AV ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Estacio (12)

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Organização de computadores
Computador:  É uma máquina capaz de sistematicamente tratar e fornecer os resultados derivados do processamento dos dados com um ou mais objetivos. Podemos dizer que a sua função é transformar dados em informações.
Programa: sequencia de instruções necessárias para execução de uma tarefa.
Processador: Ele é responsável pela execução de operações definidas por uma instrução de máquina. Suas funções básicas são ler, interpretar instruções e realizar operações matemáticas.
Memória: Sistema de armazenamento e recuperação de dados. A memória principal é dividida em partes endereçáveis (endereços) onde as informações estão armazenadas e de onde podem ser recuperadas.
Barramentos: Conjunto de fios que conduz sinais elétricos entre os componentes. Um barramento pode ser composto por um ou mais fios em função da quantidade de bits que irá transportar. Um barramento é constituído de uma parte para endereço, uma para dados e outra para controle.
Unidades de armazenamento de dados:
Bit: 0 e 1
Byte: composto por 8 Bits
Word: 16-bits, 2 bytes
Multiplos: 1KB = 2(10) Bytes, 1MB=2(20) Bytes, 1GB= 2(30) Bytes
Conversão de bases:
Base 2 p/base 10:
Base 16 p/base10:
Da Base decimal para outra base:
De outra base para base decimal:
Da base binária para base hexadecimal:
Da Base hexadecimal para base binária:
Portas Lógicas
O resultado verdadeiro 1.
O resultado falso 0.
F = X + Y * Z
Modelo de Von Neumann
John Von Neumann foi um matemático húngaro (1903-1957) com diversas contribuições significativas na matemática e na física. Foi professor da Universidade de Princeton e um dos construtores do ENIAC. A sua grande contribuição para a computação foi propor que os dados lidos em cartões perfurados fossem gravadas na memória do computador
Dados e instruções fossem armazenados em uma única memória que seria utilizada tanto para leitura quanto para escrita.
Os dados armazenados na memória poderiam ser acessados através de endereços.
A execução de um programa ocorre sequencialmente, por ordem de endereços, exceto se for feita algum desvio explícito no programa.
Composição do Modelo
formado por uma CPU, memória, unidade de entrada e unidade de saída, conectados entre si através de um barramento.
 
Tipos de instrução
Existem três tipos de instrução: as Instruções aritméticas e lógicas, as Instruções de movimentação de dados e as Instruções de transferências de controle.
Instruções aritméticas e lógicas: Realizam operações aritméticas (ADD, SUB ...) e lógicas (AND, OR).
Instruções de movimentação de dados: Transferem dados entre registradores ou entre registrador e memória principal (MOV ).
Instruções de transferências de controle: Executam o desvio do fluxo sequencial do código.
Etapas de uma instrução:
Processador:
A função do processador é, então, executar instruções e, para isso, obedece ao ciclo de busca, decodificação e execução da instrução.
Interrupções
São eventos provocados pelo hardware que provocam o desvio da sequência normal de execução de uma tarefa. 
São sinais de hardware fundamentais para a existência de sistemas multitarefa, pois provocam a interrupção da tarefa em execução. 
As interrupções são inicialmente tratadas pelo processador que, em seguida, desvia a execução do programa para a rotina de tratamento da interrupção também chamada de interrupt handler. 
As interrupções podem ser divididas em três classes:  relógio, E/S e falha de Hardware.
Relógio: Relógio é o dispositivo gerador de pulsos cuja duração é chamada de ciclo. A frequência do processador é dada pela quantidade de ciclos por segundo.
A interrupção gerada pelo relógio interno do processador provoca a suspensão periódica da tarefa em execução para permitir a execução de uma nova tarefa. Esta interrupção é fundamental para o modelo de sistemas multitarefa atuais.
 E/S: Gerada por um controlador de E/S par sinalizar o término de uma operação. Após o término da execução da rotina de tratamento o processamento retorna ao ponto imediatamente após de onde foi interrompido
 falha de Hardware: Gerada por uma falha de hardware para impedir a continuidade da execução da tarefa.
Pipeline:
O esquema tradicional de execução de uma instrução (sequencial) não utiliza o potencial dos circuitos eletrônicos cada vez mais rápidos, pois existem tarefas mais lentas que outras, como, por exemplo, o acesso à memória. No modelo sequencial, os componentes do processador não envolvidos com o acesso à memória estariam ociosos durante a execução da tarefa.
O pipeline funciona, então, como uma linha de montagem, permitindo que várias instruções sejam executadas simultaneamente , reduzindo o tempo de término de cada ciclo. O objetivo é utilizar as diversas unidades do processador por instruções diferentes.
Características:
• Busca antecipada de instruções
• Memória de laço de repetição
• Previsão de desvio
Memória:
Características da memória principal
A  memória principal é a responsável pelo armazenamento temporário de informações que serão manipuladas pelo sistema e que irão permitir sua recuperação quando necessário.
Hierarquia:
Existem vários tipos diferentes de dispositivos de armazenamento, cada um com características próprias de tempo de acesso, capacidade, aplicabilidade etc. Estas memórias são organizadas na forma de pirâmide onde, no topo, encontra-se aquela com maior custo, maior velocidade e menor capacidade de armazenamento e, na base, o inverso. 
 Memória principal
Componentes da memória principal
A CPU comunica-se com a memória através de um barramento e utiliza os registradores RDM e REM para o envio e recebimento das informações. Utiliza, ainda, registradores para armazenamento durante a transferências. 
As operações de leitura e escrita são gerenciadas pelo controlador de memória. 
Memória cachê
O estudo da memória cache pode ser subdividido em: motivação, acesso, organização, mapeamento e algoritmos de substituição.
Von neuman:
formado por uma CPU, memória, unidade de entrada e unidade de saída
CPU:
unidade logica e aritimética,unidade de controle e registradores internos
Memória: RDM(reg dados), REM(reg endereço)
Barramento:Controle: define tipo de operaçãodados:informa o que sera lido/escritoendereço:informa o endereço de leitura/escritaInterrupção: relógio, e/s, falha de hardware