Organização de Computadores Aula 05

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1 Organização de Computadores Aula 05

2 Componente Computador Unidade Central de Processamento (CPU) Memória Unidades de E/S Barramentos

3 Modelo de Von Neumann Apresentado em 1945 Conceito de programa armazenado Separação da Unidade Aritmética e de Controle Utilização de barramentos e registradores Hardware de entrada e saída (I/O)

4 Modelo de Von Neumann 3"(4."%$ 5./4+64/7, 3"(4."%$&#$& 89$7*:;" 89$7*:;"&#$ 2<$.,:=$>!$+-./, 012 0(>4.*:=$> $&?,#">

5 Modelo de Von Neumann Bloco de controle operação CPU Bloco operacional endereços instruções Memória

6 Modelo de Von Neumann Memória: Conjunto de posições/locações endereçáveis Palavras: Posição/locação da memória. Contém e instruções. Palavra: Unidade básica de transferência de/para memória. Palavras são localizadas através de um endereço Dados, instruções e endereços são codificados em binário

7 Modelo de Von Neumann Programa é uma seqüência de instruções, colocadas numa seqüência de endereços A execução de um programa corresponde à execução seqüencial de suas instruções A seqüência das instruções é definida de forma dinâmica em tempo de execução Existência de instruções de controle de fluxo

8 Modelo de Von Neumann Registradores: Posições de memória internas a UCP. Dedicados e de Uso Geral Barramento: Via de comunicação Dados e Instruções, Endereços e Controle Comunicação Síncrona e Assíncrona

9 IAS - Máquina de Neumann!"#$%$&'1&".-%3'$&'4-2+&55%/&".2!"#$%$&'()*#+%'&',-#./0.#+% =*8#8,'.9%!? 7&%*8&29:0."0;$<&*'0"0=%&2#>2&*' -'%./'%"."01)2%'.' "03'4.'!56 (%&)*&+', (7 7&%*8&29:."079)2%9,"!=6!"#$%$&'$&'12".-23& 1)."%"A9

10 Visão Funcional Visão funcional de um computador Guarda de Aparato de movimento de Mecanismo de controle Processamento de

11 Operações (1) Movimentação de ex. teclado para tela Guarda de Aparato de movimento de Mecanismo de controle Processamento de

12 Operações (2) Armazenamento ex. Download da Internet para Disco Guarda de Aparato de movimento de Mecanismo de controle Processamento de

13 Operações (3) Processamento de/para Armazenamento ex. atualização do banco de Guarda de Aparato de movimento de Mecanismo de controle Processamento de

14 Operações (4) Processamento da armazenagem para a E/S ex. impressão de uma tabela do banco de Guarda de Aparato de movimento de Mecanismo de controle Processamento de

15 Estrutura - Nível superior Periféricos Computador Unidade Central de Processamento Memória Principal Computador Sistemas de Interconexão Linhas de comunicação Entrada e Saída

16 Estrutura - A CPU CPU Registradores Unidade de Controle Memória CPU bus E/S Sistema de Interconexão Interna da CPU Unidade Lógico Aritmética

17 Estrutura - A CPU Unidade de Controle Seqüenciador Reg. U.C. bus ULA Registradores e Decodificadores de Controle Memória de Controle

18 Processadores CPU Unidade Central de Processamento Buscar-Decodificar-Executar Unidade de Controle ALU Unidade Lógico-Aritmética Registradores PC Contador de Programas (ou IP) IR Registrador de Instruções SP Apontador da Pilha Outros Registradores de Propósito Geral ou Específicos

19 Ciclo de Data Path A B C D Latches de Entrada da ALU Registradores ( palavras ) C + A ALU Latch de Saida da ALU

20 Execução de Instruções Busca a próxima instrução na memória (apontada por PC) para o IR Incrementa o PC para apontar para a próxima instrução a ser executada Determina o tipo da instrução em IR Se a instrução utiliza palavras da memória, determina onde ela está Busca palavra na memória para um registrador interna, se necessário

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