Aula 04 arquitetura de computadores

1. 1/16
Organização dos computadores
e noções de
Arquitetura de Computadores
Professor: Daniel Augusto de Moura Pereira

2. 2/16
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

3. 3/16
Componentes do Computador
•Hardware
• Tudo aquilo que o compõe fisicamente
•Software
•Parte lógica do computador
•Elementos virtuais (abstratos)

4. 4/16
Organização Básica
Unidade
Lógica e
Aritmética
Unidade
de
Controle
Memória
Unidade
de
Entrada
Unidade
de
Saída
Unidade Central de Processamento
(Von Neumann)

5. 5/16
Arquitetura de Computadores
•Unidade Central de Processamento (UCP)
–Composta de:
•Unidade Lógica e Aritmética (ULA)
•Unidade de Controle

6. 6/16
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

7. 7/16
Processamento da Informação
Dados: todo elemento conhecido que serve de base à resolução de
um problema;
u
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;

8. 8/16
Arquitetura Geral dos Computadores

9. 9/16
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.

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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.

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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

13. 13/16
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

14. 14/16
Componentes do
Computador
•Placas de expansão
–Placa de som, de vídeo
•Periféricos
–Teclados, mouses, monitores,
joysticks

15. 15/16
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

16. 16/16
Componentes do
Computador
•CHIPSET
–Circuitos de apoio ao computador que
gerenciam praticamente todo o
funcionamento da placa-mãe

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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

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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

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•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

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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).

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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.

22. 22/16
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

23. 23/16
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...