Aula 04   arquitetura de computadores
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Aula 04 arquitetura de computadores Presentation Transcript

  • 1. Organização dos computadores e noções de Arquitetura de Computadores Professor: Daniel Augusto de Moura Pereira
  • 2. Computador
    • Máquina composta de um conjunto de partes eletrônicas e eletromecânicas, com capacidade de coletar, armazenar, manipular dados, e fornecer informações, tudo isso de forma automática
  • 3. Componentes do Computador
    • Hardware
    • Tudo aquilo que o compõe fisicamente
    • Software
    • Parte lógica do computador
    • Elementos virtuais (abstratos)
  • 4. Organização Básica Unidade Lógica e Aritmética Unidade de Controle Memória Unidade de Entrada Unidade de Saída Unidade Central de Processamento (Von Neumann)
  • 5. Arquitetura de Computadores
    • Unidade Central de Processamento (UCP)
      • Composta de:
        • Unidade Lógica e Aritmética (ULA)
        • Unidade de Controle
  • 6. Arquitetura de Computadores
    • Unidade de Controle
      • onde os códigos ( instruções ), que representam as operações a serem realizadas, são identificados e através da qual os dados são obtidos da memória;
      • código de operação : identifica a operação a ser feita
      • código de operando : dados necessários à execução da operação
  • 7. Processamento da Informação Dados: todo elemento conhecido que serve de base à resolução de um problema; 􀁹 Informação: é um conjunto estruturado de dados; Processamento: é a atividade que consiste em transformar determinadas informações a fim de obter outras informações ou resultados que tenham alguma finalidade prática;
  • 8. Arquitetura Geral dos Computadores
  • 9. Arquitetura de Computadores
    • Tipos de computadores
      • Supercomputadores (grande capacidade de processamento, paralelismo, pesquisas científicas): CRAY
      • Mainframes (grande porte, centenas de usuários): IBM, DEC, UNISYS
      • Minicomputadores (versão menor dos mainframes, vários usuários)
      • Microcomputadores (potência limitada, 1 usuário): PC (downsizing!)
    • Cluster: Agrupamento de computadores agregando uma grande capacidade de processamento.
  • 10. Arquitetura de Computadores
    • Quanto ao número de processadores
      • monoprocessamento : apenas 1 processador, 1 memória principal, vários programas podem compartilhar o mesmo processador (ex: “ time-sharing ” - cada programa tem um tempo para usar o processador);
      • multiprocessamento : mais de um processador, podem compartilhar memória ou não, podem executar vários programas ao mesmo tempo ou dividir um.
  • 11. Componentes do Computador
    • Gabinete
    • Fonte
      • AT
      • ATX
    • Placa mãe
      • Parte importante do computador
      • Gerencia toda a transação de dados entre a CPU e os periféricos
  • 12. Componentes do Computador
    • Microprocessador
      • É o cérebro do computador
      • CPU inteira dentro de um
      • único chip.
      • Divididos em dois tipos básicos:
        • CISC - Complex Instruction Set Computer
        • RISC - Reduced Instruction Set Computer
  • 13. Componentes do Computador
    • Clock
      • Clock Speed ou Clock Rate
    • Memórias
      • Intimamente ligadas ao processador, Chipset e placa mãe
      • Existem vários tipos de
      • memória, variando a
      • capacidade de
      • armazenamento,
      • velocidade e preço
  • 14. Componentes do Computador
    • Placas de expansão
      • Placa de som, de vídeo
    • Periféricos
      • Teclados, mouses, monitores, joysticks
  • 15. Componentes do Computador
    • CMOS
      • Armazena as informações relativas à configuração do hardware do micro
    • BIOS (Basic Input- Output System)
      • Responsável por “acordar “ o computador: contar e verificar a memória RAM, iniciar dispositivos e dar início ao processo de boot.
        • Boot é a operação de passagem do sistema operacional do disco onde se encontra para a memória do computador
  • 16. Componentes do Computador
    • CHIPSET
      • Circuitos de apoio ao computador que gerenciam praticamente todo o funcionamento da placa-mãe
  • 17. Arquitetura Básica de Um Computador
    • Entrada/Saida
      • Entrada: permitem ao computador acessar informações do mundo externo
      • Saída: permitem a saída de informações para meios externos e possibilitam sua visualização, armazenamento ou utilização por outro equipamento
  • 18. Arquitetura Básica de Um Computador
    • Unidade Central de Processamento (CPU)
      • componente vital do sistema de computação
      • responsável pela realização das operações de processamento (cálculos matemáticos, cálculos lógicos, etc) e de controle, durante a execução de um programa
  • 19.
    • Componentes da CPU
      • Unidade Aritmética e Lógica
        • responsável por realizar as
        • operações matemáticas e lógicas
        • com os dados
      • Unidade de Controle
        • dispositivo mais complexo da CPU
        • busca de instruções na memória principal
        • controla a ação da ALU
        • realiza a movimentação de dados e instruções de e para a CPU
    Arquitetura Básica de Um Computador
  • 20. Arquitetura Básica de Um Computador
    • Memória
      • RAM ( Random Access Memory )
        • Memória principal do computador
        • Armazena instruções que estão sendo executadas e os dados necessários a sua execução
        • é uma memória de leitura e escrita (read/write) de rápido acesso, acesso aleatório e volatilidade (em caso de falta de energia elétrica ou desligamento do computador há perda de informações).
  • 21. Arquitetura Básica de Um Computador
      • CACHE
        • Tipo de Memória RAM
        • Mais rápido e mais caro
        • Serve para acelerar o processamento
        • Armazena as instruções e os dados mais requisitados
      • ROM ( Read Only Memory )
        • Guardadas informações para iniciar o computador
        • memória de leitura e não volátil com pequena capacidade de armazenamento
        • Geralmente, depois de gravada a ROM não pode ser mais gravada pelo usuário.
  • 22. Arquitetura Básica de Um Computador
      • MEMÓRIA SECUNDÁRIA (DISCOS)
        • Usada para armazenar grandes quantidades de informações
        • Exemplo de memória secundária: discos rígidos, disco flexível, Zip Drive, CD_ROM
  • 23. Arquitetura Básica de Um Computador
    • Barramento
      • Caminhos que permitem o transporte de dados entre os vários elementos: CPU, memória, placas de expansão, sistema de entrada e saída, etc...