Modos de entrada/saída

Tamanho: px
Começar a partir da página:

Download "Modos de entrada/saída"

Transcrição

1 Arquitectura de Computadores II Engenharia Informática (11545) Tecnologias e Sistemas de Informação (6621) Modos de entrada/saída Fonte: Arquitectura de Computadores, José Delgado, IST, 2004 Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 1

2 Modos de entrada/saída Modos de transferência de informação entre o processador/memória e os periféricos: Sob controlo do programa (polling); Por interrupção; Por acesso directo à memória (DMA Direct Memory Access); Com co-processador de entradas/saídas. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 2

3 Num extremo (polling), o processador trata de tudo. No outro, o processador limita-se a programar o co-processador; Dado que as entradas/saídas são lentas, a ideia é reduzir o tempo que o processador gasta à espera dos periféricos (libertando-o para outras tarefas). Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 3

4 Pooling O programa controla tudo; O processador faz espera activa contínua (senão pode perder dados) sobre periféricos lentos; A transferência é feita por software. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 4

5 Pooling Faz pedido ao periférico não pronto não Periférico pronto? pronto Transfere dado(s) entre a memória e o periférico Acabou? sim espera activa (latência) Transferência de informação (largura de banda) Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 5

6 Transferência p/ Interrupção A espera já não é activa; O processador só é incomodado quando há coisas para fazer; Cada periférico tem o seu device driver. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 6

7 Transferência p/ Interrupção Faz pedido ao periférico Interrupção! vai fazer outras coisas... Transfere dado(s) entre a memória e o periférico não Acabou? Regista fim de transferência Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/ (Return From Exception) sim RFE

8 DMA: Direct Memory Access A transferência de informação entre o processador/memória e os periféricos é feita em hardware por um controlador especializado. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 8

9 DMA: Direct Memory Access O processador só tem de programar o controlador de DMA, escrevendo em portos próprios do controlador (que em si também é um periférico): Endereço de origem Endereço de destino Número de palavras a transferir Qual o modo de DMA Durante a transferência, os endereços de origem e destino são incrementados automaticamente. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/2015 9

10 DMA: Direct Memory Access Na ausência de pedidos de DMA o processador funciona normalmente nos acessos à memória e/ou periféricos; Durante a transferência, o controlador de DMA toma controlo dos barramentos do sistema (endereços e dados); É a implementação em hardware das instruções de transferência de dados. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

11 DMA: Direct Memory Access Antes de iniciar a transferência, o controlador pede ao processador autorização para controlar os barramentos, usando sinais de protocolo (Bus Request e Bus Grant); Quando acaba, liberta-os logo (desactivando o Bus Request); Mesmo durante a transferência, o processador pode continuar a trabalhar internamente até precisar de aceder à memória (para acesso de dados ou para fetch). Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

12 Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

13 Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

14 Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

15 Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

16 Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

17 Tipos de DMA: Simultâneo (dado é lido da fonte e escrito ao mesmo tempo no destino através do bus dados); Sequencial (dado é lido primeiro para um registo interno do controlador e escrito a seguir permite transferências memória-memória) Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

18 Modos de DMA: Palavra, ou cycle stealing (o controlador liberta o bus após cada palavra transferida); Rajada, ou burst (controlador toma conta do bus até não haver mais palavras disponíveis imediatamente); Bloco (controlador toma conta do bus até todos os dados terem sido transferidos, mesmo que tenha de estar à espera de dados só para periféricos muito rápidos). Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

19 Co-processador de entradas/saídas É o modo mais flexível e poderoso de fazer entradas/saídas; O co-processador corresponde a um controlador de DMA que pode executar um programa (em vez de apenas modos fixos), fazendo fetch por si próprio; Tem um conjunto de instruções limitado, especializado em entradas/saídas; O co-processador partilha a memória do processador (e compete com ele no acesso ao bus e à memória. As rotinas de entradas/saídas têm de ser feitas com cuidado); A comunicação processador/co-processador faz-se tipicamente por variáveis partilhadas. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

20 Co-processador de entradas/saídas Memória Processador Co-processador Periférico 1 Periférico 2 Periférico 3 Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

21 Gerir vários periféricos Um computador tem normalmente vários periféricos e pode misturar os vários modos de transferência de dados. Deve-se ter em atenção: Deve-se ter em atenção: A transferência sob controlo do programa (polling) deve ser reservada para periféricos lentos, sem temporizações críticas e com protocolos que possam ser interrompidos A transferência por interrupções é mais eficiente, mas pesada para transferência de grandes quantidades de informação (a transferência em si é feita por software) A transferência por DMA (ou com co-processador) é a mais eficiente, mas o processador pode não conseguir atender interrupções durante uma transferência. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

22 Conclusões O desempenho dos computadores depende de vários factores que não são independentes (tecnologia, arquitectura e compiladores); O que interessa optimizar é o tempo de execução e não um dado factor (para comparação, usam-se benchmarks standard). Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

23 Conclusões Mesmo que se melhore um dos factores sem afectar os restantes, o tempo de execução pode não melhorar tanto como esse factor (lei de Amdahl); Os estrangulamentos acabam por ser dominantes ( lei do elo mais fraco...); Existem várias formas de um computador lidar com os periféricos (polling, interrupções, DMA, co-processador de entradas saídas, etc). A mais adequada depende da aplicação. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

24 Arquitectura de Computadores II Engenharia Informática (11545) Tecnologias e Sistemas de Informação (6621) Arquitectura CISC e RISC Fonte: Arquitectura de Computadores, José Delgado, IST, 2004 Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

25 Evolução das Arquitecturas Nos primórdios dos microprocessadores (>1971), o hardware evoluiu rapidamente, e primeiro que o software; A linguagem Pascal apareceu em 1971, C em A tecnologia dos compiladores teve uma evolução mais lenta (só na década de 80 houve uma maior evolução nas optimizações e geração do código); Na década de 70, os engenheiros do hardware desenharam os microprocessadores na base de incluir o maior número de funcionalidades possível, no pressuposto de que os compiladores iriam usar tudo o que eles pudessem incluir. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

26 Evolução das Arquitecturas No início da década de 80, D. Patterson e o seu grupo descobriram que afinal : As instruções mais simples dominavam nos programas As instruções mais complexas pouco ou nunca eram geradas pelos compiladores As instruções complexas complicavam toda a arquitectura, obrigando a diminuir a frequência do relógio (mesmo as instruções mais simples ficavam mais lentas). Tipo de instrução Frequência Leitura da memória 22% Salto condicional 20% Comparação R1, R2 16% Escrita na memória 12% ADD 8% AND 6% SUB 5% MOV R1, R2 4% CALL 1% RET 1% Outras 4% Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

27 Arquitectura RISC Em 1982, D. Patterson desenhou o RISC I, numa perspectiva minimalista (Reduced Instruction Set Computer): O hardware é o mais simples possível Não há pilha Só há duas instruções para aceder à memória (LOAD e STORE) Só há um modo de endereçamento Não há flags Poucas instruções, fáceis de descodificar Optimizado para processamento com estágios (a ver adiante) O compilador é o responsável por compensar a diminuição do nível da arquitectura (gerando um maior número de instruções) Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

28 Formato Fixo vs Variável Objectivo: simplificar as especificações da arquitectura para simplificar o hardware para o relógio ter a maior frequência possível. Problema: incluir uma constante de N bits numa instrução de um processador que só tem N bits. Solução CISC (formato variável: campo opcional que só existe nas instruções que têm a constante) Solução RISC (formato fixo: 2 instruções): Carrega parte baixa Carrega parte alta RISC = descodificação das instruções mais simples Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

29 CISC vs RISC Assim, arquitecturas clássicas foram apelidadas de CISC (Complex Instruction Set Computers). Característica típica CISC RISC Formato das instruções Variável Fixo Instruções Complexas e numerosas Simples e poucas Relógio Mais lento Mais rápido Ciclos de relógio/instrução Tipicamente > 2 Tipicamente 1 Modos de endereçamento Muitos Poucos Operandos Registos e memória Só registos Acesso à memória Muitas instruções Só LOAD-STORE Número de registos Pequeno Maior Objectivo fundamental Funcionalidade Desempenho Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

30 Actualmente Depois de algum fanatismo RISC, hoje a situação está mais equilibrada, com o melhor do RISC e CISC. O princípio RISC: não é só quanto mais simples o hardware, melhor mas sim o simples não deve ficar mais lento por causa do mais complicado. Deve-se optimizar o caso mais frequente Quase todos os processadores hoje em dia têm uma base RISC (conjunto de instruções simples e regular, formato das instruções fixo, LOAD-STORE, muitas instruções executa num só ciclo de relógio,...); O resistente é o Pentium, por compatibilidade, mas isso está a mudar com a nova arquitectura de 64 bits. Nuno Pombo / Paulo Fazendeiro Arquitectura Computadores II 2014/

Programação de. Programa. Bibliografia. Páginas electrónicas de PM. Regras das aulas de laboratório. Métodos de Ensino - Aulas

Programação de. Programa. Bibliografia. Páginas electrónicas de PM. Regras das aulas de laboratório. Métodos de Ensino - Aulas Programa Programação de Microprocessadores 1º Ano 2º Semestre A arquitectura dos computadores A linguagem C 1 aula 7 aulas Talvez haja mais algum assunto a abordar nas aulas seguintes Mestrado Integrado

Leia mais

Entradas/Saídas. Programação por espera activa Programação por interrupções

Entradas/Saídas. Programação por espera activa Programação por interrupções Entradas/Saídas Programação por espera activa Programação por interrupções Programação por espera activa 1. O programa lê o estado do periférico: CPU pede ao controlador (IN) o valor no registo ESTADO

Leia mais

O Nível ISA. Modelo de programação Arquitecturas CISC e RISC Introdução ao IA-32 da Intel

O Nível ISA. Modelo de programação Arquitecturas CISC e RISC Introdução ao IA-32 da Intel O Nível ISA Modelo de programação Arquitecturas CISC e RISC Introdução ao IA-32 da Intel Nível ISA (Instruction Set Architecture) Tipos de dados Inteiros (1, 2, 4 ou 8 bytes) Servem também para representar

Leia mais

Processador. S. W. Song. MAC 412 - Organização de Computadores

Processador. S. W. Song. MAC 412 - Organização de Computadores Processador S. W. Song MAC 412 - Organização de Computadores Processador Veremos: Pinos típicos do processador. Barramento e arbitragem no seu uso. Em aulas futuras: Arquiteturas microcomputadas. CISC

Leia mais

Entrada e Saída. Interface entre periféricos, processador e memória. Fonte: Minho - Portugal 1

Entrada e Saída. Interface entre periféricos, processador e memória. Fonte: Minho - Portugal 1 Entrada e Saída Interface entre periféricos, processador e memória Fonte: Minho - Portugal 1 Ligação Processador/Memória - Periférico Processador Memória Controlo Dados Controlador Fonte: Minho - Portugal

Leia mais

Informática I. Aula 5. http://www.ic.uff.br/~bianca/informatica1/ Aula 5-13/05/2006 1

Informática I. Aula 5. http://www.ic.uff.br/~bianca/informatica1/ Aula 5-13/05/2006 1 Informática I Aula 5 http://www.ic.uff.br/~bianca/informatica1/ Aula 5-13/05/2006 1 Ementa Histórico dos Computadores Noções de Hardware e Software Microprocessadores Sistemas Numéricos e Representação

Leia mais

Arquitectura de Computadores

Arquitectura de Computadores Arquitectura de Computadores Modos de Transferência de Informação (14.6) José Monteiro Licenciatura em Engenharia Informática e de Computadores Departamento de Engenharia Informática (DEI) Instituto Superior

Leia mais

Hardware Fundamental

Hardware Fundamental Hardware Fundamental Arquitectura de Computadores 10º Ano 2006/2007 Unidade de Sistema Um computador é um sistema capaz de processar informação de acordo com as instruções contidas em programas. Na década

Leia mais

Arquitecturas Alternativas. Pipelining Super-escalar VLIW IA-64

Arquitecturas Alternativas. Pipelining Super-escalar VLIW IA-64 Arquitecturas Alternativas Pipelining Super-escalar VLIW IA-64 Pipeline de execução A execução de uma instrução passa por várias fases: Vimos o ciclo: fetch, decode, execute fetch decode execute instrução

Leia mais

ORGANIZAÇÃO BÁSICA DE COMPUTADORES E LINGUAGEM DE MONTAGEM

ORGANIZAÇÃO BÁSICA DE COMPUTADORES E LINGUAGEM DE MONTAGEM Linguagem de programação Linguagem de Alto Nível próximo ao ser humano, escrita de forma textual. Ex: if (a==b) a=b+c; Linguagem de Montagem (Assembly) próximo à linguagem de máquina, escrita em códigos

Leia mais

Capítulo 4. MARIE (Machine Architecture Really Intuitive and Easy)

Capítulo 4. MARIE (Machine Architecture Really Intuitive and Easy) Capítulo 4 João Lourenço Joao.Lourenco@di.fct.unl.pt Faculdade de Ciências e Tecnologia Universidade Nova de Lisboa 2007-2008 MARIE (Machine Architecture Really Intuitive and Easy) Adaptado dos transparentes

Leia mais

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES CAPÍTULO II AULA X

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES CAPÍTULO II AULA X ARQUITECTURA DE COMPUTADORES CAPÍTULO II AULA X Índice Traduzindo e iniciando uma aplicação Compiladores Assembladores Linkers Loaders DLLs Iniciando um programa em Java Após toda a matéria abordada nesta

Leia mais

Introdução à Engenharia de Computação

Introdução à Engenharia de Computação Introdução à Engenharia de Computação Tópico: Organização Básica de um Computador Digital Introdução à Engenharia de Computação 2 Componentes de um Computador Computador Eletrônico Digital É um sistema

Leia mais

Entradas/Saídas. 1. Princípios de hardware/software de E/S 2. Camadas de software de E/S 3. Relógios (Temporizadores) 4. Gestão de consumo de potência

Entradas/Saídas. 1. Princípios de hardware/software de E/S 2. Camadas de software de E/S 3. Relógios (Temporizadores) 4. Gestão de consumo de potência Entradas/Saídas 1. Princípios de hardware/software de E/S 2. Camadas de software de E/S 3. Relógios (Temporizadores) 4. Gestão de consumo de potência Organização de um Sistema Operativo System Call Handler

Leia mais

Conjunto de Instruções e Arquitectura p.1

Conjunto de Instruções e Arquitectura p.1 Conjunto de Instruções e Arquitectura Luís Nogueira luis@dei.isep.ipp.pt Departamento Engenharia Informática Instituto Superior de Engenharia do Porto Conjunto de Instruções e Arquitectura p.1 Organização

Leia mais

Dispositivos de Entrada e Saída

Dispositivos de Entrada e Saída SEL-0415 Introdução à Organização de Computadores Dispositivos de Entrada e Saída Aula 9 Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira ENTRADA e SAÍDA (E/S) (I/O - Input/Output) n Inserção dos dados (programa)

Leia mais

Sistemas Operativos I

Sistemas Operativos I Arquitectura de um Computador Maria João Viamonte / Luis Lino Ferreira Fevereiro de 2006 Sumário Arquitectura de um Computador Estrutura de I/O Estrutura de Armazenamento Hierarquia de Armazenamento Protecção

Leia mais

Sistemas Operativos. Sumário. Estruturas de sistemas de computação. ! Operação de um sistema de computação. ! Estruturas de E/S

Sistemas Operativos. Sumário. Estruturas de sistemas de computação. ! Operação de um sistema de computação. ! Estruturas de E/S Estruturas de sistemas de computação Sumário! Operação de um sistema de computação! Estruturas de E/S! Estruturas de armazenamento! Hierarquia de armazenamento 2 1 Arquitectura de um sistema de computação

Leia mais

Interrupções. As interrupções são casos especiais de chamadas de procedimentos.

Interrupções. As interrupções são casos especiais de chamadas de procedimentos. Interrupções Uma interrupção é equivalente a uma chamada de procedimento. A chamada é equivalente a um CALL gerado pela execução de uma instrução. As interrupções são casos especiais de chamadas de procedimentos.

Leia mais

Acetatos de apoio às aulas teóricas

Acetatos de apoio às aulas teóricas Microprocessadores e Aplicações Acetatos de apoio às aulas teóricas Ana Cristina Lopes Dep. Engenharia Electrotécnica http://orion.ipt.pt anacris@ipt.pt Ana Cristina Lopes, 24 de Outubro de 2004 Microprocessadores

Leia mais

SSC510 Arquitetura de Computadores. 2ª aula

SSC510 Arquitetura de Computadores. 2ª aula SSC510 Arquitetura de Computadores 2ª aula PROFA. SARITA MAZZINI BRUSCHI CISC E RISC ARQUITETURA MIPS PIPELINE Arquitetura CISC CISC Complex Instruction Set Computer Computadores complexos devido a: Instruções

Leia mais

Microcontroladores e Interfaces 3º Ano Eng. Electrónica Industrial

Microcontroladores e Interfaces 3º Ano Eng. Electrónica Industrial Microcontroladores e Interfaces 3º Ano Eng. Electrónica Industrial Carlos A. Silva 2º Semestre de 2005/2006 http://www.dei.uminho.pt/lic/mint Assunto: Pipeline Aula #5 28 Mar 06 Revisão Na implementação

Leia mais

Componentes básicos de um sistema computacional. Cap. 1 (Stallings)

Componentes básicos de um sistema computacional. Cap. 1 (Stallings) Componentes básicos de um sistema computacional Cap. 1 (Stallings) 1 Sistema de Operação Explora recursos de hardware de um ou mais processadores Provê um conjunto de serviços aos utilizadores Gerencia

Leia mais

Arquiteturas RISC. (Reduced Instructions Set Computers)

Arquiteturas RISC. (Reduced Instructions Set Computers) Arquiteturas RISC (Reduced Instructions Set Computers) 1 INOVAÇÕES DESDE O SURGIMENTO DO COMPU- TADOR DE PROGRAMA ARMAZENADO (1950)! O conceito de família: desacoplamento da arquitetura de uma máquina

Leia mais

ARQUITETURA DE COMPUTADORES

ARQUITETURA DE COMPUTADORES 01001111 01110010 01100111 01100001 01101110 01101001 01111010 01100001 11100111 11100011 01101111 00100000 01100100 01100101 00100000 01000011 01101111 01101101 01110000 01110101 01110100 01100001 01100100

Leia mais

Unidade 11: A Unidade de Controle Prof. Daniel Caetano

Unidade 11: A Unidade de Controle Prof. Daniel Caetano Arquitetura e Organização de Computadores 1 Unidade 11: A Unidade de Controle Prof. Daniel Caetano Objetivo: Apresentar as funções o mecanismo de atuação da Unidade de Controle. Bibliografia: - STALLINGS,

Leia mais

Sistemas Microcontrolados

Sistemas Microcontrolados Sistemas Microcontrolados Uma Abordagem com o Microcontrolador PIC 16F84 Nardênio Almeida Martins Novatec Editora Capítulo 1 Introdução Os microcontroladores estão presentes em quase tudo o que envolve

Leia mais

Gestão do Risco e da Qualidade no Desenvolvimento de Software

Gestão do Risco e da Qualidade no Desenvolvimento de Software Gestão do Risco e da Qualidade no Desenvolvimento de Software Questionário Taxinómico do Software Engineering Institute António Miguel 1. Constrangimentos do Projecto Os Constrangimentos ao Projecto referem-se

Leia mais

Arquitectura de Computadores

Arquitectura de Computadores Arquitectura de Computadores Fundamentos (9, 10.1 a 10.3) José Monteiro Licenciatura em Engenharia Informática e de Computadores Departamento de Engenharia Informática (DEI) Instituto Superior Técnico

Leia mais

CPU - Significado CPU. Central Processing Unit. Unidade Central de Processamento

CPU - Significado CPU. Central Processing Unit. Unidade Central de Processamento CPU - Significado CPU Central Processing Unit Unidade Central de Processamento CPU - Função Na CPU são executadas as instruções Instrução: comando que define integralmente uma operação a ser executada

Leia mais

Arquitetura de um Computador

Arquitetura de um Computador Arquitetura de um Computador Discos Impressora tape-drives CPU Controlador Disco Controlador impressora Controlador tape-driver controlador memoria bus memoria Os periféricos de I/O e o CPU executam concorrentemente.

Leia mais

MICROPROCESSADORES. Arquitectura do Conjunto de Instruções. Nuno Cavaco Gomes Horta. Universidade Técnica de Lisboa / Instituto Superior Técnico

MICROPROCESSADORES. Arquitectura do Conjunto de Instruções. Nuno Cavaco Gomes Horta. Universidade Técnica de Lisboa / Instituto Superior Técnico MICROPROCESSADORES Nuno Cavaco Gomes Horta Universidade Técnica de Lisboa / Instituto Superior Técnico Sumário Introdução Unidade de Processamento Unidade de Controlo Conjunto de Instruções Unidade Central

Leia mais

Unidade Central de Processamento (CPU) Processador. Renan Manola Introdução ao Computador 2010/01

Unidade Central de Processamento (CPU) Processador. Renan Manola Introdução ao Computador 2010/01 Unidade Central de Processamento (CPU) Processador Renan Manola Introdução ao Computador 2010/01 Componentes de um Computador (1) Computador Eletrônico Digital É um sistema composto por: Memória Principal

Leia mais

Figura 1 - O computador

Figura 1 - O computador Organização e arquitectura dum computador Índice Índice... 2 1. Introdução... 3 2. Representação da informação no computador... 4 3. Funcionamento básico dum computador... 5 4. Estrutura do processador...

Leia mais

Linguagem de Montagem Funcionamento de CPU e Assembly Rudimentar

Linguagem de Montagem Funcionamento de CPU e Assembly Rudimentar Componentes de um Computador (5) Linguagem de Montagem Funcionamento de CPU e Assembly Rudimentar Prof. João Paulo A. Almeida (jpalmeida@inf.ufes.br) 2007/01 - INF02597 Com slides de Roberta Lima Gomes

Leia mais

Arquitetura do conjunto de instruções (ISA); características de instruções de máquina; tipos de operandos

Arquitetura do conjunto de instruções (ISA); características de instruções de máquina; tipos de operandos Arquitetura do conjunto de instruções (ISA); características de instruções de máquina; tipos de operandos Abordaremos nesta aula assuntos referentes à arquitetura do conjunto de instruções, tipos de operandos

Leia mais

Conjunto de instruções do CPU. Arquitectura de um computador. Definição das instruções (1) Definição das instruções (2)

Conjunto de instruções do CPU. Arquitectura de um computador. Definição das instruções (1) Definição das instruções (2) Arquitectura de um computador Caracterizada por: Conjunto de instruções do processador (ISA Estrutura interna do processador (que registadores existem, etc Modelo de memória (dimensão endereçável, alcance

Leia mais

Aula 14: Instruções e Seus Tipos

Aula 14: Instruções e Seus Tipos Aula 14: Instruções e Seus Tipos Diego Passos Universidade Federal Fluminense Fundamentos de Arquiteturas de Computadores Diego Passos (UFF) Instruções e Seus Tipos FAC 1 / 35 Conceitos Básicos Diego Passos

Leia mais

INSTALAÇÃO e MANUTENÇÃO de MICRO COMPUTADORES

INSTALAÇÃO e MANUTENÇÃO de MICRO COMPUTADORES INSTALAÇÃO e MANUTENÇÃO de MICRO COMPUTADORES 2010/2011 1 Processador O microprocessador, popularmente conhecido como processador, é um circuito integrado que realiza as funções de cálculo e tomada de

Leia mais

Arquitetura de processadores: RISC e CISC

Arquitetura de processadores: RISC e CISC Arquitetura de processadores: RISC e CISC A arquitetura de processador descreve o processador que foi usado em um computador. Grande parte dos computadores vêm com identificação e literatura descrevendo

Leia mais

IDENTIFICAÇÃO MANUTENÇÃO

IDENTIFICAÇÃO MANUTENÇÃO IDENTIFICAÇÃO MANUTENÇÃO ESTRUTURA DOS MICROS PADRÃO PC AULA 01 Sobre aula 1 Números binários e hexadecimais Dispositivos digitais e analógicos Circuitos integrados Estrutura dos micros padrão PC Micros

Leia mais

O hardware é a parte física do computador, como o processador, memória, placamãe, entre outras. Figura 2.1 Sistema Computacional Hardware

O hardware é a parte física do computador, como o processador, memória, placamãe, entre outras. Figura 2.1 Sistema Computacional Hardware 1 2 Revisão de Hardware 2.1 Hardware O hardware é a parte física do computador, como o processador, memória, placamãe, entre outras. Figura 2.1 Sistema Computacional Hardware 2.1.1 Processador O Processador

Leia mais

Sistemas Operativos. Gestão de memória. Rui Maranhão (rma@fe.up.pt)

Sistemas Operativos. Gestão de memória. Rui Maranhão (rma@fe.up.pt) Sistemas Operativos Gestão de memória Rui Maranhão (rma@fe.up.pt) Gestão de memória idealmente a memória seria grande rápida não volátil contudo, na realidade existem limitações físicas! Portanto... hierarquia

Leia mais

Arquitectura de Computadores

Arquitectura de Computadores Nuno Cavaco Gomes Horta Universidade Técnica de Lisboa / Instituto Superior Técnico Sumário Introdução Unidade de Processamento Unidade de Controlo Conjunto de Instruções Unidade Central de Processamento

Leia mais

1.3. Componentes dum sistema informático HARDWARE SOFTWARE

1.3. Componentes dum sistema informático HARDWARE SOFTWARE 1.3. Componentes dum sistema informático Computador Sistema Informático HARDWARE SOFTWARE + Periféricos Sistema Operativo Aplicações HARDWARE - representa todos os componentes físicos de um sistema informático,

Leia mais

ARQUITETURA DE COMPUTADORES

ARQUITETURA DE COMPUTADORES 1 ARQUITETURA DE COMPUTADORES U C P Prof. Leandro Coelho Plano de Aula 2 Aula Passada Definição Evolução dos Computadores Histórico Modelo de Von-Neumann Básico CPU Mémoria E/S Barramentos Plano de Aula

Leia mais

Gestor de Processos Núcleo do Sistema Operativo

Gestor de Processos Núcleo do Sistema Operativo Alínea do 1º teste 2015/16: Considere a linha: for (i=0;i

Leia mais

Disciplina: Laboratório de Circuitos Digitais

Disciplina: Laboratório de Circuitos Digitais Universidade Federal de São Carlos Disciplina: Laboratório de Circuitos Digitais Prof. Dr. Emerson Carlos Pedrino 9ª Pratica: Computador de 16 bits Data:17/07/2014 Nome: Adrián Agüero Faraldo RA: 612227

Leia mais

Memórias. Considerações iniciais Tipos de memórias RAMs Estrutura das RAMs Expansão das RAMs 12/3/10. Mário Serafim Nunes Guilherme Silva Arroz

Memórias. Considerações iniciais Tipos de memórias RAMs Estrutura das RAMs Expansão das RAMs 12/3/10. Mário Serafim Nunes Guilherme Silva Arroz Memórias - Taguspark Considerações iniciais Tipos de memórias RAMs Estrutura das RAMs Expansão das RAMs 2 1 - Taguspark Em muitas situações, é necessário armazenar um conjunto muito grande de palavras

Leia mais

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES

ARQUITECTURA DE COMPUTADORES ARQUITECTURA DE COMPUTADORES CAPÍTULO IV AULA II Maio 2014 Índice Processadores Revisões Pipelining Pipeline hazards Hazard estrutural Hazard de dados Hazard de controlo Pipelining datapath Pipelined control

Leia mais

Entradas/Saídas. Programação por interrupções Conceitos gerais Programação da porta série Transmissão

Entradas/Saídas. Programação por interrupções Conceitos gerais Programação da porta série Transmissão Entradas/Saídas Programação por interrupções Conceitos gerais Programação da porta série Transmissão Problemas a resolver Como identificar a interrupção? Motivo da interrupção Que rotina executar? Como

Leia mais

MICROPROCESSADORES. Unidade de Entrada/Saída (I/O) Nuno Cavaco Gomes Horta. Universidade Técnica de Lisboa / Instituto Superior Técnico.

MICROPROCESSADORES. Unidade de Entrada/Saída (I/O) Nuno Cavaco Gomes Horta. Universidade Técnica de Lisboa / Instituto Superior Técnico. MICROPROCESSADORES (I/O) Nuno Cavaco Gomes Horta Universidade Técnica de Lisboa / Instituto Superior Técnico Sumário Introdução Unidade de Processamento Unidade de Controlo Conjunto de Instruções Unidade

Leia mais

Introdução aos Computadores

Introdução aos Computadores Introdução aos Computadores Computadores e Redes de Comunicação Mestrado em Gestão de Informação, FEUP 06/07 Sérgio Sobral Nunes mail: sergio.nunes@fe.up.pt web: www.fe.up.pt/~ssn Sumário Definição Breve

Leia mais

RISC simples. Aula 7. 31 de Março de 2005 1

RISC simples. Aula 7. 31 de Março de 2005 1 RISC simples Aula 7 31 de Março de 2005 1 Estrutura desta aula Principais características dos processadores RISC Estrutura de um processador (MIPS) sem pipeline, de ciclo único O datapath ou circuito de

Leia mais

Organização de Computadores 2005/2006 Processamento Paralelo

Organização de Computadores 2005/2006 Processamento Paralelo Organização de Computadores 2005/2006 Processamento Paralelo Paulo Ferreira paf a dei.isep.ipp.pt Maio de 2006 Introdução 2 Porquê?...........................................................................................

Leia mais

Conjunto de instruções. O Conjunto de Instruções. Conjunto de instruções. Instruções típicas. Instruções típicas. Instruções típicas

Conjunto de instruções. O Conjunto de Instruções. Conjunto de instruções. Instruções típicas. Instruções típicas. Instruções típicas Conjunto de instruções O Conjunto de Instruções ISA Instruction Set Architecture Alguns conceitos... Linguagem máquina Combinação de 0 s e 1 s organizados segundo palavras que são as instruções que o processador

Leia mais

Sistemas Computacionais II Professor Frederico Sauer

Sistemas Computacionais II Professor Frederico Sauer Sistemas Computacionais II Professor Frederico Sauer Livro-texto: Introdução à Organização de Computadores 4ª edição Mário A. Monteiro Livros Técnicos e Científicos Editora. Atenção: Este material não

Leia mais

Primeiros "computadores" digitais. Execução de um programa. Consolas. Primórdios dos computadores. Memória interna. Computadores com memória interna

Primeiros computadores digitais. Execução de um programa. Consolas. Primórdios dos computadores. Memória interna. Computadores com memória interna Execução de um O executa um Quais os seus componentes? Como estes se organizam e interactuam? entrada de dados processador, memória, input bits periféricos,etc bits saída de dados output Primeiros "es"

Leia mais

MICROPROCESSADORES Nuno Cavaco Gomes Horta Universidade Técnica de Lisboa / Instituto Superior Técnico

MICROPROCESSADORES Nuno Cavaco Gomes Horta Universidade Técnica de Lisboa / Instituto Superior Técnico MICROPROCESSADORES Nuno Cavaco Gomes Horta Universidade Técnica de Lisboa / Instituto Superior Técnico Sumário Introdução Unidade de Controlo Conjunto de Instruções Unidade Central de Processamento (CPU)

Leia mais

Arquitetura de Computadores Paralelismo, CISC X RISC, Interpretação X Tradução, Caminho de dados

Arquitetura de Computadores Paralelismo, CISC X RISC, Interpretação X Tradução, Caminho de dados Arquitetura de Computadores Paralelismo, CISC X RISC, Interpretação X Tradução, Caminho de dados Organização de um Computador Típico Memória: Armazena dados e programas. Processador (CPU - Central Processing

Leia mais

Selecção de Instruções

Selecção de Instruções 1 Selecção de Instruções Compilação 2003/04 2004 Salvador Abreu 2 Resumo Objectivo: A partir da IR, Gerar código para uma arquitectura concreta máquinas CISC máquinas load/store (RISC) Ainda não resolver

Leia mais

Computador Cleópatra

Computador Cleópatra ORGNIZÇÃO E RQUITETUR DE COMPUTDORES Computador Cleópatra Introdução a rquitetura e Programação lexandre mory Edson Moreno 2 / 9 Na ula nterior bstração em Software Programa em linguagem C Programa em

Leia mais

Implementadas por Computador

Implementadas por Computador «Título Dia Aberto da Acção» da PI «Nome Ricardo Formador» Pereira «Título Invenções do Módulo» Implementadas por Computador «Função Desempenhada» Examinador de Patentes Universidade de «Local» Évora «dd.mm.aaaa»

Leia mais

Symmetric Multiprocessing Simultaneous Multithreading Paralelismo ao nível dos dados

Symmetric Multiprocessing Simultaneous Multithreading Paralelismo ao nível dos dados Symmetric Multiprocessing Simultaneous Multithreading Paralelismo ao nível dos dados Luís Nogueira luis@dei.isep.ipp.pt Departamento Engenharia Informática Instituto Superior de Engenharia do Porto SMP,

Leia mais

STC5 Redes de informação e comunicação

STC5 Redes de informação e comunicação STC5 Redes de informação e comunicação João Paulo Ferreira Técnico de organização de eventos Modulo: STC5 Redes de informação e comunicação Formador: Hélder Alvalade 0 Índice Introdução... 2 Desenvolvimento...

Leia mais

Introdução à Organização de Computadores. Sistemas da Computação Prof. Rossano Pablo Pinto, Msc. rossano at gmail com 2 semestre 2007

Introdução à Organização de Computadores. Sistemas da Computação Prof. Rossano Pablo Pinto, Msc. rossano at gmail com 2 semestre 2007 Introdução à Organização de Computadores Sistemas da Computação Prof. Rossano Pablo Pinto, Msc. rossano at gmail com 2 semestre 2007 Tópicos Processadores Memória Principal Memória Secundária Entrada e

Leia mais

Escola Secundária de Emídio Navarro

Escola Secundária de Emídio Navarro Escola Secundária de Emídio Navarro Curso Secundário de Carácter Geral (Agrupamento 4) Introdução às Tecnologias de Informação Correcção da ficha de trabalho N.º 1 1. Refere algumas das principais áreas

Leia mais

Entrada e Saída. Prof. Leonardo Barreto Campos 1

Entrada e Saída. Prof. Leonardo Barreto Campos 1 Entrada e Saída Prof. Leonardo Barreto Campos 1 Sumário Introdução; Dispositivos Externos; E/S Programada; E/S Dirigida por Interrupção; Acesso Direto à Memória; Bibliografia. Prof. Leonardo Barreto Campos

Leia mais

Estrutura de um Computador

Estrutura de um Computador Estrutura de um Computador Tratando-se o computador de uma máquina complexa a sua estrutura pode ser apreciada a diferentes níveis de detalhe, duma forma hierárquica. AC1 Arquitectura e Organização de

Leia mais

Pipelining - analogia

Pipelining - analogia PIPELINE Pipelining - analogia Pipelining OBJECTIVO: Aumentar o desempenho pelo aumento do fluxo de instruções Program execution Time order (in instructions) lw $1, 100($0) Instruction fetch ALU Data access

Leia mais

Organização de Computadores 1

Organização de Computadores 1 Organização de Computadores 1 5 CONJUNTO DE INSTRUÇÕES Prof. Luiz Gustavo A. Martins Introdução O que é um conjunto de instruções? Coleção completa das instruções que a CPU é capaz de executar (entende).

Leia mais

Disciplina: Sistemas Operacionais - CAFW-UFSM Professor: Roberto Franciscatto

Disciplina: Sistemas Operacionais - CAFW-UFSM Professor: Roberto Franciscatto Disciplina: Sistemas Operacionais - CAFW-UFSM Professor: Roberto Franciscatto Introdução É preciso conhecer a estrutura de um sistema de computação antes que possamos explorar os detalhes de sua operação.

Leia mais

Programação de Sistemas

Programação de Sistemas Programação de Sistemas Introdução à gestão de memória Programação de Sistemas Gestão de memória : 1/16 Introdução (1) A memória central de um computador é escassa. [1981] IBM PC lançado com 64KB na motherboard,

Leia mais

Cap. 5 - Microprocessadores

Cap. 5 - Microprocessadores Cap. 5 - Microprocessadores Arquitectura de Computadores 2010/2011 Licenciatura em Informática de Gestão Dora Melo (Responsável) Originais cedidos gentilmente por António Trigo (2009/2010) Instituto Superior

Leia mais

Gerenciamento de Entrada e Saída Hélio Crestana Guardia e Hermes Senger

Gerenciamento de Entrada e Saída Hélio Crestana Guardia e Hermes Senger Gerenciamento de Entrada e Saída Hélio Crestana Guardia e Hermes Senger O controle da entrada e saída (E/S ou I/O, input/output) de dados dos dispositivos é uma das funções principais de um sistema operacional.

Leia mais

Organização de Computadores Como a informação é processada?

Organização de Computadores Como a informação é processada? Curso de ADS/DTEE/IFBA Organização de Computadores Como a informação é processada? Prof. Antonio Carlos Referências Bibliográficas: 1. Ciência da Computação: Uma visão abrangente - J.Glenn Brokshear 2.

Leia mais

ARQUITETURA DE COMPUTADORES - 1866

ARQUITETURA DE COMPUTADORES - 1866 7 Unidade Central de Processamento (UCP): O processador é o componente vital do sistema de computação, responsável pela realização das operações de processamento e de controle, durante a execução de um

Leia mais

EEC2104 Microprocessadores

EEC2104 Microprocessadores EEC2104 Microprocessadores Edição 2005/2006 Apresentação da disciplina Missão e Objectivos Ganhar competências que permitam desenvolver aplicações baseadas em microprocessadores (MPs) e microcontroladores

Leia mais

Aula 26: Arquiteturas RISC vs. CISC

Aula 26: Arquiteturas RISC vs. CISC Aula 26: Arquiteturas RISC vs CISC Diego Passos Universidade Federal Fluminense Fundamentos de Arquiteturas de Computadores Diego Passos (UFF) Arquiteturas RISC vs CISC FAC 1 / 33 Revisão Diego Passos

Leia mais

Algumas características especiais

Algumas características especiais Algumas características especiais Tópicos o Medidas de desempenho o CISC versus RISC o Arquiteturas Superescalares o Arquiteturas VLIW Medidas de desempenho Desempenho é muito dependente da aplicação MIPS:

Leia mais

Descrição do Produto. Altus S. A. 1

Descrição do Produto. Altus S. A. 1 Descrição do Produto O software MasterTool IEC é um ambiente completo de desenvolvimento de aplicações para os controladores programáveis da Série Duo. Esta ferramenta permite a programação e a configuração

Leia mais

Nível da Arquitetura do Conjunto das Instruções

Nível da Arquitetura do Conjunto das Instruções Nível da Arquitetura do Conjunto das Instruções (Aula 13) Fluxo de Controle Fluxo Seqüencial de Controle e Desvios (1) Fluxo de Controle: É a seqüência na qual instruções são dinamicamente executadas Isto

Leia mais

Comparação entre as arquitecturas de processadores RISC e CISC

Comparação entre as arquitecturas de processadores RISC e CISC Comparação entre as arquitecturas de processadores RISC e CISC Luís Filipe Silva 1, Vítor José Marques Antunes 2 1 Email: ee91163@fe.up.pt 2 Email: ee95070@fe.up.pt Faculdade de Engenharia da Universidade

Leia mais

CAPÍTULO 2 ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES

CAPÍTULO 2 ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES CAPÍTULO 2 ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES 2.1 Organização de um Computador Típico : Armazena dados e programas. Processador (CPU - Central Processing Unit): Executa programas armazenados na memória, interpretando

Leia mais

Sistemas Operacionais. Prof. Pedro Luís Antonelli Anhanguera Educacional

Sistemas Operacionais. Prof. Pedro Luís Antonelli Anhanguera Educacional Sistemas Operacionais Prof. Pedro Luís Antonelli Anhanguera Educacional Hardware HARDWARE Sistema Computacional = conjunto de circuitos eletrônicos interligados formado por processador, memória, registradores,

Leia mais

Estrutura do tema ISC

Estrutura do tema ISC Introdução aos Sistemas de Computação (3) num computador (1) Estrutura do tema ISC 1. Representação de informação num computador 2. Organização e estrutura interna dum computador 3. num computador 4. O

Leia mais

Tais operações podem utilizar um (operações unárias) ou dois (operações binárias) valores.

Tais operações podem utilizar um (operações unárias) ou dois (operações binárias) valores. Tais operações podem utilizar um (operações unárias) ou dois (operações binárias) valores. 7.3.1.2 Registradores: São pequenas unidades de memória, implementadas na CPU, com as seguintes características:

Leia mais

NOTAS DE AULA Prof. Antonio Carlos Schneider Beck Filho (UFSM) Prof. Júlio Carlos Balzano de Mattos (UFPel) Arquitetura de Von Neumann

NOTAS DE AULA Prof. Antonio Carlos Schneider Beck Filho (UFSM) Prof. Júlio Carlos Balzano de Mattos (UFPel) Arquitetura de Von Neumann Universidade Federal de Santa Maria NOTAS DE AULA Prof. Antonio Carlos Schneider Beck Filho (UFSM) Prof. Júlio Carlos Balzano de Mattos (UFPel) Arquitetura de Von Neumann O modelo (ou arquitetura) de von

Leia mais

Introdução. Hardware (Parte I) Universidade Federal de Campina Grande Departamento de Sistemas e Computação. joseana@computacao.ufcg.edu.

Introdução. Hardware (Parte I) Universidade Federal de Campina Grande Departamento de Sistemas e Computação. joseana@computacao.ufcg.edu. Universidade Federal de Campina Grande Departamento de Sistemas e Computação Introdução à Computação Hardware (Parte I) Prof. a Joseana Macêdo Fechine Régis de Araújo joseana@computacao.ufcg.edu.br Carga

Leia mais

No final do curso existirá ainda uma disciplina de Projecto em que o estudante implementará um sistema digital com características especificas.

No final do curso existirá ainda uma disciplina de Projecto em que o estudante implementará um sistema digital com características especificas. Resumo A educação em Sistemas Digitais e Computadores é actualmente ministrada no IST no âmbito do curso de Engenharia Electrotécnica. Este processo iniciou-se em 1970, existindo neste momento um núcleo

Leia mais

Arquitectura de Computadores. Dicas e Truques do Assembly do P3

Arquitectura de Computadores. Dicas e Truques do Assembly do P3 Instituto Superior Técnico Arquitectura de Computadores Dicas e Truques do Assembly do P3 Prof. Renato Nunes Versão 2.0 03/03/2008 1. Introdução Este documento contém vários pedaços de código, instruções

Leia mais

William Stallings Arquitetura e Organização de Computadores 8 a Edição

William Stallings Arquitetura e Organização de Computadores 8 a Edição William Stallings Arquitetura e Organização de Computadores 8 a Edição Capítulo 7 Entrada/saída Os textos nestas caixas foram adicionados pelo Prof. Joubert slide 1 Problemas de entrada/saída Grande variedade

Leia mais

Conceitos básicos. Universidade Tuiuti do Paraná UTP Faculdade de Ciências Exatas - FACET Tecnologia de Análise e Desenvolvimento de Sistemas

Conceitos básicos. Universidade Tuiuti do Paraná UTP Faculdade de Ciências Exatas - FACET Tecnologia de Análise e Desenvolvimento de Sistemas Conceitos básicos Universidade Tuiuti do Paraná UTP Faculdade de Ciências Exatas - FACET Tecnologia de Análise e Desenvolvimento de Sistemas Organização de Computadores Prof. André Luiz 1 Um computador

Leia mais

PROCESSADOR. Montagem e Manutenção de Microcomputadores (MMM).

PROCESSADOR. Montagem e Manutenção de Microcomputadores (MMM). PROCESSADOR Montagem e Manutenção de Microcomputadores (MMM). INTRODUÇÃO O processador é o C.I. mais importante do computador. Ele é considerado o cérebro do computador, também conhecido como uma UCP -

Leia mais

Organização e Arquitetura de Computadores I. de Computadores

Organização e Arquitetura de Computadores I. de Computadores Universidade Federal de Campina Grande Departamento de Sistemas e Computação Curso de Bacharelado em Ciência da Computação Organização e Arquitetura de I Organização Básica B de (Parte V, Complementar)

Leia mais

Prof. Sandrina Correia

Prof. Sandrina Correia Tecnologias de I informação de C omunicação 9º ANO Prof. Sandrina Correia TIC Prof. Sandrina Correia 1 Objectivos Definir os conceitos de Hardware e Software Identificar os elementos que compõem um computador

Leia mais

1 - Processamento de dados

1 - Processamento de dados Conceitos básicos sobre organização de computadores 2 1 - Processamento de dados O que é processamento? O que é dado? Dado é informação? Processamento é a manipulação das informações coletadas (dados).

Leia mais

2 Formalidades referentes ao trabalho

2 Formalidades referentes ao trabalho Bacharelado em Ciência da Computação DINF / UFPR Projetos Digitais e Microprocessadores 1 o Semestre de 2006 MICO-v12.r0 07/03/2006 Profs. Luis Allan Künzle e Armando Luiz Nicolini Delgado Atenção: Este

Leia mais

Engenharia de Software

Engenharia de Software Engenharia de Software Introdução Departamento de Matemática Universidade dos Açores Hélia Guerra helia@uac.pt Engenharia de software A economia de todos os países desenvolvidos depende do software. O

Leia mais