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...

Aula 04 arquitetura de computadores

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    Organização dos computadorese noções de Arquitetura de Computadores Professor: Daniel Augusto de Moura Pereira
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    Computador Máquina compostade um conjunto de partes eletrônicas e eletromecânicas, com capacidade de coletar, armazenar, manipular dados, e fornecer informações, tudo isso de forma automática
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    Componentes do ComputadorHardware Tudo aquilo que o compõe fisicamente Software Parte lógica do computador Elementos virtuais (abstratos)
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    Organização Básica UnidadeLógica e Aritmética Unidade de Controle Memória Unidade de Entrada Unidade de Saída Unidade Central de Processamento (Von Neumann)
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    Arquitetura de ComputadoresUnidade Central de Processamento (UCP) Composta de: Unidade Lógica e Aritmética (ULA) Unidade de Controle
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    Arquitetura de ComputadoresUnidade 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
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    Processamento da InformaçãoDados: 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;
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    Arquitetura de ComputadoresTipos 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.
  • 10.
    Arquitetura de ComputadoresQuanto 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.
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    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
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    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
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    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
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    Componentes do Computador Placas de expansão Placa de som, de vídeo Periféricos Teclados, mouses, monitores, joysticks
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    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
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    Componentes do Computador CHIPSET Circuitos de apoio ao computador que gerenciam praticamente todo o funcionamento da placa-mãe
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    Arquitetura Básica deUm 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
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    Arquitetura Básica deUm 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
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    Componentes da CPUUnidade 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
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    Arquitetura Básica deUm 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).
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    Arquitetura Básica deUm 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.
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    Arquitetura Básica deUm Computador MEMÓRIA SECUNDÁRIA (DISCOS) Usada para armazenar grandes quantidades de informações Exemplo de memória secundária: discos rígidos, disco flexível, Zip Drive, CD_ROM
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    Arquitetura Básica deUm Computador Barramento Caminhos que permitem o transporte de dados entre os vários elementos: CPU, memória, placas de expansão, sistema de entrada e saída, etc...