistema binário.
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Processador • ���O processador determina, em certa medida, a
capacidade de processamento do computador e também o conjunto primário de instruções que ele compreende.
• ���O sistema operativo é construído sobre este conjunto de instruções.
• Arquitetura dos processadores • Intel: 8080, 8086, ..., 80286, 80386, 80486, Pentium, DualCore,
Core IX, ... • AMD: K5, K6, AthlonXP, ...
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Processador • Os processadores são compostos por diversos
componentes, cada um tento uma função específica na execução das tarefas: • Unidade de Controle (UC) • Unidade lógica e aritmética (ULA) • Registradores
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Processador
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Processador • Unidade de Controle (UC)
• Responsável pelo fluxo de dados e interpretação de cada instrução do programa executado;
• Todo processamento é controlado e coordenado pela UC; • Controla a E/S (Entrada e Saída, I/O) de informações; • Executa operações e comanda o funcionamento da ULA; • Informa às demais unidades o que fazer e quando fazer.
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Processador • Unidade Lógica e Aritmética
• Responsável pelas operações aritméticas e lógicas, tomada de decisão.
• É coordenada pela UC; • Executa operações lógicas (se, e, ou, não, etc.) e aritméticas
(adição, subtração, divisão e multiplicação) requeridas pelos programas;
• É a calculadora do processador.
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Processador • Registradores
• São áreas de armazenamento temporário de alta velocidade; • Armazenam os dados que serão enviados para a ULA e armazena
também as informações geradas pela ULA; • Eles não fazem parte da memória. Ao contrário, são áreas
especiais de armazenamento temporário localizados dentro da própria CPU, que oferecem a alta velocidade como vantagem.
• Tipos: • Registradores de uso geral • Contador de programas • Stack Pointer
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Processador • Clock
• É a velocidade de processamento; • É medida em Hertz (Hz), que indica 1 ciclo por segundo; • O sinal de clock é utilizado pela UC para a execução das
instruções; • Pode ser utilizada como unidade de desempenho, pois quanto
maior a frequência, mais instruções podem ser executadas em um mesmo intervalo de tempo.
• Exemplos: • 1 KHz è 1.000 instruções por segundo; • 5 MHz è 5.000.000 de instruções por segundo; • 2.2 GHz è 2.200.000.000 de instruções por segundo.
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Processador • Tamanho da Palavra
• É é a quantidade de informação que pode ser lida da memória de uma única vez.
• Representa quantos Bytes podem ser lidos e processados em um único ciclo.
• Existem atualmente os processadores 32 bits e 64 bits. • Os processadores de 64 bits são mais recentes e, por lerem e
processarem mais dados de uma única vez, são mais eficientes. • Muitos programas não foram feitos para serem executados nos
processadores de 64 bits, por isso é comum encontrar os processadores 32 bits à venda.
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Processador
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Processador
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