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Organização de Computadores Prof. Luiz di Marcello Aula 6 MODELO DE VON NEUMANN CARACTERÍSTICAS Dados e instruções armazenados em uma única memória utilizada tanto para leitura quanto para escrita Os dados armazenados na memória podem ser acessados através de endereços A execução de um programa ocorre sequencialmente, por ordem de endereços, exceto se for feita algum desvio explicito no programa MEMÓRIA PROCESSADOR ENTRADA e SAÍDA John Von Neumann, matemático húngaro (1903-1957), contribuiu para a matemática e a física. Foi professor da Universidade de Princeton e um dos construtores do ENIAC MODELO DE VON NEUMANN 3 MEMÓRIA PROCESSADOR ENTRADA e SAÍDA REM / MAR RDM / MBR CONTROLE MODELO DE VON NEUMANN 4 MEMÓRIA PROCESSADOR ENTRADA e SAÍDA REM / MAR RDM / MBR CONTROLE DADOS Registrador de Dados da Memória MODELO DE VON NEUMANN 5 MEMÓRIA PROCESSADOR ENTRADA e SAÍDA REM / MAR RDM / MBR CONTROLE ENDEREÇO Registrador de Endereços da Memória MODELO DE VON NEUMANN 6 MEMÓRIA PROCESSADOR ENTRADA e SAÍDA REM / MAR RDM / MBR CONTROLE OPERAÇÃO (READ/WRITE) Unidade de Controle MODELO DE VON NEUMANN 7 Tamanho da célula Determina RDM Célula de 32 bits RDM com 32 bits Tamanho da memória em células Determina REM Memória com 256 células REM com 8 bits MODELO DE VON NEUMANN MEMÓRIA Unidade de Controle Unidade Aritmética e Lógica ENTRADA e SAÍDA REGISTRADORES UCP Unidade Central de Processamento MODELO DE VON NEUMANN 9 PROCESSADOR (UCP) Execução de operações lógicas e aritméticas, efetuando transformações sobre os dados Gerenciamento do fluxo interno dos dados Células de memória (temporárias) dentro do processador Unidade de Controle Unidade Aritmética e Lógica REGISTRADORES REGISTRADORES ESPECIAIS Registrador de Instruções (IR - Instruction Register) Armazena a instrução que está sendo executada Registrador de estado (PSW - Program Status Word) Armazena condições de estado geradas pela unidade aritmética e lógica gerando informações para a unidade de controle Contador do programa (PC - Program Counter) Armazena o endereço da próxima instrução que será executada MEMÓRIA Unidade de Controle Unidade Aritmética e Lógica ENTRADA e SAÍDA REGISTRADORES Armazenamento HD (Disco Rígido) CD-ROM DVD Pendrive (flash) Monitor de vídeo Teclado Mouse Placa de som Webcam Placa de rede Placa fax-modem Multifuncional MODELO DE VON NEUMANN 12 MODELO DE VON NEUMANN LIMITAÇÕES (ORIGINAIS) Grande quantidade de acessos a memória Velocidade dos novos dispositivos Execução em paralelo Organização de Computadores Prof. Luiz di Marcello Exercícios 1) O modelo proposto por Von Neumann (1945) é formado por uma CPU, memória, unidade de entrada e unidade de saída, conectados entre si através de um barramento. Analise as três sentenças a seguir sobre esses componentes e, em seguida, assinale a alternativa correta: I. A CPU é formada por: hardware, software e sistema operacional II. A comunicação entre CPU e memória utiliza dois registradores específicos: IR e PSW III. Os barramentos podem ser de três tipos: endereçamento, controle e dados ( ) Somente a sentença III está correta ( ) Somente as sentenças I e III estão corretas ( ) Somente a sentença I está correta ( ) Somente as sentenças II e III estão corretas ( ) Todas as sentenças estão corretas 15 1) John Von Neumann introduziu o projeto lógico de computadores com programa armazenado na memória. Computadores até então não podiam armazenar programas em memória para interpretá-los. Em relação à arquitetura proposta por Von Neumann analise as afirmações abaixo e, em seguida, marque a alternativa que apresenta apenas afirmativas corretas. I - É uma arquitetura de computador caracterizada pela possibilidade de armazenar programas no mesmo espaço de memória que os dados II - É composta por uma memória principal, uma unidade de controle, uma unidade de lógica e aritmética e componentes de entrada e saída III - Um refinamento do modelo de von Neumann é o uso de barramento de sistema que interliga CPU à memória ( ) I e III ( ) II e III ( ) I e II ( ) I, II e III ( ) Somente a I 16
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