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Aula 04 arquitetura de computadores

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

    • Organização dos computadores e noções de Arquitetura de Computadores Professor: Daniel Augusto de Moura Pereira
    • 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
    • Componentes do Computador
      • Hardware
      • Tudo aquilo que o compõe fisicamente
      • Software
      • Parte lógica do computador
      • Elementos virtuais (abstratos)
    • Organização Básica Unidade Lógica e Aritmética Unidade de Controle Memória Unidade de Entrada Unidade de Saída Unidade Central de Processamento (Von Neumann)
    • Arquitetura de Computadores
      • Unidade Central de Processamento (UCP)
        • Composta de:
          • Unidade Lógica e Aritmética (ULA)
          • Unidade de Controle
    • 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
    • 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;
    • Arquitetura Geral dos Computadores
    • 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.
    • 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.
    • 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
    • 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
    • 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
    • Componentes do Computador
      • Placas de expansão
        • Placa de som, de vídeo
      • Periféricos
        • Teclados, mouses, monitores, joysticks
    • 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
    • Componentes do Computador
      • CHIPSET
        • Circuitos de apoio ao computador que gerenciam praticamente todo o funcionamento da placa-mãe
    • 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
    • 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
      • 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
    • 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).
    • 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.
    • 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
    • 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...