Processadores. Redes e sistemas

1. Processador
Rui Lemos

2. O que é um Processador?
• É uma das partes principais do hardware do computador.
• É responsável pelos cálculos, execução de tarefas e processamento de dados.
• A velocidade com que o computador executa as tarefas está directamente
ligada à velocidade do processador.

3. O que faz um Processador?
• A sua função é acelerar, endereçar, resolver ou preparar dados.
• Basicamente é uma poderosa máquina de calcular.
• Ela recebe um determinado volume de dados, e tem a função de responder a
esse volume, processando a informação com base em instruções armazenadas
em sua memória interna.

4. Composição de um Computador
O CPU é composto basicamente depor três
elementos:
• Unidade de controlo (UC)
• Unidade lógica e aritmética (ULA)
• Registos

5. Unidade de Controlo (UC)
• É a unidade do processador que armazena a posição de memória que
contém a instrução corrente que o computador está executando,
informando qual operação a executar, buscando a informação que precisa
para executá-la e transferindo o resultado de volta para o local
apropriado da memória.
• Têm por função a efectiva execução das instruções

6. Unidade lógica e aritmética (ULA)
• É a unidade central do processador, executa as operações aritméticas e
lógicas entre dois números.
• Tem por funções a busca, interpretação e controle de execução das
instruções, e o controle dos demais componentes do computador.

7. Registo de Endereçamento, Estado e Geral
Registo Estado:
• Serve para guardar o estado de execução de um programa/processo
quando lhe é retirado o direito de usar a CPU por parte do sistema
operativo.
Registo Endereçamento:
• Serve para guardar o endereço da próxima instrução a ser executada
dum dado programa executável que reside em memória.
Registo Geral:
• Alguns destes registos servem para guardar a instrução corrente dum
dado programa. Serve também para guardar dados durante a execução de
uma instrução ou um programa.

8. Clock Interno e Externo
• Clock é um circuito que tem a função de sincronizar e ditar a medida de velocidade
de transferência de dados no computador.
Clock Interno:
• O clock interno é a velocidade interna do processador, ou quantas instruções ele
processa por segundo.
• Ou seja está relacionado com o numero de operações que o processador realiza por
segundo.
Clock Externo:
• O Clock externo, também conhecido como FSB ( Front Side Bus), o Clock externo,
por sua vez, é o que indica a frequência a que trabalha o barramento ( conhecido
como barramento externo) de comunicação com a motherboard.

9. O que é um barramento?
• Um barramento é apenas um “caminho” através do qual dados viajam num
computador.
• Esse caminho é usado para comunicação entre dois ou mais elementos do
computador.

10. Objectivo de um barramento
• Reduzir o número "de vias" necessárias para a comunicação dos diferentes
componentes, passando as comunicações por uma só via de dados.
• É a razão pela qual a metáfora "de auto-estrada de dados" às vezes é
utilizada.

11. Os Barramentos podem-se classificar por:
• Barramento de Dados
• Barramento de Controlo
• Barramento de Endereço

12. Barramento de Dados/Controlo/Endereço
Barramento de dados:
• O barramento transporta as instruções e os valores (numéricos ou não) manipulados
pelas instruções.
Barramento de Controlo:
• Responsável pela transferência de sinais
como READ, WRITE, HOLD, de início de operação aritmética, de interrupção, de
sincronização, de reciclagem (reset) entre outros.
Barramento de endereço:
• Este tipo de barramento transporta valores que indicam a localização dos dados ou
dispositivos de E/S etc.

13. Existe dois tipos de barramentos que são :
• Barramento Local
• Barramento de E/S

14. Barramento Local
Barramento Local:
• Barramento mais importante do computador.
• Estabelece a comunicação dele com a memória RAM e com a memória cache.
• Permite a troca dinâmica de informação.
• É o mais veloz do computador.
Barramento de E/S:
• Responsável pela comunicação das diversas interfaces e periféricos ligados à placa-
mãe.
• Possibilitando a instalação de novas placas.

15. Barramento de E/S
Interno:
• Serve para ligar dispositivos normalizados e existentes em praticamente
todos os computadores pessoais.
• Ex: teclado, driver cds, entre outros.
Externo:
• Forma de expandir as características do computador acrescentando novos
dispositivos.
• Estes dispositivos, interligam-se com o sistema através de conectores.

16. Nos diapositivos seguintes vão ser abordados os
seguintes temas:
• Pedidos de Interrupção (IRQ)
• Acesso Directo a Memória (Direct Memory Access - DMA)

17. Pedido de interrupção (IRQ)
O que é?
• É um sinal de hardware enviado para o processador que interrompe
temporariamente um programa em execução e permite que um programa
especial.
Para que serve?
• Serve para coordenar as transacções entre os diversos componentes do sistema
no acesso a memória e barramento.
• Este funcionamento é necessário pois apenas um dispositivo pode aceder ao
barramento e memória num dado momento.

18. Acesso Directo a Memória (Direct Memory Access -
DMA)
• Permite que certos dispositivos de hardware num computador acedam a
memória do sistema para leitura e escrita independentemente da CPU.
O controlador DMA
Realiza as tarefas de
comunicação sem a participação
do CPU que continuará a
realizar as suas instruções

19. Há vários tipos de barramento:
• Barramento PCI
• Barramento PCI Express
• Barramento AGP

20. Barramento PCI
• Foi lançado pela Intel em Junho de 1992.
• É um barramento para conectar periféricos em computadores
baseados na arquitectura IBM.
• É utilizado desde então por todos os periféricos de expansão.
• Ex: discos rígidos, placas de som, placas de rede e placas de vídeo

21. Barramento AGP
• Barramento AGP foi criado pela Intel.
• Barramento de computador ponto-a-ponto de alta velocidade.
• Padrão para conectar uma placa aceleradora gráfica, que tem a função de
acelerar o processamento de imagens 3D.

22. Barramento PCI Express
• Criado pela Intel em 2004.
• Padrão de slots criada para placas de expansão utilizadas em computadores
pessoais para transmissão de dados.
• Foi concebido para substituir os padrões AGP e PCI.

23. Esquema dos
vários tipos de
barramentos , as
suas velocidades e
o numero de bits
transmitidos.