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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ICC-03 Organização dos Computadores

  1. 1. Histórico e Organização dos Computadores Organização dos Computadores
  2. 2. Sistema Computacional Componentes 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 Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 2 da Computação
  3. 3. Computador – Unidades Funcionais Introdução à Ciência 3 da Computação Eduardo Nicola F. Zagari
  4. 4. O 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 Lógica υ UC – Unidade de Controle – Coordenação e controle Introdução à Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 4 da Computação
  5. 5. As Memórias
  6. 6. Memória 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 Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 6 da Computação
  7. 7. Memória 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 Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 7 da Computação
  8. 8. Memória Principal - unidades de medida - 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 υ 210 = 1024 bytes = 1 KiB υ 220 = 1.048.576 bytes = 1 MiB, e assim por diante Introdução à Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 8 da Computação
  9. 9. Memória Principal - tecnologias de construção - DRAM (dinâmica) SRAM (estática) Voláteis Vantagens alta dens. de integração alta velocidade baixo consumo potência não necessitam de baixa geração de calor “refresh” baixo custo Desvan- baixa velocidade baixa densidade integração tagens necessidade de “refresh” alto consumo de potência alta geração de calor alto custo Tempo de dezenas de ns (10-9 unidades de ns Acesso segundos) Utilização memória principal (RAM) memória CACHE
  10. 10. Memória Principal - tecnologias de construção - 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 Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 10 da Computação
  11. 11. Unidades de Entrada e de Saída 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 Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 11 da Computação
  12. 12. Operação 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 Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 12 da Computação
  13. 13. Processamento 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).
  14. 14. Barramentos 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 Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 14 da Computação
  15. 15. Barramentos - Memória - Chips placa mãe - Placas de expansão Introdução à Ciência Eduardo Nicola F. Zagari 15 da Computação

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