Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Vinicius P. Freire Aula passada Representação de Dados Aula de Hoje Anatomia do Computador 2 Modelo de Von Neumann CPU Memória Representação de Dados 3 Modelo clássico de arquitetura de processamento. Criado por John Von Neumann em 1945. E SCPU MemóriaMemória • É uma imitação da realidade do cérebro humano • Alguém tem algum exemplo para comparar? E CPU Memória SCPU Memória 4 Organização de um computador 5 O que é a CPU? Central Process Unit Unidade Central de Processamento A CPU é inteligente? A CPU erra? E quanto à velocidade da CPU? Comparação da velocidade do ser humano processar uma informação x a velocidade da CPU 1,5 Ghz = 1,5 Bilhões de operações por segundo. 6 7 Conjunto complexo de circuitos eletrônicos. Executa instruções de programa armazenadas. Duas partes: Unidade de controle Unidade aritmética e lógica (ALU) Responsável por computar, calcular e processar Processadores atuais são fabricados em um único invólucro, denominado chip, contendo todos os elementos necessários à realização de suas funções 8 Executar operações com dados Somar ou subtrair dois números Controlar o funcionamento de todos os componentes do computador Memória e dispositivos de entrada e saída 9 Executa operações primitivas Somar Subtrair Mover dado de um local de armazenamento para outro Transferir dado para um dispositivo de saída (monitor de vídeo, por exemplo) 10 11 Direciona o sistema do computador a executar instruções de programa armazenadas. Deve comunicar-se com a memória e com a ALU. Envia dados e instruções do armazenamento secundário para a memória, quando necessário. 12 Executa todas as operações aritméticas e lógicas. Operações aritméticas: Adição, subtração, multiplicação, divisão. Operações lógicas: Compara números, letras ou caracteres especiais. Testa uma de três condições: ▪ Condição de igualdade (igual a) ▪ Condição menor que ▪ Condição maior que 13 Dois tipos de armazenamento: Armazenamento primário (memória): ▪ Armazena dados temporariamente. ▪ A CPU referencia-o tanto para obtenção de instruções de programa como de dados. Armazenamento secundário: ▪ Armazenamento de longo prazo. ▪ Armazenado em mídia externa; por exemplo, um disco. 14 A CPU não pode processar dados diretamente do disco ou de um dispositivo de entrada: Primeiramente, eles devem residir na memória. A unidade de controle recupera dados do disco e transfere- os para a memória. Itens enviados à CPU para ser processados: A unidade de controle envia itens à CPU e depois os envia novamente à memória após serem processados. Dados e instruções permanecem na memória até serem enviados a um dispositivo de saída ou armazenamento, ou o programa ser fechado. “Componente de um sistema de computação cuja função é armazenar as informações que são (ou serão) manipuladas por esse sistema, para que elas (as informações) possam ser prontamente recuperadas, quando necessário.” "Introdução à Organização de Computadores" Mário A. Monteiro LTC editora 15 Ações: Armazenamento – Escrita ou gravação (write) Recuperação – Leitura (read) 16 Biblioteca Elemento: livro Identificação: nome do livro Código de localização: número da estante, da prateleira, etc. Armazenamento: Guardar o livro em uma estante previamente identificada Recuperação: Através do conhecimento da localização do livro, emprestá-lo. 17 Há muitas memórias no computador: Interligadas de forma bem estruturada Organizadas hierarquicamente Constituem o subsistema de memória 18 Parâmetros para análise de cada tipo de memória: Tempo de acesso: tempo de leitura, ou seja, transferência de memória para a Unidade Central de Processamento (UCP) Capacidade: quantidade de informação que pode ser armazenada em uma memória. (continua...) 19 (...cont) Parâmetros para análise de cada tipo de memória: Tecnologias de fabricação: Memórias de semicondutores: fabricadas com circuitos eletrônicos, rápidas e caras. Ex: registradores, memória principal (MP) e cache. Memórias de meio magnético: armazenam as informações sob a forma de campos magnéticos, baratas e de grandes capacidades. Ex: HD. Memórias de meio ótico: utilizam um feixe de luz para o valor 0 ou 1 de cada dado. Ex: CD, DVD. 20 (...cont) Parâmetros para análise de cada tipo de memória: Temporariedade: tempo de permanência da informação na memória. Ex: programas e dados em um disco – memória permanente, programas e dados em memória principal – memória transitória. Custo: varia em função da tecnologia de fabricação. Unidade de medida de custo – preço por byte armazenado, ao invés de custo total da memória, já que há variações nas capacidades. 21 Áreas de armazenamento temporário que servem a propósitos especiais e destinam-se a instruções ou dados. Topo da pirâmide: maior velocidade de transferência, menor capacidade de armazenamento e maior custo. 22 Registradores – Parâmetros: Tempo de acesso: Mais rápido Capacidade: poucos bits, suficientes para armazenar um dado, uma instrução ou endereço Volatilidade: memórias voláteis, precisam de energia elétrica Tecnologia: memórias de semicondutores (mesma tecnologia dos demais circuitos da CPU) Temporariedade: armazenam informação por muito pouco tempo Custo: dispositivo de maior custo entre os diversos tipos de memória 23 Memória entre a CPU e a memória principal Função: acelerar a velocidade de transferência das informações entre a CPU e a MP e, com isso, aumentar o desempenho do sistema. A CPU procura informações primeiro na Cache. Caso não as encontre, as mesmas são transferidas da MP para a Cache. 24 Memória Cache – Parâmetros: Tempo de acesso: menores que os da MP Capacidade: adequada para armazenar uma apreciável quantidade de informações Volatilidade: dispositivos voláteis, como registradores Tecnologia: circuitos eletrônicos de alta velocidade. Temporariedade: tempo de permanência do dado ou instrução é menor do que o tempo de duração do programa a que pertence Custo: custo alto, entre o custo de registradores e MP 25 Memória básica de um sistema de computação. Dispositivo onde o programa (e seus dados) que vai ser executado é armazenado para que a CPU busque instrução por instrução para executá-las. 26 Memória Principal – Parâmetros: Tempo de acesso: mais lentas que a memória Cache e mais rápidas do que as memórias secundárias Capacidade: bem maior do que a da memória Cache Volatilidade: volátil como a Cache e os registradores Tecnologia: semicondutores Temporariedade: dados ou instruções permanecem na MP enquanto durar a execução do programa (ou até menos) Custo: mais baixo que a Cache 27 Memória auxiliar ou memória de massa Garantia de armazenamento mais permanente aos dados e programas do usuário Alguns diretamente ligados: discos rígidos Alguns conectados quando necessário: CD, pen drive, cartão de memória, etc. 28 Memória Secundária – parâmetros: Tempo de acesso: são geralmente dispositivos eletromecânicos e portanto mais lentos do que os puramente eletrônicos. Capacidade: bem maior do que as demais memórias. Volatilidade: como armazenam informação magnética ou ótica, não se perdem quando não há alimentação de energia elétrica. Tecnologia: varia bastante,diferentes tecnologias Temporariedade: caráter permanente 29
Compartilhar