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2012/1 MATA48 - Arquitetura de Computadores 1 Instituto de Matemática Departamento de Ciência da Computação Arquitetura de Computadores Aula 02 Visão de alto nível da função do sistema computacional Prof. Marcos E Barreto 2012/1 MATA48 - Arquitetura de Computadores 2 Tópicos ● Componentes do computador ● Função do computador ● Referência: William Stallings. Arquitetura e organização de computadores. Cap. 3., 2008. 2012/1 MATA48 - Arquitetura de Computadores 3 Contextualização ● Em linhas gerais, um sistema computacional é composto por memória, processador e componentes de E/S → um ou N módulos de cada tipo. ● Os componentes são interconectados para realizarem a função do computador → execução de programas. ● Um sistema computacional é descrito pelo(a): 1. Comportamento externo de cada componente. 2. Estrutura de interconexão e seus controles. 2012/1 MATA48 - Arquitetura de Computadores 4 Componentes do computador ● Arquitetura base: IAS (von Neumann) ● Dados e instruções em uma memória de leitura e escrita ● Memória endereçada por local, independente do valor contido em cada posição ● Execução segue um padrão sequencial ● Sinais de controle (programa) ● HW de uso geral X programa hardwired Sequência de funções aritméticas e lógicas Dados Resultados Interpretador de instruções Código de instrução Funções aritméticas e lógicas de uso geral Dados Resultados Sinais de controle 2012/1 MATA48 - Arquitetura de Computadores 5 Componentes do computador 2012/1 MATA48 - Arquitetura de Computadores 6 Função do computador ● Função básica: execução de programas (conjunto de instruções). ● Duas etapas: ● Ciclo de busca ● Ciclo de execução 2012/1 MATA48 - Arquitetura de Computadores 7 Função do computador Ciclo de instrução 1.Processador busca instrução na memória. 1. Contador de programa (PC) = endereço da próxima instrução 2. Registrador de instrução (RI) armazena a instrução a ser executada. 2.Processador decodifica o tipo de instrução: 1. Processador acessa a memória 2. Processador comunica-se com módulo de E/S 3. Processamento de dados (aritmética e lógica) 4. Controle (desvios e chamadas de procedimentos) 2012/1 MATA48 - Arquitetura de Computadores 8 Função do computador ● Diagrama de estados do ciclo de instrução MEMÓRIA PROCESSADOR 2012/1 MATA48 - Arquitetura de Computadores 9 ● Cálculo do endereço de instrução – iac (instruction address calculation) ● Busca de instrução – if (instruction fetch) ● Decodificação da operação de instrução – iod (instruction operation decoding) ● Cálculo do endereço do operando – oac (operand address calculation) ● Busca do operando – of (operand fetch) ● Operação dos dados – do (data operation) ● Armazenamento do resultado – os (operand store) Função do computador ESTADOS POSSÍVEIS DO CICLO DE INSTRUÇÃO Exemplo: ADD B, A iac, if, iod, oac, of, oac, of, do, oac, os 2012/1 MATA48 - Arquitetura de Computadores 10 Exemplo de execução de programa Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10
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