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Aula 09 Processadores memórias e armazenamento Operador de microcomputador

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Aula 09 Processadores memórias e armazenamento Operador de microcomputador

  1. 1. Aula baseada na apresentação do Prof. Felipe J. R. Vieira - UFSE Maigon Nacib Pontuschka
  2. 2. 2 Objetivos da aula de hoje Aprofundarmos o estudo sobre o funcionamento da: CPU Memória principal Memórias secundárias  Conceito de cliente interno e cliente externo 
  3. 3. REVISÃO O computador é composto, basicamente, por duas partes: Hardware  Parte física do computador  Elementos concretos  Ex.: memória, teclado, monitor, etc Software  Parte lógica do computador  Elementos virtuais (abstratos)  Ex.: sistema operacional (Windows/Linux) e programas
  4. 4. 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; 4
  5. 5. Arquitetura Geral dos Componentes O processador é responsável pelo tratamento de informações armazenadas em memória (programas em código de máquina e dos dados). A memória é responsável pela armazenagem dos programas e dos dados. Periféricos, que são os dispositivos responsáveis pelas entradas e saídas de dados do computador, ou seja, pelas interações entre o computador e o mundo externo. Ex.: monitor, teclado, mouse, impressoras, etc. O barramento liga todos esses componentes. É uma via de comunicação de alto desempenho por onde circulam os dados tratados pelo computador. 5
  6. 6. COMO A INFORMAÇÃO É REPRESENTADA menor unidade de informação. CPU trabalha com linguagem de máquina BIT representa “circuito” componente básico da memória zero (0) ou um (1) 6
  7. 7. agrupamento de bits conter uma informação BYTE mais bytes mais informações processadas por convenção 8 bits 28 = 256 combinações 7
  8. 8. COMO A INFORMAÇÃO É REPRESENTADA quantificar memória principal Múltiplos de bytes medir capacidade de armazenamento kilo, mega, giga, tera Kilo Mega Giga Tera K M G T valores aproximados 1.000 bytes (mil bytes) 1.000.000 bytes (um milhão de bytes) 1.000.000.000 bytes (um bilhão de bytes) 1.000.000.000.000 bytes (um trilhão de bytes) 8
  9. 9. Tabela ASCII Oito bytes para representar caracteres
  10. 10. Tabela ASCII American Standard Code for Information Interchange Código Padrão Norte-americado para Intercâmbio de Informações
  11. 11. CPU ou Unidade Central de Processamento • Também chamado de microprocessador, é o chip principal de interpretação de comandos de um computador; • Tem como função principal unificar todo o sistema, controlando as funções realizadas por cada unidade funcional. • É responsável pela execução de todos os programas do sistema, que obrigatoriamente deverão estar armazenados na memória principal.
  12. 12. CPU
  13. 13. CPU
  14. 14. CPU ou UCP- Unidade Central de Processamento • A CPU é o cérebro do computador; • Contém minúsculos transistores, que são os blocos de estrutura básico do computador; • Atualmente o Core i7 tem 731 milhões de transistores; • É a CPU que executa as operações lógicas e aritméticas; • O processador possui duas unidades: Unidade de Controle (UC) e Unidade Lógica Aritmética (ULA).
  15. 15. Arquitetura Geral dos Computadores (Von Neumann) 16
  16. 16. Unidade de Controle (UC): responsável pelo fluxo de dados e interpretação de cada instrução do programa. Todo o processamento é controlado e coordenado pela UC. Sistema Central ULA CPU UC Unidade Lógica e Aritmética (ULA): responsável pelas operações aritméticas e lógicas, tomada de decisão. É coordenada pela UC. Memória Principal 17
  17. 17. Unidade de controle • Controla a E/S (entrada e saída, I/O) de informações; • Executa operações e comanda o funcionamento da ULA; • Informa às demais unidades o que fazer e quando fazer.
  18. 18. Unidade Lógica e Aritmética • Executa operações lógicas (se, e, ou, não, etc) e aritméticas (adição e subtração) requeridas pelos programas; • É a calculadora do processador
  19. 19. Registradores • São áreas de armazenamento temporário de alta velocidade; • Armazenam os dados que serão enviados para a ULA e armazena também as informações geradas pela ULA; • Eles não fazem parte da memória; ao contrário, são áreas especiais de armazenamento temporário localizados dentro da própria CPU que oferecem a alta velocidade como vantagem.
  20. 20. Clock (Relógio) • É a velocidade de processamento; • É medida em Hertz, que indica 1 ciclo por segundo; • O sinal de clock é utilizado pela UC para a execução das instruções; • Pode ser utilizada como unidade de desempenho, pois quanto maior a frequência, mais instruções podem ser executadas em um mesmo intervalo de tempo.
  21. 21. Memória RAM • Também conhecida por armazenamento primário, memória primária, armazenamento principal e memória principal; • Os fabricantes geralmente usam o termo RAM (random-access memory), memória de acesso aleatório; • Essa é a parte do computador que mantém dados e instruções a serem processados; • A RAM é volátil (requer corrente elétrica contínua para representar dados)
  22. 22. Memória RAM
  23. 23. Memória ROM • A memória somente de leitura (read-only memory) contém programas e dados registrados permanente nesse tipo de memória na fábrica, eles podem ser lidos e usados, mas não podem ser modificados pelo usuário; • A ROM é não-volátil, seu conteúdo não é perdido quando a energia elétrica é desligada; • O BIOS (Sistema Básico de Entrada e Saída) está armazenado em uma ROM.
  24. 24. Memória Principal rápida, limitada, temporária e volátil RAM (Random Access Memory) •É conhecida como a área de trabalho do usuário •necessita de energia elétrica para manter as informações •Guarda temporiamente os programas que estamos utilizando ROM (Read Only Memory) (Memória somente de leitura) * conteúdo gravado pelo fabricante •só pode ser lida pela CPU •Não precisa de energia eletrica para manter seu conteúdo. 25
  25. 25. Memória secundária ou externa • A RAM é volátil, daí a necessidade de armazenamento secundário para manter os dados mais permanentemente; • Um problema é a velocidade, a taxa com que os dados são acessados de um dispositivo de armazenamento secundário é baixo; • O disco rígido é uma unidade de armazenamento.
  26. 26. Memória secundária ou externa
  27. 27. Memória Secundária ou Externa • O disco rígido é um componente eletromecânico; • Atualmente novas formas de memória não volátil estão conseguindo armazenar uma grande quantidade de dados. Estas são as memórias flash; • Memórias flash são menores do que disco rígidos e requerem menos potência.
  28. 28. Outras unidades de armazenamento • Disquetes
  29. 29. Outras unidades de armazenamento • CD 700MB (0,7 GB) DVD 4,7 GB
  30. 30. Outras unidades de armazenamento • BLURAY 25GB
  31. 31. Outras unidades de armazenamento • Fita magnética 400GB a mais de 6 TB (6000GB)
  32. 32. Outras unidades de armazenamento • Pen drive
  33. 33. Hierarquia de memória

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