icc-03 organização dos computadores
DESCRIPTION
Organização Básica dos Computadores: processador, memória, canais de entrada/saída e barramento.TRANSCRIPT
HistHistóórico e rico e OrganizaOrganizaçção dos ão dos ComputadoresComputadores
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
Computador Computador –– Unidades FuncionaisUnidades Funcionais
Introdução à Ciênciada Computação Eduardo Nicola F. Zagari
3
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
As MemAs Memóóriasrias
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
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
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
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
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
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
Eduardo Nicola F. Zagari 11
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
Eduardo Nicola F. Zagari 12
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).
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
BarramentosBarramentos
- Memória- Chips placa mãe- Placas de expansão
Introdução à Ciênciada Computação
Eduardo Nicola F. Zagari 15