Tecnologia da informação e comunicação
INTRODUÇÃO A ARQUITETURA DE COMPUTADORES
FELIPE G. TORRES
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OLHANDO UM COMPUTADOR PELO LADO DE FORA
Arquitetura de computadores 3
“Máquina destinada ao processamento de dados, capaz deobedecer a instruções que visam produzir certastransformações nesses dados para alcançar um fimdeterminado.”– Aurélio
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OLHANDO UM COMPUTADOR PELO LADO DE FORA
Arquitetura de computadores 4
HARDWARE SOFTWARE
Parte física do computador.
Ex:. Placa-mãe, memória, teclado e mouse.
Parte lógica do computador.
Ex:. Sistema operacional, programa de calculadora e pacote office.
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OLHANDO UM COMPUTADOR PELO LADO DE FORA
Arquitetura de computadores 5
HARDWARE SOFTWARE
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OLHANDO UM COMPUTADOR PELO LADO DE FORA
Arquitetura de computadores 6
Dispositivos de entrada
Dispositivos de saída
Unidade doSistema
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OLHANDO UM COMPUTADOR PELO LADO DE DENTRO
Arquitetura de computadores 7
Placa-mãe Memórias
Processadores
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Arquitetura de computadores 8
“Arquitetura de computador refere-se aos atributos de umsistema visíveis a um programador ou, em outras palavras,aqueles atributos que possuem um impacto direto sobre aexecução logica de um programa.” – WILLIAM STALLINGS
• Os atributos que possuem impacto direto com a lógica do programa.
• Exemplos:.• Números de bits de um tipo de dado;• Endereçamento de memória;
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Arquitetura de computadores 9
“Organização de computador refere-se as unidadesoperacionais e suas interconexões que realizam asespecificações arquiteturais.” –WILLIAM STALLINGS
• Exemplos:.• Sinais emitidos por uma interface;• Controle do barramento;
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Arquitetura de computadores 10
Qual a diferença entre arquitetura e organização
de computadores ?
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Arquitetura de computadores 11
Arquitetura de computadores
Organização de computadores
O aspecto arquitetônico do computador em relação a essaoperação é saber se o computador provê uma instrução para estaoperação; enquanto o aspecto organizacional tem a ver comoessa operação é implementada.
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• O computador é um sistema complexo.
• Os computadores modernos possuem milhões decomponentes eletrônicos.
• Como poderíamos descrever em uma disciplina afuncionalidade de milhões de componentes,atuando em conjunto ?
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Arquitetura de computadores 13
OS370 / IBM
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Arquitetura de computadores 14
• Para entendermos o computador é necessárioreconhecer a sua característica de sistemahierárquico.
• O sistema hierárquico é um sistema que pode sersubdividido em diversos subsistemas até alcançarum nível mais baixo de subsistema elemente;
• Para entender e projetar um computador, énecessário lidar com cada subsistemaseparadamente;
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Arquitetura de computadores 15
• Em cada nível, deve ser descrito a estrutura e afunção desse subsistema.
ESTRUTURA: o modo como os componentes são inter-relacionados.
FUNÇÃO: a operação individual de cada componentecomo parte da estrutura.
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FUNÇÕES BÁSICAS DE UM COMPUTADOR
Arquitetura de computadores 16
Ambiente operacional
(origem e destino dos dados)
Aparato de movimentação de
dados
Mecanismo de controle
Capacidade de armazenamento
de dados
Capacidade de processamento
de dados
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FUNÇÕES BÁSICAS DE UM COMPUTADOR
Arquitetura de computadores
O computador deve realizar as seguintes tarefasbásicas:
• Processamento de dados.
• Armazenamento de dados.
• Movimentação de dados (Com o mundo externo).
• Controle das funções anteriores.
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Estrutura de alto nível de um computador
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E/S Memóriaprincipal
CPU
Unidade de controle
Memória de controle
Registradores
Barramento interno
Unidade de controle
ALU
CPUCOMPUTADOR
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Unidade central de processamento (CPU)
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FUNÇÃOA CPU controla a operação do computador erealiza suas funções de processamento de dados;normalmente e chamado apenas de processador.
COMPONENTES• Unidade lógica e aritmética (ULA ou ALU):
executa operações lógicas e aritméticas;• Unidade de controle: decodifica instruções,
busca operandos, controla o ponto deexecução e desvios;
• Registradores: armazenar dados para oprocessamento.
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Memória
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FUNÇÃOA memória tem a função de armazenamento dedados.
TIPOLOGIA• Memória principal: Chamada de memória
real, são memórias que o processador podeendereçar diretamente, sem as quais ocomputador não pode funcionar.
• Memória secundária: Chamadas de“memórias de armazenamento em massa”,para armazenamento permanente de dados.Não podem ser endereçadas diretamente.
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Interconexão do sistema
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FUNÇÃOAlgum mecanismo que oferece comunicaçãoentre CPU, memória principal e E/S.
Um exemplo comum de interconexão dosistema é por meio de um barramento dosistema, consistindo em uma série de fioscondutores aos quais todos os outroscomponentes se conectam.
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REVISÃO GERAL DA AULA
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• Arquitetura x Organização de computadores
• Computadores como sistemas de multiníveis
• Funções básicas de um computador
• Estrutura de alto nível
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Arquitetura de computadores 23
Qual a diferença entre processadores 32 e 64 bits ?
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REFERÊNCIAS
Arquitetura de computadores 24
MEIRELLES, Fernando de Souza. INFORMÁTICA: NOVAS APLICAÇÕES COMMICROCOMPUTADORES., Makron Books. 2005
CAPUANO E IDOETA. Elementos de eletrônica Digital. Ed Erica
TORRES, Gabriel. Hardware: curso completo . 4. ed. Rio de Janeiro: AxcelBooks, 2005
BROOKSHEAR, J. Glenn. Ciência da Computação – Uma Visão Abrangente.Porto Alegre: Bookman. 2009
CAPRON, Harriet L. Introdução a Informatica. Pearson Brasil
PERES, Fernando Eduardo; FEDELI, Ricardo Daniel; POLLONI, Enrico G. F.Introdução À Ciência da Computação – 2. ed. Cengage Learning, 2010
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VÍDEOS
Arquitetura de computadores 25
Processadores 32-bit vs 64 bit: qual a diferença?[Disponível em https://youtu.be/JgbeA6tQyIU]
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INTRODUÇÃO A ARQUITETURA DE COMPUTADORES
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