icc-03 organização dos computadores

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Organização Básica dos Computadores: processador, memória, canais de entrada/saída e barramento.

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Page 1: ICC-03 Organização dos Computadores

HistHistóórico e rico e OrganizaOrganizaçção dos ão dos ComputadoresComputadores

Organização dos Computadores

Page 2: ICC-03 Organização dos Computadores

Sistema ComputacionalSistema ComputacionalComponentesComponentes

υ hardware: componentes físicos do sistema -

computador, periféricos, infraestrutura.

υ software: componentes lógicos do sistema

(intangíveis) - programas, documentação, projetos.

υ dataware: informações processadas pelo software e

armazenadas no hardware.

υ peopleware: é o componente humano do sistema –

desenvolvedores, usuários e suporte.

Introdução à Ciênciada Computação

Eduardo Nicola F. Zagari 2

Page 3: ICC-03 Organização dos Computadores

Computador Computador –– Unidades FuncionaisUnidades Funcionais

Introdução à Ciênciada Computação Eduardo Nicola F. Zagari

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Page 4: ICC-03 Organização dos Computadores

O ProcessadorO Processador

υ CPU (Central Processing Unit) – Unidade Central de Processamento– Gerenciamento e execução de todas as funções

do sistema– Ordem de nanossegundos (10-9 s)

υ ULA – Unidade Aritmética e Lógicaυ UC – Unidade de Controle

– Coordenação e controle

Introdução à Ciênciada Computação

Eduardo Nicola F. Zagari 4

Page 5: ICC-03 Organização dos Computadores

As MemAs Memóóriasrias

Page 6: ICC-03 Organização dos Computadores

MemMemóória Principalria Principal

υ Passiva

υ Acesso � mecanismo de endereçamento– Posições com endereços lineares e seqüenciais

υ Capacidade– Largura (word = palavra)

– Profundidade

υ Programas e dados � armazenados em memória– Velocidade de execução versus veloc. de transferência

Introdução à Ciênciada Computação

Eduardo Nicola F. Zagari 6

Page 7: ICC-03 Organização dos Computadores

MemMemóória Principalria Principal

υ Tamanho da memória física versus espaço de endereçamento– Gerenciamento feito pelo Sistema Operacional

υ Memória cache (ou buffer)

υ Memória útil

Introdução à Ciênciada Computação

Eduardo Nicola F. Zagari 7

Page 8: ICC-03 Organização dos Computadores

MemMemóória Principalria Principal-- unidades de medida unidades de medida --

υ 210 = 1024 bytes = 1 KiB

υ 220 = 1.048.576 bytes = 1 MiB, e assim por diante

Símbolo Prefixo Unidade Potência de 2

K/Ki Kilo/Kibi KiB = Kibibytes 210

M/MI Mega/Mebi MiB = Mebibytes 220

G/Gi Giga/Gibi GiB = Gibibytes 230

T/Ti Tera/Tebi TiB = Tebiabytes 240

P/Pi Peta/Pebi PiB = Pebibytes 250

E/Ei Exa/Exbi EiB = Exbibytes 260

Z/Zi Zetta/Zebi ZiB = Zebibytes 270

Y/Yi Yotta/Yobi YiB = Yobibytes 280

Introdução à Ciênciada Computação

Eduardo Nicola F. Zagari 8

Page 9: ICC-03 Organização dos Computadores

MemMemóória Principalria Principal-- tecnologias de construtecnologias de construçção ão --

VoláteisDRAM (dinâmica) SRAM (estática)

Vantagens alta dens. de integraçãobaixo consumo potênciabaixa geração de calorbaixo custo

alta velocidadenão necessitam de “refresh”

Desvan-tagens

baixa velocidadenecessidade de “refresh”

baixa densidade integraçãoalto consumo de potênciaalta geração de caloralto custo

Tempo de Acesso

dezenas de ns (10-9

segundos)unidades de ns

Utilização memória principal (RAM) memória CACHE

Page 10: ICC-03 Organização dos Computadores

MemMemóória Principalria Principal-- tecnologias de construtecnologias de construçção ão --

υ ROM (Read Only Memory) – não voláteis– Firmware– PROM � “Programable Read Only Memory”– EPROM � “Erasable Programable Read Only

Memory”– EEPROM ou E2PROM � “Electrically Erasable

Programmable Read Only Memory”– FLASH EPROM � É semelhante à EEPROM, no

entanto, seus dados podem ser apagados eletricamente e de forma individual

NVRAM ou NOVRAM � “Non-Volatile RAM”Introdução à Ciênciada Computação

Eduardo Nicola F. Zagari 10

Page 11: ICC-03 Organização dos Computadores

Unidades de Entrada e de SaUnidades de Entrada e de Saíídada

υ Dispositivos para comunicação entre as pessoas e a máquina– Unidade de Entrada (UE) => teclado, mouse,

microfone, scanner, drive CD-ROM, câmera, etc.

– Unidade de Saída (US) => vídeo, canhão,

impressora, caixas de som, fax, etc

Introdução à Ciênciada Computação

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Page 12: ICC-03 Organização dos Computadores

OperaOperaçção do Computadorão do Computador

υ Recebe informação (programas e dados) através de uma unidade de entrada e a transfere para a memória.

υ A informação armazenada na memória é levada, sob controle do programa, a uma unidade aritmética e lógica para ser processada.

υ A informação processada deixa o computador através de uma unidade de saída.

υ Todas as atividades dentro da máquina são dirigidas por uma unidade de controle.

Introdução à Ciênciada Computação

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Page 13: ICC-03 Organização dos Computadores

ProcessamentoProcessamento

υ Feito pela CPU utilizando o ciclo busca-execução, regulado pelo relógio da CPU. – Relógio (clock): todos os computadores trabalham de acordo com um padrão de tempo, com o qual pode gerenciar a troca de informações entre os dispositivos do sistema. (freqüência do clock em GiHz -GibiHertz)

υ A seqüência é:– 1. buscar instrução na memória principal;

– 2. executar instrução;

– 3. buscar instrução seguinte;

– 4. executar a instrução seguinte;

– 5. e assim por diante (milhões de vezes por segundo).

Page 14: ICC-03 Organização dos Computadores

BarramentosBarramentos

υ via de dados: onde trafegam os dados;

υ via de endereços: onde trafegam os endereços;

υ via de controle: sinais de controle que

sincronizam as duas anteriores

Introdução à Ciênciada Computação

Eduardo Nicola F. Zagari 14

Page 15: ICC-03 Organização dos Computadores

BarramentosBarramentos

- Memória- Chips placa mãe- Placas de expansão

Introdução à Ciênciada Computação

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