16/8/2010. A arquitetura de um sistema computacional representa o modelo da organização e funcionamento de um sistema de processamento

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1 Arquitetura de es Organização de um Sistema Computacional Prof. Marcos Quinet Universidade Federal Fluminense P.U.R.O. Introdução A arquitetura de um sistema computacional representa o modelo da organização e funcionamento de um sistema de A descrição da arquitetura destaca as funções dos componentes básicos de um sistema computacional, a interconexão entre estes componentes e o modo como estes interagem entre si 2 Bibliografia STALLINGS, W. Arquitetura e Organização de es, quinta edição. Ed. Prentice Hall TANENBAUM, A. Organização Estruturada de es, quarta edição. Ed. LTC MONTEIRO, M. Introdução à Organização de es, quinta edição. Ed. LTC WEBER, R. F., Fundamentos de Arquitetura de es, segunda edição. Ed. Sagra Luzzatto Níveis de arquitetura O conceito de arquitetura pode ser aplicado a diferente sistemas de hardware e software, levando a diversos níveis de arquitetura Arquitetura de Rede Arquitetura de Sistema Operacional Arquitetura de Sistema Computacional Arquitetura de Processador 3 4 1

2 Níveis de Arquitetura É muito importante perceber que estes níveis de arquitetura não estão isolados. O perfeito entendimento de um certo nível exige uma compreensão de vários aspectos de um ou mais níveis inferiores Por exemplo, para entender o gerenciamento de memória virtual tratado dentro do nível de arquitetura do sistema operacional é necessário conhecer o suporte a memória virtual oferecido pelo processador Arquitetura e Organização A arquitetura se preocupa nos atributos visíveis ao programador, sendo alguns dos principais itens: Conjuntos de instruções; Número de bits usados para representação de dados; s de entrada e saída; Técnicas de endereçamento a memória. A organização refere-se a forma com a qual certas características são implementadas, por exemplo: Sinais, interfaces, memória; Se preocupa com detalhes do tipo: existe uma unidade de hardware multiplicadora ou a operação é feita através de sucessivas somas? 5 6 Arquitetura e Organização A família de processadores Intel x86 compartilha a mesma arquitetura básica, e o mesmo pode ser observado na família IBM System/370 (1970). Qual a vantagem? Garante a compatibilidade de código de instruções entre diferentes versões; um cliente poderia migrar suas aplicações para uma plataforma com mais recursos e manter seu investimento em software Já a organização se difere entre diferentes versões (por exemplo, entre versões do processador Pentium) Estrutura e Função : sistema de grande complexidade; Descrição com clareza através de um sistema hierárquico conjuntos de subsistemas interrelacionados; Para cada nível, o projetista deve considerar a estrutura e funcionamento dos componentes; Estrutura: o modo como os componentes estão inter-relacionados; Função: a operação de cada componente individual como parte da estrutura 7 8 2

3 Função Visão Funcional As funções básicas de um sistema computacional são: Processamento ; Armazenamento Transferência ; Controle das três funções acima Transferência de entre um periférico ou de uma linha de comunicação para outro Ex.:do teclado para o monitor Armazenamento Ex: Download de arquivo para o disco rígido

4 Processamento de/para Ex: atualização de banco Processamento do para E/S Ex.: impressão de um extrato online Estrutura de um computador Estrutura de Alto Nível Os componentes básicos de um sistema computacional são: Unidade central de (responsável pelo controle do sistema e pela execução das instruções); Memória principal ( de instruções e dados a serem executados pela UCP); Interfaces de entrada e saída (portas de comunicação com o mundo externo); Barramentos de interconexão (meio de de instruções e dados entre os demais componentes). Periféricos Linhas de comunicação UCP Barramentos Entrada/ Saída Memória Principal

5 Estrutura da UCP Estrutura da Unidade de Controle UCP Unid. de Controle E/S barram. UCP memória registradores Sist. de interconexão Unidade lógica e aritmética CPU ULA barr. int UC registrad. Lógica de sequenciamento Registradores e decodificadores da unid. de contr. Unidade de controle Memória de controle

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