Arquiteturas Paralelas e Distribuídas - Aula 2 - Arquiteturas de computadores

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Arquiteturas Paralelas e Distribuídas - Aula 2 - Arquiteturas de computadores

  1. 1. 1AULA : Campus  Charqueadas   Arquiteturas Paralelas e Distribuídas Apresentado por: Cleber Schroeder Fonseca Adaptado do material do Prof. Guilherme Ferreira TSI-6AN
  2. 2. 2AULA : Campus  Charqueadas   •  Dado o esquema abaixo deseja-se que os dados lidos da memoria passem por todos os nove pontos do processador, utilizando o mínimo possível de fios retos.
  3. 3. 3AULA : Campus  Charqueadas   Solução •  Com essa solução, temos 5 retas •  Será que 5 é realmente o número mínimo de retas? •  Pense um pouco mais!
  4. 4. 4AULA : Campus  Charqueadas   Solução
  5. 5. 5AULA : Campus  Charqueadas   ARQUITETURA DE COMPUTADORES
  6. 6. 6AULA : Campus  Charqueadas   Como funciona um computador •  Algoritmos implementados por um programa Escrito em uma linguagem de programação Sequencia de instruções
  7. 7. 7AULA : Campus  Charqueadas   •  Programadores se comunicam com o computador através de uma linguagem de computador. •  Para essa comunicação ocorrer é necessário que seja utilizada uma linguagem comum. •  Ou que seja utilizado um tradutor.
  8. 8. 8AULA : Campus  Charqueadas   •  Linguagens em geral •  É necessário uma tradução da linguagem comum para o binário
  9. 9. 9AULA : Campus  Charqueadas   Linguagem de programação alto nível Montagem Sistema operacional Macroprogramação Compilação Montador Interpretação parcial Interpretação
  10. 10. 10AULA : Campus  Charqueadas   Microprogramação Circuitos digitais Só agora são executadas as instruções Interpretação
  11. 11. 11AULA : Campus  Charqueadas   Tradução X Interpretação •  Existem linguagens que são compiladas (traduzidas) e outras são interpretadas •  A tradução é feita apenas uma vez. Já a interpretação é realizada quando o programa é executado.
  12. 12. 12AULA : Campus  Charqueadas  
  13. 13. 13AULA : Campus  Charqueadas   •  O que aconteceria se não existissem essas interpretações e compilações •  Para cada linguagem teria que criar uma maneira de tratar uma instrução, e isso seria diferente para cada processador •  No fim teríamos m*n formas de executar um programa, dependendo da linguagem e do processador
  14. 14. 14AULA : Campus  Charqueadas   •  Então a etapa de interpretação ou compilação são necessárias para simplificar a forma como são concebidos e executados •  Os processadores não precisam se preocupar com que linguagem foi desenvolvido e vice-versa •  Instruções complexas são reduzidas para que sejam entendidas pelos processadores
  15. 15. 15AULA : Campus  Charqueadas   Abstração
  16. 16. 16AULA : Campus  Charqueadas   •  Os compiladores A, B, C e D não são necessariamente diferentes, nem os processadores •  O Java é diferente pois ele se disfarça.
  17. 17. 17AULA : Campus  Charqueadas   •  O Java esconde a complexidade da plataforma por trás da JVM
  18. 18. 18AULA : Campus  Charqueadas   •  A adição e multiplicação são sempre executados em nível de hardware pois o desempenho é muito melhor •  Então por que não implementar tudo em hardware? •  Custo é resposta. Se implementarmos as operações mais sofisticadas em hardware o custo computacional aumentaria demais
  19. 19. 19AULA : Campus  Charqueadas   •  Não são poucos os circuitos necessários para implementar a soma e a multiplicação, imagina implementar programas complexos •  Por outro lado imaginem a perda de tempo desnecessária que haveria se toda vez tivéssemos de traduzir essa instrução
  20. 20. 20AULA : Campus  Charqueadas   •  Se ocorre algum problema físico com as peças, como reparar? •  Software são mais baratos e, caso haja algum erro, é muito mais facil localizar e concertar
  21. 21. 21AULA : Campus  Charqueadas   Processadores •  Sua função é executar programas armazenados na memória principal, buscando instruções, identificando e executando as mesmas uma após a outra •  Unidade de controle •  Unidade Lógica Aritmética •  Registradores
  22. 22. 22AULA : Campus  Charqueadas   •  O processador executa as instruções através de uma pequena sequência de passos conhecida como o ciclo busca- decodifica-executa •  Este ciclo é o centro das operações em todos os processadores
  23. 23. 23AULA : Campus  Charqueadas   ARQUITETURA PIPELINE
  24. 24. 24AULA : Campus  Charqueadas   Arquitetura Pipeline

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