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Arquitetura e Organização de Computadores
“Jamais considere seus estudos como umaobrigação, mas como uma oportunidade
invejável para aprender a conhecer ainfluência libertadora da beleza do reino doespírito, para seu próprio prazer pessoal epara proveito da comunidade à qual seu
futuro trabalho pertencer”. (Abert Einstein)
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Arquitetura de Computadores
Edquel Bueno Prado Farias
{[email protected]}Uninove
2016
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ConceitoArquitetura X Organização
• Arquitetura de computador refere-se ao conjunto de
um sistema (computacional) que são visíveis ao progra• A arquitetura de um computador é a teoria por detrás
desenho de um computador.
• É a estrutura e a organização do hardware, ou seja, reffuncionamento interno do computador.
• Organização de computador refere-se às unidades opsuas interconexões que implementam as especificaçarquitetura
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• Arquitetura refere-se aos atributos que são visív
programador, ou seja, os atributos que tem impactexecução do programa.
• Atributos:
• Conjunto de instruções
• Número de bits
• Mecanismos de E/S
ConceitoArquitetura X Organização
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ConceitoArquitetura X Organização
• Organização diz respeito às unidades operacion
interconexões que implementam as especificaçõarquitetura, ou seja, como as características da arquimplementada.
• Atributos:
• Sinais de controle
• Tecnologia de memória, tecnologia de transistores etc
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ConceitoArquitetura X Organização
• Especificar se um computador deve ou não ter uma in
multiplicação constitui uma decisão de projeto de ...• ARQUITETURA
• Definir se essa instrução será implementada por uespecífica de multiplicação ou por um mecanismorepetidamente sua unidade de soma é uma decisão d
• ORGANIZAÇÃO
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ConceitoArquitetura X Organização
• Exemplo
– Todo processador Intel da família x86 compartilmesma arquitetura básica.
– No entanto, a organização difere de uma versão pa
•
Conclusão – uma organização deve ser projetada para impl
uma especificação particular de arquitetura
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Estrutura de um Computador
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Eu vou projetar Computadores?
• O foco da disciplina é dar uma ideia geral de com oscomputadores funcionam
• Serão apresentados os elementos básicos, suasfunções e como eles se comunicam
• É preciso compreender o papel de cada elemento nacomposição do resultado final, que é oprocessamento de informações!
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• Entender ainda
– Qual a largura do barramento do sistema?
– Qual a velocidade do barramento?
– Qual a tecnologia de memória será usada?
– Quantos níveis de memória cache?
– Qual o tamanho da memória cache?
Eu vou projetar Computadores?
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– Qual o velocidade do processador? – Quantos ciclos de clock serão necessári
para executar cada instrução? – Como será implementado o Pipeline? – Quantos processadores terá o sistema? – Como será a comunicaç
memória/processador num sistema covários processadores?
– Qual o tamanho de uma página no espade endereçamento virtual (memóvirtual)?
Eu vou projetar Computadores?
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Áreas de Pesquisa
– Pipeline
– Projeto de Memória Cache
– Arquiteturas Paralelas
– Computação Quântica
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Áreas Afins
– Eletrônica
– Sistemas Digitais
– Compiladores
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Onde Trabalhar?
– Universidades
– Empresas fabricantes de processadores,
memórias e placas-mãe (Intel, AMD, ASUS,
Cyrix, HP, IBM, Soyo, SiliconGraphics,
Samsung)
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Links e Livros Interessantes
– http://www.amd.com/us-en
– http://www.intel.com
– http://www.silicongraphics.com
– http://www.ibm.com/us
– http://www.clubedohardware.com.br
– http://www.guiadohardware.net
– http://www.asus.com
– http://www.soyo.com
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Links e Livros Interessantes
– http://www.samsung.com/index_01.htm
– http://www.cs.berkeley.edu/~pattrsn
– http://www-flash.stanford.edu/~jlh
– Computer Organization & Design: The
Hardware/Software Interface
– Computer Architecture: A Quantitative Approach
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Histórico da computação
Desde a Antiguidade, pode-se observar a necessidade do hem computar (calcular).
Inicialmente ele utilizava seus próprios dedos como forcontagem, daí a base de nosso sistema de numeração ser de
Com o passar dos tempos, os dez dedos não eram mais suficentão ele passou a utilizar pedrinhas: "O pastor guardava esaco uma pedrinha para cada ovelha de seu rebanho,associava cada pedrinha a uma ovelha".
Arquitetura e Organização de Computadores
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Histórico da computação
As evoluções não pararam e o homem aperfeiçoou suas técriando instrumentos de apoio à contagem e computo.
Cada vez mais, os números foram crescendo, a necessidaprecisão e a dificuldade em solucionar cálculos mais ecomplexos levou o homem a criar mecanismos com o intusimplificar uma tarefa tão árdua.
Daí surgiu ferramentas como: ábaco, régua de cálculo, máqu
calcular e o computador
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Histórico da computaçãoArquitetura e Organização de Computadores
Ábaco
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Histórico da computaçãoArquitetura e Organização de Computadores
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Histórico da computação
•
Ábaco →régua de cálculos → 1642 primeira calculadora me(chamada de maquina Pascal) utilizada por 200 anos →• 1671: Leibnitz primeira maquina de multiplicar e dividir. →• 1802: Jacquaid inventa sistema de cartão perfurado →• 1818: Charles Colman cria uma calculadora que executa
operações. →• 1822: Charles Babbage cria a maquina diferencial (
perfurado, funções trigonométricas, e logaritmos) Babbaconhecido como o pai do computador e sua esposa Aconsiderada a 1ª programadora. →
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Maquina Diferencial e AnalítArquitetura e Organização de Computadores
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•
Usava um sistema decimal e era capaz de realizar virtualmqualquer operação.• De acordo com o projeto, a máquina analítica de Babbage
somar, subtrair, multiplicar e dividir em sequência automáuma velocidade de 60 somas por minuto.
• A máquina - quando construída - seguiria instruções programe seria mesmo capaz de optar entre instruções difer
baseando-se nos resultados das operações anteriores.• Tanto os dados como as instruções eram introduzidas por m
cartões perfurados, e os resultados finais sairiam impautomaticamente
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Maquina Diferencial e Analít
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• O mais interessante de tudo é que o desenho e a estruturada invenção de Babbage fazem parte dos computadoreusamos hoje, mesmo após mais de um século.
• A Máquina Analítica funcionava com base nas instruçõcartões perfurados e era movida a vapor, como em alguns treprojeto ainda possuía uma unidade central de processame
memória expansível separados um do outro, o que é maiscaracterística dos computadores modernos.
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Maquina Diferencial e Analít
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• De tão avançados e complicados que seus projetos eram, Banunca teve a oportunidade de construir, de fato, nenhuma dinvenções. A inexistência de equipamentos adequados e a faverba fizeram com que o cientista construísse apenas protdo que poderia ter sido a maior revolução tecnológica da épo
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Maquina Diferencial e Analít
d d
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Histórico da computação
• 1854: George Boole (lógica booleana) →• 1894 Herman Hollerit usando cartões perfurados magnet
criou a empresa tabulation machine, em 1924 após ganhaconcorrência pro governo da USA muda o nome da empresainternational Machine cop (IBM).
Arquitetura e Organização de Computadores
De 1890 a 1930 maquinas mecânicas, de 1930 a 1940 releletromecânicos
A i O i ã d C d
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Maquina de Cartões perfurados
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Histórico da computação
ComputadorO computador é uma máquina capaz de receber, armazenar, tratar einformações de forma automática, com grande rapidez e precisão. Ados sistemas de computação teve seu início no século XVI, mas estemostraram-se úteis no século XX, e sua vulgarização se deu graças àevolução na microeletrônica.
Arquitetura e Organização de Computadores
Histórico da computação
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Histórico da computação1ª geração de computadores (valvulados
1º computador eletrônico ENIAC (Electronic Numerical IntegratoComputer), de 1946 a 1952; particularidades do ENIAC:
19.000 válvulas, 1500 reles, emitia 200KW de calor, 500,000 conesolda, peso 30 toneladas de peso, utilizava uma área de 1800 pode altura e 25 metros de comprimento, capacidade de 5000 opesegundo, soma em 0,00025, multiplicação em 0,005s.
Problemas: usava sistema decimal, queimava muitas válvulas o qinstável.
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Histórico da computaçãoArquitetura e Organização de Computadores
Arquitetura e Organização de Computadores
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Histórico da computaçãoArquitetura e Organização de Computadores
Arquitetura e Organização de Computadores
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Histórico da computaçãoArquitetura e Organização de Computadores
Histórico da computação
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Foi na década de 1940 que surgiram as primeiras válvulas eletrônicaO Exército americano necessitava de um equipamento para efetuar balística, foi quando se iniciaram os estudos para esse fim.Cada válvula era capaz de representar um bit de informação (somendois estados, ligada ou desligada). Os bytes eram compostos por oit.
p ç1ª geração de computadores (valvulado
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Histórico da computação
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Como não se tinha muita confiança nos resultados, por causa da coqueima de válvulas, cada cálculo era efetuado por três circuitos diferesultados comparados. Se dois deles coincidissem, aquele era consresultado certo.Portanto, por exemplo, para 2 KB de memória, seriam necessárias 1válvulas, e para três circuitos 16.384 x 3 = 49.152 válvulas. Os comp
eram verdadeiros monstros eletrônicos que ocupavam muito espaçconsumiam muita energia.
p ç1ª geração de computadores (valvulado
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Histórico da computaçãoArquitetura e Organização de Computadores
Histórico da computaçãoã d d ( l l d
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1ª geração de computadores (valvulado
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Histórico da computaçãoArquitetura e Organização de Computadores
Histórico da computação
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Computadores de segunda geração (1955-
Em 1947 surgiu o primeiro transistor, produzido pela Bell TelephoneLaboratories.
Em 1954, a Texas Instruments iniciou a produção comercial de tranOs transistores são feitos de cristal de silício, o elemento mais abun
Terra tendo como vantagens;
ganho de velocidade, menor consumo de energia, tamanho reddurabilidade. transístor 100 vezes menor que a válvula não precisavam de tempo para aquecer e consumiam menos ene eram mais rápidos e com menor tamanho e preço
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Histórico da computaçãoComputadores de segunda geração (1955
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Da mesma forma, os transistores, nos circuitos digitais,foram utilizados para representar os dois estados:ligado/desligado, ou seja, zero/um
Computadores de segunda geração (1955
Histórico da computaçãoComputadores de segunda geração (1955
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Nos anos 1960 e 70, por causa do emprego do transistor ncircuitos, se deu a explosão, o boom do uso de computadoEles ocupavam menos espaço e tinham um custo satisfató
Computadores de segunda geração (1955
IBM 7030
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Histórico da computaçãoComputadores de segunda geração (1955
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O IBM 7030, também conhecido por Strech, foi o primeiro supercompsegunda geração, desenvolvido pela IBM.
Tamanho reduzido quando comparado com máquinas como oocupar somente uma sala comum.
Era utilizado por grandes companhias;
Custo em torno de 13 milhões de dólares na época. Executava cálculos na casa dos microssegundos; até um milhão de operações por segundo.
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Histórico da computaçãoComputadores de segunda geração (1955
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Varias Linguagens foram desenvolvidas para os computadores de segucomo Fortran, Cobol e Algol.
Assim, softwares já poderiam ser criados com mais facilidade.Muitos Mainframes (modo como as máquinas dessa época são cham
em funcionamento em várias empresas no dias de hoje, como na próp.
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Histórico da computação
Histórico da computaçãoComputadores de segunda geração (1955 1
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PDP-8 foi um dos mini-computadores mais conhecidos
geração. Basicamente, foi uma versão maissupercomputador, sendo mais atrativo do ponto de vi(centenas de milhões de dólares). Eram menoressupercomputadores, mas mesmo assim ainda ocupavespaço no cômodo.
Computadores de segunda geração (1955-1
PDP
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Histórico da computação
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Histórico da computaçãoComputadores de segunda geração (1955-19
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Computadores de segunda geração (1955-19
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Computadores de segunda geração (1955 19
Histórico da computaçãoComputadores de terceira geração C
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Computadores de terceira geração C(Circuito Integrado) (1967-1980)
Histórico da computaçãoComputadores de terceira geração C
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Nos anos 1960, iniciou-se o encapsulamento de mais de um transistorreceptáculo. Surgiu assim o Circuito Integrado – CI. Os primeiros contavade 8 a 10 transistores por cápsula (chip).
Computadores de terceira geração C(Circuito Integrado) (1967-1980)
Histórico da computaçãoComputadores de terceira geração C
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dezenas de transistores em uma única placa de silício. componentes eletrônicos miniaturizados e montados em único invólu muito mais confiáveis e mais rápido. conceitos de família de computadores, microprogramação e multiprog
Computadores de terceira geração C(Circuito Integrado) (1967-1980)
Histórico da computaçãoComputadores de terceira geração C
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Criação de microcomputadores; Utilização em tempo partilhado (futura memoria cache); •Introdução do conceito de compatibilidade; •Programação em Assembly; •Desenvolvimento dos primeiros Software (programas);
•Evolução dos diversos componentes(redução em tamanho);
p g ç(Circuito Integrado) (1967-1980)
Histórico da computaçãoComputadores de terceira geração C
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p g ç(Circuito Integrado) (1967-1980)
Histórico da computaçãoComputadores de terceira geração C
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Lançado em 1975, o Altair 8800 usava o processador 8080 e revolucera conhecido como computador até aquela época. O Altair funcio
cartões de entradas e saída, sem uma interface gráfica propria
Primeiro computador pessoal portátil , produzido industrialmentemassa.
Cabia facilmente em uma mesa; Muito mais rápido que os computadores anteriores. Bill Gates cria a sua linguagem de programação Altair e nasce a M
p g ç(Circuito Integrado) (1967-1980)
Histórico da computaçãoComputadores de terceira geração C
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p g ç(Circuito Integrado) (1967-1980)
Histórico da computaçãoComputadores de terceira geração C
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Lançado em 1976 o Apple Ie Steve Wozniak (fundadorCorp.)
Um ano depois, com um noprojeto, surgiu o Apple II,
primeiro microcomputadosucesso comercial Foi o primeiro microcompu
ter sucesso comercial.
(Circuito Integrado) (1967-1980)
Histórico da computaçãoComputadores de terceira geração C
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A finalização desta geração é datada no início dos anos 70 a qual foi cimportância de uma maior escala de integração para o início da 4ª geraçã
(Circuito Integrado) (1967-1980)
Hi tó i d t ãArquitetura e Organização de Computadores
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Histórico da computação
4ª geração: (V.L.S.I):Milhões de transistores.
Histórico da computaçãoComputadores de quarta geração VLSI (V
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Durante a década de 1970, com a tecnologia da alta escala de inteLarge Scale of Integration), pôde-se combinar até 65 mil componen
só pastilha de silício (chip).Nos anos 1980, com o grande desenvolvimento da tecnologia de
integrados, o número de transistores podendo ser integrados numasilício atingiu a faixa dos milhares e, logo em seguida, dos milhõesque surgiram os novos computadores, ainda menores, mais veloz
poderosos que aqueles da geração anterior.
Large Scale of Integration) (1980-199?
Histórico da computaçãoComputadores de quarta geração VLSI (V
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Caracteriza-se pelo uso do microprocessador. O microprocessador é(Central Processing Unit) dos computadores.No início da década de 70, os CPUs processavam por volta de 100.0informações por segundo e foram utilizados nos primeiros micros d
Large Scale of Integration) (1980-199?
Histórico da computaçãoComputadores de quarta geração VLSI (V
l f ) ( ?
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Utiliza chips (circuito integrado semicondutores) - a partir de 197 escala de integração dos circuitos integrados milhões d
componentes num invólucro diminuição do tamanho físico do computador e p
microcomputador CPU – Processador central de informações. Pastilha de silíc
processadas todas as informações computacionais. INTEL – Um dos maiores fabricantes de processadores do mundo
Large Scale of Integration) (1980-199?
Histórico da computaçãoComputadores de quarta geração VLSI (V
L S l f I i ) (1980 199?
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Desenvolvimento dos computadores pessoais(PC); Evolução dos diversos componentes (hardware e software); Escala de Integração - VLSI: Very Large Scale Integration; Computadores pessoais e estações de trabalho; Sistemas operacionais MS-DOS, Windows e UNIX; Sistemas operacionais de rede; Evolução dos dispositivos diversos componentes (hardware e sof Micro- programação;
Large Scale of Integration) (1980-199?
Histórico da computação
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Histórico da computação
4ª geração: (V.L.S.I):Milhões de transistores.
Histórico da computaçãoComputadores de quarta geração VLSI (V
L S l f I t ti ) (1980 199?
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Large Scale of Integration) (1980-199?
Desde o início da década de 1980, os preços haviam caído de tal m
já começava a ser possível a uma pessoa ter o seu próprio computcomeçava então a era da informática pessoal. Os computadores ppassaram então a ser utilizados de uma maneira relativamente disgrandes computadores de então. No início dessa geração nasceu acomeçou a desenvolver o primeiro microprocessador, o Intel 4004um circuito integrado com 2250 transistores, equivalente ao ENIAC
Histórico da computaçãoComputadores de quarta geração VLSI (V
L S l f I t ti ) (1980 199?
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Large Scale of Integration) (1980-199?
Histórico da computaçãoComputadores de quarta geração VLSI (V
Large Scale of Integration) (1980 199?
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Large Scale of Integration) (1980-199?
Histórico da computaçãoComputadores de quarta geração VLSI (V
Large Scale of Integration) (1980 199?
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Na segunda metade da década de 1990, houve a passagem da LSI (Very Large Scale of Integration – muito alta escala de integração). Ade todas as gerações têm como característica comum a existência d
CPU para executar o processamento. Porém, mais recentemente,computadores funcionando com mais de uma CPU.
Large Scale of Integration) (1980-199?
Histórico da computaçãoComputadores de quarta geração VLSI (V
Large Scale of Integration) (1980 199?
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1993, chega ao mercado o Pentium, cuja versão Pentium III ponove milhões de transistores.
Novo fôlego às chamadas estações de trabalho (microcopoderosos usados em tarefas pesadas, como computaçãaplicações científicas).
Possibilidade de simulação de dois processadores, princípio de paralelização agora está ao alcance dos
microcomputadores
Large Scale of Integration) (1980-199?
Histórico da computaçãoComputadores de quinta geração (décad
1990) ULSI: Ultra Large Scale Integratio
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1990) ULSI: Ultra Large Scale Integratio
Histórico da computaçãoComputadores de quinta geração (décad1990) ULSI: Ultra Large Scale Integratio
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1990) ULSI: Ultra Large Scale Integratio
Histórico da computaçãoComputadores de quinta geração (décad1990) ULSI: Ultra Large Scale Integratio
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5ª geração: Grande escala de integração dos circuitos alguns estudiosos acreditam que já estamos na 5ª geração circuito integrado semicondutores de grande escala
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1990) ULSI: Ultra Large Scale Integratio
Histórico da computaçãoComputadores de quinta geração (décad1990) ULSI: Ultra Large Scale Integratio
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Principais Características:
Escala de Integração –
ULSI: Ultra Large Scale Integration
Inteligência Artificial mais recentemente Inteligência Computaci
Reconhecimento de voz;
Sistemas inteligentes;
Redes neuronais;
Robótica;
Redes de Alta Velocidade;
Computação Distribuída;
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1990) ULSI: Ultra Large Scale Integratio
Histórico da computaçãoComputadores de quinta geração (décad1990) ULSI: Ultra Large Scale Integratio
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Principais Características:
Computação nas Nuvens (Cloud);
Computação em Grade ou em Rede;
Computação Móvel;
Computação Ubíqua (presença direta das tecnologias na vida daem casa ou em convívio social);
Realidade Aumentada;
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1990) ULSI: Ultra Large Scale Integratio
Histórico da computaçãoComputadores de quinta geração (décad1990) ULSI: Ultra Large Scale Integratio
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Processadores multi-nucleo
São os processadores mais recentes e surgiram como alternativa pao desempenho e, ao mesmo tempo, reduzir o consumo de energiaA ideia é melhorar o desempenho aproveitando a possibilidade de processos de forma verdadeiramente paralela.Processador multi-núcleo é aquele formado por mais de um núcleoprocessamento.
O multi-núcleo formado por dois núcleos é chamado Dual-Core O multi-núcleo formado por quatro núcleos é chamado Quad-C
1990) ULSI: Ultra Large Scale Integratio
Histórico da computaçãoArquitetura e Organização de Computadores
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Histórico da computação
Atualmente, as famílias de computadores podem ser classificadasgrupos distintos: os computadores pessoais (PCs), os minicomput
supermini, os computadores de grande porte (mainframes)supercomputadores.
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Histórico da computaçãoArquitetura e Organização de Computadores
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p ç
4ª geração: (V.L.S.I):Milhões de transistores.
Histórico da computaçãoArquitetura e Organização de Computadores
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Histórico da computaçãoArquitetura e Organização de Computadores
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IntroduçãoArquitetura e Organização de Computadores
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Um computador é composto por blocos convencionalmente chama – Memória – Unidades Operacionais – Unidade de Controle – Dispositivos de entrada e saída
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IntroduçãoArquitetura e Organização de Computadores
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Modelo de Von NeumannA grande maioria dos computadores existentes atualmente segue u
proposto pelo matemático americano Von Neumann, por volta de modelo, um elemento processador segue as instruções armazenadmemória de programas, para ler canais de entrada, enviar comandcanais de saída e alterar as informações contidas em uma memóriaEsse modelo inicial evoluiu para uma estrutura em barramento, qudos computadores modernos. Nessa estrutura, as memórias de da
programa são fundidas em uma memória única, e as comunicaçõeselementos são efetuadas por meio de uma via comum de alta velo
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IntroduçãoArquitetura e Organização de Computadores
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Modelo de Von Neumann.
Aula 02
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Aula 02
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Sistemas de numeração e conversão
bases - Decimal e binário
“O insucesso é apenas uma oportunidade para recomeçar de novo cinteligência”.(Henry Ford )
Não deixem de acessar o AVA e verificarem a aula 02 e atividades d
Sistemas numéricos
http://pensador.uol.com.br/autor/henry_ford/http://pensador.uol.com.br/autor/henry_ford/
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Objetivos
Apresentar o que é uma base de numeração
Apresentar o conceito de notação posicional
Apresentar a notação binária
Capacitar para a conversão de números entre basebinária e decimal
Sistemas de numeração e conversão de bases Decimal e binário
Base
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Os sistemas de numeração foram criados pelo homem com o
quantificar as grandezas relacionadas às suas observações. Taforam desenvolvidos por meio de símbolos, caracteres e doestabelecimento de regras para a sua representação gráfica. Odesses símbolos ou caracteres chamamos de base ou raiz do s
Sistemas de numeração e conversão de bases Decimal e binário
Base
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Base: indica quanto símbolos há por dígito
A base de um sistema de numeração é o número decimal que umnumeração utiliza para indicar uma quantidade e, geralmente, é caracteres diferentes utilizados para compor o sistema.
Sistemas de numeração e conversão de bases Decimal e binárioBase Decimal
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O sistema decimal é dito de base 10 por utilizar somente 10caracteres diferentes para representar os números (os dígitosde 0 a 9), e a quantidade real representada pelos números tem
como base o valor 10.
Utiliza 10 algarismos (símbolos) para representarqualquer quantidade.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Como a base é 10, para cada posição à esquerda, o pes
vai ser 10 vezes maior do que a posição à direita.
(5248)10 = 5 x 103 + 2 x 102 + 4 x 101 + 8 x 100
Sistemas de numeração e conversão de bases Decimal e binárioNotação Posicional
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Os números decimais são os mais utilizados atualmente
conhecimento. Uma representação posicional no sistema decimdesenvolvida numa forma polinomial que envolve um somatóriode 10.
Sistemas de numeração e conversão de bases Decimal e binário
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Notação Posicional
A notação posicional permite calcular a quantidade que um
representa
Por exemplo: que quantidade representa o símbolo 1?
Sistemas de numeração e conversão de bases Decimal e binário
Notação Posicional
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Se você respondeu “Um, oras!”... errou feio!
A reposta correta é “depende!”
Depende de quê? Da posição em que ele aparece no núme
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Observe o número 1537... O que ele significa, em termos de
1x1000+5x100+3x10+7x1
Observe que o valor de contagem de cada símbolo (algarismda posição
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Considere o número abaixo
4532 = 4000 + 500 + 30 + 2
Observe: na casa 3, há 3 zeros; na casa 2, há 2 zeros... E assim por • Isso não ocorre por acaso!
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Sistemas de numeração e conversão de bases Decimal e binário
Notação Posicional
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Exemplo
Como exemplo, o número seis mil e sete: 6007 = 6 x 103 + 0 x 102 + 0 x 101 + 7 x 100
6007 = 6 x 1000 + 0 x 100 + 0 x 10 + 7 x 1 6007 = 6000 + 0 + 0 + 7 6007 = 6007Por que “10”? Porque a base é decimal e temos 10 símbolos para re
cada dígito.
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Notação Posicional
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O mesmo artifício é utilizado em outros sistemas de numeração, o
caractere que compõe um número possui um "peso" de potênciasbase que variam de acordo com a posição ocupada pelo caractere n
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Notação Posicional
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• Notação Posicional
A base binária usa dois símbolos para cada dígito: 0, 1 A base octal usa oito símbolos para cada dígito: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
A base decimal usa dez símbolos para cada dígito: 0, 1, 2, 3, 4, 5
A base hexadecimal usa dezesseis símbolos para cada dígito: 0, 6, 7, 8, 9, ...?
A, B, C, D, E, F !
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Notação Posicional
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102551025
5 1255 = 1 x 52 + 2 x 51 + 5 x 50
1255 = 1 x 25 + 2 x 5 + 5 x 1 1255 = 25 + 10 + 5 1255 = 40
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• Qual sistema numérico é utilizado nos
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Sistema Binário
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• Qual sistema numérico é utilizado noscomputadores?
Sistema binário
• Por quê é utilizado o sistema binário e não decimal, o qual lidamos no dia-a-dia?
Porque o sistema decimal seria muito difícde implementar com circuitos digitais
At ã
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Sistema Binário
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Atenção
Quando utilizamos sistemas de numeração diferentes, proc
uma convenção para a identificação de números com bases diferentes. Exemplo: 111002 = 2810. O número 11100 no sist
é igual ao número 28 no sistema decimal.
• É aquele que utiliza somente dois
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Sistema Binário
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• É aquele que utiliza somente doisalgarismos para representarqualquer quantidade.
0 1• O termo bit vem das palavras bina
digit .
(01001)2
O sistema de numeração de base 2 é chamado de sistema b
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Sistema Binário
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O sistema de numeração de base 2 é chamado de sistema bpois utiliza somente dois dígitos: 0 e 1.
Todos os números são representados conforme o posicio
quantidade desses dois dígitos. A contagem segue o mesmo raciocínio utilizado no siste
após o último dígito, incrementa-se uma posição à esquerdaà direita é zerada, repetindo-se toda a sequência de número
(01001)2
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Sistema Binário
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Esse sistema pode ser utilizado para representar dois estado
elemento: uma lâmpada (acesa ou apagada), uma chave (aberta ou fechada), uma fita magnética (variação ou não na magnetização),
Para evitar confusão com o sistema de numeração decimal, lem
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Sistema Binário
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ç ,dígito no sistema binário:
102= hum, zero
11012 = hum, hum, zero, hum
Podemos expressar um número fracionário no sistema bináriovírgula binária:
1,10012; 0,00012; 1101,01012...
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Para fixar:
Sistemas de numeração e conversão de bases - D
e binárioSistema Binário
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Bit → menor unidade de informação. Byte →unidade de transferência de informação = 8bits Palavra → múltipla do byte 32, 64 etc.
s emas e numeraç o e convers o e ases -
e binárioSistema Binário Para fixar:
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Para fixar:
Sistemas de numeração e conversão de bases - Decim
binário
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Para fixar:
Sistemas de numeração e conversão de bases - Decim
binário
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Para fixar:
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binário
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Para fixar:
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binário
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Sistemas de numeração e conversão de bases - Decimal e
Conversão Sistema decimal em Sistema Binário
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Conversão Sistema decimal em Sistema Binário
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Conversão Sistema decimal em Sistema Binário
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Conversão Sistema decimal em Sistema Binário
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Conversão Sistema decimal em Sistema Binário
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Conversão Sistema decimal em Sistema Binário
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Uma representação posicional no sistema binário pode ser desenv
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Uma representação posicional no sistema binário pode ser desenvforma polinomial, que envolve um somatório de potências de dois
equivalente decimal do número binário é obtido da representaçãodo número na base dois, por meio do processamento da soma dec
Sistemas de numeração e conversão de bases - DecimaConversão Sistema Binário em Sistema decima
Conversão do número binário 110010 para decimal:1- O primeiro dígito da direita para a esquerda do número binári
potência de 20 o segundo dígito da direita para a esquerda multiplic
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potência de 2 , o segundo dígito da direita para a esquerda multiplicdígito à direita multiplica 22, e assim por diante
0 x 20 = 0 x 1 = 0 1 x 21 = 1 x 2 = 2 0 x 22 = 0 x 4 = 0 0 x 23 = 0 x 8 = 0 1 x 24 = 1 x 16 = 16 1 x 25 = 1 x 32 = 32
2- A soma dessas multiplicações resulta no número decimal: 0 + 2 + 0 + 0 + 16 + 32 = 50 Logo 1100102 = 5010
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Exercícios
Converta de binário para decimal:
a) 100010
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b) 1101
c) 1111
d) 101111
e) 1001f) 11011
g) 100111
Sistemas de numeração e conversão de bases - DecimaExercícios
Converta de decimal para binario:
a) 1029
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b) 28374
c) 34
d) 39
e) 25
f) 17
g) 15
Sistemas de numeração e conversão de bases - DecimaExercícios
Converta o endereço IP binário
01110110.00011010.10101111.01011101
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para formato decimal.
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Exercícios resolução
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Exercícios resolução
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Exercícios resolução
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Exercícios
Primeiro invertermos o número para fazermos a somatória desquerda do número original.
100010 -> 010001
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100010 > 010001 Agora vamos somar cada número, multiplicando por 2 elevado a um
sequencial iniciado em 0.0*20 + 1*21 + 0*22 + 0*23 + 0*24 + 1*25 Podemos eliminar os termos que multiplicam por 0. Certo?0*20 + 1*21 + 0*22 + 0*23 + 0*24 + 1*25Ficamos com …1*21 + 1*25 Fazemos o cálculo do expoente e somamos.2 + 32 Resultado: 34
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Exercícios
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Exercícios
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Exercícios
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Dicas e macetes
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Dicas e macetes
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Dicas e macetes
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