aula visao geral - aoc copia.pdf
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8/17/2019 Aula visao geral - aoc copia.pdf
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Hardware do PC - visão geral
Prof. José Filho
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Arquitetura de computador
Estudar Arquitetura de Computadores éessencial para o entendimento dofuncionamento dos recursos computacionais
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O que é um Sistema? – Sistema: conjunto de componentes que
trabalham de maneira coordenada para realizar
alguma atividade• “Tecnológicos”: sistema de TV digital, sistema de
controle de freios, sistema de injeção eletrônica,sistema de reserva de passagens, sistema de controle
de tráfego aéreo, sistema de atendimentoautomático, sistema distribuído,...
• “Não-tecnológicos”: sistema circulatório, sistemarespiratório, sistema nervoso, sistema de venda de
bilhetes, ...
Sistemas Computacionais
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– Abordagem “sistêmica” • Facilita a compreensão do funcionamento como um todo e a
participação de cada uma das partes envolvidas
– Exemplo de Abordagem Sistêmica• Sistema de Impressão
– Por que não está imprimindo?
» A impressora está ligada?
» A impressora está funcionando e está imprimindo outrosdocumentos ?
» Olhar a fila de impressão:
» O seu doc está na fila?
» Há muitos docs. na fila?
» A impressora está instalada?
» A impressora está na rede?
Sistemas Computacionais
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O que é um Sistema de Computação? – Sistema que realiza algum tipo de processamento de
informações de entrada para gerar algum tipo desaída
• O processamento (i.e., a computação) é especificado (a) através de um conjunto deinstruções (um programa) que definem o que, quando e como deve ser feito
– Sistema (ou máquina) que tem como finalidadeprocessar informação e que suporta alterações à suafuncionalidade através da sua programação
• Processar informação (ou realizar computação) significa, abstratamente,transformar elementos de entrada com o objetivo de produzir elementos na saída, deuma forma coerente, desejável e previsível.
• O processamento da informação deve produzir resultados úteis a um usuário dosistema.
Sistemas Computacionais
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Sistemas Computacionais
Os sistemas computacionais são extremamentecomplexos se forem estudados em todos seus detalhes – SOLUÇÃO Diferentes níveis de ABSTRAÇÃO
Abstração: distinção entre as propriedades externas deum componente e os detalhes internos de suaconstrução. – Exemplo:
• Utilizamos dispositivos elétricos sem entender a sua tecnologia
• Beneficiamo-nos de serviços de terceiros sem conhecer com detalhessuas atividades
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Um sistema computacional pode ser vistocomo uma estrutura dividida em 3
componentes: – Hardware e seus Componentes
– Software (SO, Programação, etc...)
– Dados (Banco de Dados, etc...)
Sistemas Computacionais
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Sistemas computacionais: compostos porsubsistemas
– Hardware e seus Componentes• Infraestrutura eletrônica-digital para oprocessamento
– Dispositivos de Entrada/Saída
– Unidade Central de Processamento
– Memória
– Interconexões (barramentos)
Sistemas Computacionais
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Topologia Básica do Micro
BIOS(software)
Micro(hardware)
Windows/Linux(software)
Aplicativo(s)(software)
Controladoras(hardware)
Drivers (Win/Lin)
(Software)
Sistema
operacional
Usuário
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Principais Componentes do Micro
Memória
Processador(CPU)
Memória demassa (discos)
Entradae
saída
TecladoMouseMonitorImpressoraEtc...
BUS/Slots(Hubs/protocolos)
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Processador (CPU)
Processador(Cache L1)
CacheL2
FSB
BSB
CPU ou processador
Fabricante AMD: Sempron, Athlon 64 e OpteronFabricante Intel®: Celeron D, Pentium 4 e Itanium
• Um dos módulos mais importante do micro
• Muita incidência de defeito por problema térmico
• Temos novas estrutura de processador com 32 e/ou 64 bits !!
• Fatores de desempenho: (estrutura da máquina MIPS)
• Memória cache nível 1 (L1) e Nível 2 (L2) - tamanho e clock
• FSB (Front Side Bus) e BSB (Back Side Bus) ...
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Fonte de Alimentação
Fonte deTensão
• Fonte de alimentação
• Modulo de extrema importância para o bom funcionamento do micro• Toda energia que suporta os módulos - CPU, memória, HD, etc. - sãocondicionadas na fonte de alimentação
• Fatores de qualidade:
• Tensões estáveis: variação pode gerar queima ou travar• Relação sinal/ruído: pode travar e gerar perda de dados (arquivo)
• Potência: acionar diversos dispositivos (periféricos)
• Qualidade: para termos equipamentos seguros ...
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Memória
Memória
Memória
• Memória: (SDRAM/DIMM - Synchronous Dynamic Random AccessMemory/Dual InLine Module Memory)
SDR /SDRAM/DIMM - (64 bits, 164 pinos, 3,3V)DDR /SDRAM/DIMM - (64 bits, 184 pinos, 2,5V)
• Extrema importância, utilizada em tempo integral
• SDR Single Data Rate - PC66/100/133
• DDR Double Data Rate - PC200/266/333/400
• Fator de qualidade: (Kingston ou Itaucom “EasyChip”) • Memória sem ou com paridade (ECC - Error Checking and Correction)e memória registrada ou não registrada
• Fabricante do chip de memória e fabricante do modulo de memória ...
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Disco Rígido e Disco Óptico
HD
CD/DVD
• Disco rígido (HD) e Leitor/gravador CD´s e/ou DVD´s:
• HD diretamente relacionado com o desempenho do equipamento
• Memória virtual - HD, Chipset e Sistema Operacional (Windows)
• Segurança dos dados do usuário “toda produtividade”
• Fatores de desempenho: Taxa de transferência,Buffer (memória intermediária) e Tempo de acesso
• Tempo de acesso interno: transferência de dados do disco
para o buffer do HD “velocidade do disco”
• Tamanho da memória do disco: buffer “KB/MB”
• Tempo de acesso externo: transferência do buffers paramemória RAM “UDMA/66-100-133” ou “SATA/150” ...
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Controladoras - Vídeo, Modem, etc.
Slots
PCI
SlotsAGP
ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem
ControladoraAGP - devídeo
SuperI/O
DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouse
USB
Slots AGP, PCI, PCI Express. Porta USB, teclado, mouse, etc.
• Extensões dos barramentos internos para conexão de outros módulosexternos
• Controladora de vídeo, controladora de rede (NIC),controladora de som, modem, etc.
• Fatores de desempenho/qualidade:
• Módulos discretos, ou seja, controladorainteligente com seu próprio processamento
• Configurar e instalar drivers corretos,atualizados e se possível do proprietário
• Cuidado com controladora on board, nemtodas oferecem desempenho ...
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Controladoras “ On Board “
• Modem:
• Modem - alto custo/desempenho ebaixo custo/desempenho
• Modem de alto custo: DSP (Digital Signal Processor - Processador deSinais Digitais) trata-se de um pequeno microcontrolador - hardware esoftware.
• Modem de baixo custo: HSP (Host Signal Processing - Processamentode Sinal no Hospedeiro) trata-se de um soft modem (WinModem), ouseja, apenas um software que simula um modem sendo o mesmoexecutado no processador do micro ...
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“Periféricos” do PC
HD
Memória
CacheL2
FSB
BSB
Memória
Slots
PCI
SlotsAGP
Fonte deTensão
ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem
ControladoraAGP - devídeo
? SuperI/O
DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouse
USB
Processador(Cache L1)
CD/DVD
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Placa Mãe ou Motherboard
Chipset
BIOS
BUS AGP2x/4x/8x
Hub Link
BUSmemória
FSB
BUSEIDE BUSPCI Chipset
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Layout Básico do PC
Chipset
BIOS
Memória
CacheL2
BUS AGP2x/4x/8x
Hub Link
BUSmemória
FSB
BUSPCI Chipset
BSB
Memória
SuperI/O
Slots
PCI
SlotsAGP
Fonte deTensão
ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem
ControladoraAGP - devídeo
Placa-mãe ou motherboard
HD DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouseUSB
Processador(Cache L1)
BUSEIDE
CD/DVD
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Placa Mãe ou Motherboard
ChipSet
ChipSet
ChipSet - circuito de apoio ao processador: (responsável pela definiçãodas principais caraterísticas da motherboard - AGP4/8X Memória SDR/DDR, etc).
• PRINCIPAL CIRCUITO DO MICRO !!!
• Principaisfabricantes: • Intel www.intel.com.br • Via www.via.com.tw • SiS www.sis.com.tw
• nVidia www.nvidia.com
• Encontramosmodelos específicos para processadorIntel ou AMD
• Principais modelos: • INTEL:sk478-875P - sk775-925XP • VIA:AMD - sk462-KT880 KT600
Intel - sk478-P4X400 • SIS:AMD - sk462-478LIntel - sk478-661FX • nVidia:AMD - nForce2
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Subsistema de Memória( Taxa de transferência 64bits (8bytes) vezes MHz (FSB) “PICO”)
Chipset
BIOS
HD
Memória
CacheL2
BUS AGP2x/4x/8x
Hub Link
BUSmemória
FSB
BUSPCI Chipset
BSB
Memória
SuperI/O
Slots
PCI
SlotsAGP
Fonte deTensão
DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouseUSB
ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem
ControladoraAGP - devídeo
Processador(Cache L1)
Placa-mãe ou motherboard
BUSEIDE
CD/DVD
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Chipset
BIOS
HD
Memória
CacheL2
BUS AGP2x/4x/8x
Hub Link
BUSmemória
FSB
BUSPCI Chipset
BSB
Memória
SuperI/O
Slots
PCI
SlotsAGP
Fonte deTensão
DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouseUSB
ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem
ControladoraAGP - devídeo
Processador(Cache L1)
Placa-mãe ou motherboard
BUSEIDE
Subsistema de Disco (HD)( Taxa de transferência ATA/100-133, SATA/150 “PICO”)
CD/DVD
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Chipset
BIOS
HD
Memória
CacheL2
BUS AGP2x/4x/8x
Hub Link
BUSmemória
FSB
BUSPCI Chipset
BSB
Memória
SuperI/O
Slots
PCI
SlotsAGP
Fonte deTensão
DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouseUSB
ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem
ControladoraAGP - devídeo
Processador(Cache L1)
Placa-mãe ou motherboard
BUSEIDE
Subsistema de Vídeo( Taxa de transferência AGP 2/4/8X (X=133MB/s) “PICO”)
CD/DVD
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Chipset
BIOS
HD
Memória
CacheL2
BUS AGP2x/4x/8x
Hub Link
BUSmemória
FSB
BUSPCIChipset
BSB
Memória
SuperI/O
Slots
PCI
SlotsAGP
Fonte deTensão
DisquetesPorta paralelaPorta serialTeclado/mouseUSB
ControladoraPCI - SCSI,de som, NICmodem
ControladoraAGP - devídeo
Processador(Cache L1)
Placa-mãe ou motherboard
BUSEIDE
Subsistema de Rede( Taxa de transferência 10/100/1000 MB/s “PICO”)
CD/DVD
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Motherboard, Chipset e BIOS
Chipset
Motherboard
CPU
Memória
HD/CD
Slots
BIOS
• Motherboard ou placa-mãe - base de integração de todo micro- marca e modelo• FIC AM39L (Via KM400A)
• Intel D865GBF (Intel D865G)
• ASUS A7N8X-X (nForce2 400) • GA-8ANXP-D (Intel 925X)
• Chipset circuitos de apoio domicroprocessador - tem marca e
modelo• BIOS - software que controla ohardware - tem marca e versão(residente na EEPROM damotherboard) ...
P r o t o c o l o s
Chipset
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