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2 2 - 12011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Objetivos da aula 1. Componentes 2. Representação da Informação 3. Medidas de desempenho 2 2 - 22011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Componentes Básicos de um Computador • Processador (ou CPU) • Memória • Componentes de E/S 2 2 - 32011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Componentes Básicos de um Computador Unidade Central de Processamento (UCP) ou processador é constituída de milhões de minúsculos circuitos e componentes eletrônicos (transistores, resistores, etc) cujas funções básicas são ler e interpretar instruções de máquinas e realizar as operações matemáticas definidas após a interpretação de uma determinada instrução. Exemplos: Intel, AMD, Motorola/IBM, etc 2 2 - 42011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Componentes Básicos de um Computador Memória é o componente do sistema de computação responsável pelo armazenamento das instruções e dados. Existem diferentes tipos de memória como registradores, memória cache, memória principal e memória secundária. Exemplos: DDR, DIMM, PCI, etc 2 2 - 52011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Componentes Básicos de um Computador Entrada ou saída (E/S) são os dispositivos que servem para que os sistemas de computação se comunique com o mundo exterior. Exemplos: monitor, pendrive, mouse, impressora, etc 2 2 - 62011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Processador Dispositivo de entrada Dispositivo de saída Memória principal (RAM) ou primária Memória secundária Componentes básicos de um computador. 2 2 - 72011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Ciclo Básico de Instrução Início Buscar instrução na memória Interpretar a instrução Buscar operandos (se houver) Executar a operação 2 2 - 82011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Barramento • Definição - conjunto de fios que conduzem sinais elétricos entre os diversos componentes do computador. • Tipos de barramento: 1. Serial – tem um único fio, um único bit é transmitido por vez. 2. Paralelo – constituído por vários fios, vários sinais são transmitidos simultaneamente. • Barramentos podem ser de: 1. Dados – transmite dados entre as unidades. 2. Endereços – conduz endereços. 3. Controle – sincroniza as atividades do sistema. 2 2 - 92011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Barramento Processador Barramento Memória cache Memória principal E/S 2 2 - 102011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Barramento O barramento é único, porém dividido em três conjuntos de fios, cada um servindo a uma finalidade diferente, dentro do mesmo processo de transferência. Os sistemas de computação usam barramentos diferenciados: para dispositivos muito rápidos (processador e memória) e para dispositivos de E/S rápidos (disco rígido, placas de rede local, etc) e para dispositivos lentos (mouse, teclado, etc) 2 2 - 112011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Barramento de Controle (BC) Processador Memória principal INT ACK L E Barramento de Controle 2 2 - 122011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Barramento de Endereços (BE) Características • Largura L = quantidade de fios. • Sistema com N diferentes endereços. N = 2L Exemplo: L = 6 bits • Barramento com 6 fios • Cada endereço tem 6 bits • Total de endereços possíveis: 64 (de zero a 63) 1 0 1 1 0 0 P M Transmissão de 101100 2 2 - 132011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Barramento de Dados (BD) Características • Largura L – quantidade de fios. • Velocidade V - quantidade de bits que são transferidos em cada um dos L fios do barramento. Normalmente medido em Hertz (Hz). Taxa de transferência T = LV Exemplo: L = 10 bits e V = 100 Mhz. • T = 10 x 100 = 1000 MHz = 1 GHz. • Considera-se que 1 MHz = 1 Mbps. • MHz e GHz são unidades do sistema decimal. • Mbps e Gbps são unidades do sistema binário. 2 2 - 142011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Barramento Sistema Expansão Dados Controle Endereços ISA EISA PCI USB etc Para comunicação na placa-mãe Para conecta periféricos 2 2 - 152011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Representação das Informações • Bit – menor unidade de informação armazenável. Pode ser zero ou 1. • Byte – grupo ordenado de 8 bits, é a unidade de armazenamento. • Caractere – normalmente é sinônimo de Byte, mas é usado para fins comerciais. • Palavra – corresponde ao tamanho do dado usado no processador (nem todos os fabricantes usam esta definição). É a unidade de transferência e processamento. 2 2 - 162011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Representação das Informações Nome da unidade Valor 1 pico 10−12 1 nano 10−9 1 micro 10−6 1 mili 10−3 1 unidade 1 1 kilo 103 1 mega 106 1 giga 109 1 tera 1012 2 2 - 172011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Representação das Informações Nome da unidade Valor 1 K 210 = 1.024 1 M 220 = 1.048.576 1 G 230 = 1.073.741.824 1 T 240 = 1.099.511.627.776 2 2 - 182011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação BE – Largura de 24 bits BD – Largura de 32 bits e velocidade de 400MHz BC – 245 tipos diferentes de sinais. a) Capacidade máxima da memória principal. Total = 224 = 16 x 220 = 16 M endereços. b) Taxa de Transferência T = 32 x 400.000.000 = 12.800.000.000 bps = 12,8 Gps c) Quantidade de pinos do processador Total = 24 + 32 + 245 = 301. Exemplo 2 2 - 192011.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - UNIRIO O Sistema de Computação Medidas de Desempenho • Tempo de acesso – corresponde ao tempo necessário para uma leitura ou uma escrita na memória. • Tempo resposta – corresponde ao tempo necessário para o usuário receber a informação pedida. • Vazão (throughput) – corresponde a quantidade de ações ou transações realizadas por um sistema na unidade de tempo. Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19
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