Arquitetura de Computadores    Professor:   Sérgio Vieira        Email:   sergiosvieira.fatene@gmail.com         Data:   2...
Hierarquia de múltiplos barramentosO desempenho do sistema pode ser prejudicado quando o número dedispositivos conectados ...
Hierarquia de múltiplos barramentos(cont.)Grande parte dos sistemas de computação utiliza múltiplos barramentos,geralmente...
Hierarquia de múltiplos barramentos(cont.)O uso de uma estrutura de memória cache evita que o processador tenha deacessar ...
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Visão geral do sistema de memória decomputadoresOs sistemas de memória de computadores são classificados de acordo com sua...
1. Localização     2. Capacidade     3. Unidade de Transferência     4. Método de Acesso     5. Desempenho     6. Tecnolog...
Visão geral do sistema de memória decomputadores (cont.)Conceitos:1. Palavra: unidade "natural" de organização da memória....
Características ImportantesTempo de acesso: em uma memória de acesso aleatório, esse é o tempo gastopara efetuar uma opera...
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Barramentos (continuação) e memória interna

  1. 1. Arquitetura de Computadores Professor: Sérgio Vieira Email: sergiosvieira.fatene@gmail.com Data: 29-10-2012 Aula: Barramentos (Continuação) e Memória Interna1
  2. 2. Hierarquia de múltiplos barramentosO desempenho do sistema pode ser prejudicado quando o número dedispositivos conectados a um barramento seja muito grande.A principais causas são:1. Quanto o controle do barramento passa muitas vezes de um dispositivo paraoutro, esses atrasos podem afetar seriamente o desempenho do sistema.2. O barramento pode se tornar um gargalo do sistema quanto a demandaagregada por transferência de dados se aproxima da capacidade do barramento.2
  3. 3. Hierarquia de múltiplos barramentos(cont.)Grande parte dos sistemas de computação utiliza múltiplos barramentos,geralmente dispostos de maneira hierárquica.Um barramento local conecta o processador a uma memória cache.O controlador da memória cache conecta a memória cache não apenas a essebarramento local, mas também a um barramento do sistema, ao qual sãoconectador os módulos da memória principal.3
  4. 4. Hierarquia de múltiplos barramentos(cont.)O uso de uma estrutura de memória cache evita que o processador tenha deacessar frequentemente a memória principal.A memória principal pode ser conectada apenas ao barramento do sistema, nãoprecisando ser conectada ao barramento local.As transferências de dados entre os componentes de E/S e a memória principalpor meio do barramento do sistema não interferem na atividade do processador.4
  5. 5. Hierarquia de múltiplos barramentos(cont.)Uma interface de expansão de barramentos serve como área de armazenamentotemporário dos dados transferidos entre o barramento do sistema e oscontroladores de E/S conectados ao barramento de expansão.Esse arranjo permite ao sistema conectar uma grande variedade de dispositivosde E/S e, ao mesmo tempo, isolar o tráfego entre o processador e a memória dotráfego de E/S.5
  6. 6. Tipos de barramentoAs linhas de um barramento podem ser classificadas em dois tipos: 1. Dedicadas 2. MultiplexadasUma linha de barramento dedicada tem um função fixa.A utilização de linhas distintas para os dados e endereços, constitui um exemplode utilização de linhas com função dedicada.6
  7. 7. Tipos de barramento (cont.)Já uma linha de barramento multiplexado desempenha várias funções na mesmalinha de dados.No início de uma transferência de dados, o endereço é colocado no barramento.Cada módulo do sistema tem um determinado período de tempo para copiar oendereço e determinar se os dados são a ele endereçado.O endereço é então removido do barramento e as memas linhas são usadaspara a subsequente transferência de dados (leitura ou escrita)7
  8. 8. Tipos de barramento (cont.)A vantagem do barramento dedicado é uma alta taxa de transferência de dados.A desvantagem é o aumento do tamanho e do custo do sistema.A vantagem do barramento multiplexado é a economia de espaço e custo dosistema. A desvantagem é que cada módulo do sistema necessita de circuitosmais complexo e que o desempenho do sistema acaba diminuindo.8
  9. 9. Métodos de arbitraçãoComo apenas uma unidade pode realizar uma transmissão por meio dobarramento de cada vez, é necessário utilizar algum método de arbitração.Os vários métodos podem ser classificados como centralizados ou distribuídos.9
  10. 10. Métodos de arbitração (cont.)Em um esquema centralizado, um único dispositivo de hardware, conhecidocomo controlador de barramento ou árbitro, é responsável por alocar tempo deutilização do barramento a cada módulo do sistema.Esse dispositivo pode constituir um módulo separado ou fazer parte doprocessador.10
  11. 11. Métodos de arbitração (cont.)Em um esquema distribuído, não existe um controlador central.Cada módulo do sistema contém uma lógica de controle de acesso e os módulosagem de forma conjunta para compartilhar o barramento.11
  12. 12. Temporização (cont.)A temporização de um barramento refere-se ao modo pelo qual os eventos nessebarramento são coordenados.Em um esquema de transmissão síncrona, a ocorrência de eventos édeterminada por um relógio.O barramento inclui uma linha de relógio, por meio da qual um relógio transmiteuma sequência alternada de 1s e 0s de igual duração.Uma transmissão de um 1 e de um 0 é denominada ciclo de relógio ou ciclo debarramento e define um intervalo de tempo.12
  13. 13. Temporização (cont.)Todos os dispositivos conectados ao barramento podem ler a linha de relógio etodos os eventos no barramento devem começar no início de um ciclo de relógio.Em um esquema de transmissão assíncrona, a ocorrência de um evento nobarramento depende de um evento ocorrido anteriormente.O esquema síncrono é mais simples de implementar e testar, mas é menosflexível do que o assíncrono.Em um esquema síncrono, como todos os dispositivos devem operar segundo avelocidade fica do relógio, o sistema não pode tirar proveito do maiordesempenho de alguns dispositivos.13
  14. 14. Largura do barramentoA largura do barramento de dados tem impacto sobre o desempenho do sistema:quanto maior a largura do barramento de dados, maior o número de bitstransferidos de cada vez.A largura do barramento de endereço tem impacto sobre a capacidade dosistema: quanto maior a largura do barramento de endereço, maior o número deposições de memória que podem ser endereçadas.14
  15. 15. Visão geral do sistema de memória decomputadoresOs sistemas de memória de computadores são classificados de acordo com suascaracterísticas fundamentais.15
  16. 16. 1. Localização 2. Capacidade 3. Unidade de Transferência 4. Método de Acesso 5. Desempenho 6. Tecnologia 7. Características Físicas 8. Organização16
  17. 17. Visão geral do sistema de memória decomputadores (cont.)Conceitos:1. Palavra: unidade "natural" de organização da memória. O tamanho de umapalavra é tipicamente igual ao número de bits para representar um númerointeiro.2. Unidade endereçável: em muitos sistemas é igual a palavra. A relação entre otamanho em bits A de um endereço e o número de unidades endereçáveis N é2^A = N.3. Unidade de transferência: a unidade de transferência de dados da memóriaprincipal é o número de bits que podem ser lidos ou escritos de cada vez.17
  18. 18. Características ImportantesTempo de acesso: em uma memória de acesso aleatório, esse é o tempo gastopara efetuar uma operação de leitura ou de escrita.Taxa de transferência: é a taxa na qual os dados podem ser transferidos de oupara a unidade de memória.18

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