Processadores. Principal função é executar programas armazenados na memória principal.

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Denílson Rafael Quintanilha Branco
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1 Processadores Principal função é executar programas armazenados na memória principal.

2 Registradores São memórias pequenas de alta velocidade, usada para armazenar resultados temporários e certas informações de controle. Registradores importantes: PC (Program Counter) aponta para a próxima instrução a ser buscada na memória para ser executada pelo processador

3 IR (Instruction Register) registrador que armazena a instrução que esta sendo executada.

4 Caminho de Dados

5 É parte do processador composta por um conjunto de registradores, pela ULA, e de um conjunto de barramentos que interligam seus diversos componentes.

6 Ciclo de busca-decodificação execução 1. Busca da próxima instrução na memória e armazenamento da instrução no registrador de instruções (IR). 2. Atualização do valor do program counter (PC), fazendo-o apontar para a instrução seguinte. 3. Determinação do tipo da instrução que está armazenada no registrador de instruções (IR). 4. Se a instrução precisar de uma palavra armazenada na memória, nesse passo deve ser determinado onde essa palavra está armazenada. 5. Busca da palavra, se necessário, e armazenamento em um dos registradores do

7 Execução da Instrução Retorno ao passo 1 para iniciar a execução da instrução seguinte

8 Microprogramação Wilkes 1951, introduziu a interpretação por meio de microprogramação. Computadores simples, de baixo custo, que poderiam apesar disso, executar um grande número de instruções das mais simples às mais complexas. Ex: IBM System/360. Principais vantagens: A capacidade de corrigir no campo eventuais erros da implementação de instruções.

9 A oportunidade de incorporar novas instruções às máquinas existentes, a um custo muito baixo, mesmo depois de as mesmas terem sido despachadas para o cliente. Projeto estruturado que permitia o desenvolvimento, o teste e a documentação de instruções complexas de maneira muito eficiente.

10 RISC x CISC RISC (Reduced Instruction Set Computer) 1981, David Patterson, VLSI que não usava interpretação, RISC, RISC I e RISC II. 1984, Henessy, MIPS que gerou SPARC. Número pequeno de instruções, em torno de 50. CISC (Complex Instruction Set Computer). 200 a 300 instruções.

11 Princípios de Projetos RISC Todas as instruções são diretamente Executadas pelo HW Maximizar a Taxa à qual as Instruções são executadas. MIPS (Milhões de Instruções por segundo) As Instruções precisam ser facilemente decodificadas Somente as Instruções de Load e Store devem referenciar a memória Projetar uma máquina com muitos registradores.

12 Paralelismo no Nível das Instruções Execução em Pipeline

13 Desde 1959 com o IBM Stretch, Buffer de pré-busca Pipeline é dividido em estágios Ex: uma instrução 10 ns (100MIPS) 500(MIPS)

14 Arquiteturas Superescalares

16 Para que seja possível a execução em paralelo dessas instruções, não pode haver conflito pela utlização de recursos durante a execução. 486 tinha um pipeline Pentium 2 pipelines de 5 estágios. Pipeline u todas as instruções Pipeline v somente instruções inteiras + uma ponto-flutuante Processador superescalar com 5 unidades funcionais.

17 Paralelismo no Nível do Processador Computadores Matriciais Processadores Matriciais Processadores Vetoriais Registradores vetorias Multiprocessadores Multicomputadores

20 Execução Paralelas de Instruções SISD (Single Instruction Single Data) SIMD (Single Instruction, Multiple Data) MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data)

21 Memória Principal Bits BCD (Binary Coded Decimal) Decimal Binário bits em bcd 0 a 9999 Em binário 0 a 65535

22 Endereçode Memória

23 Ordenção de Bytes

24 Códigos Verificadores e Corretores de Erros Bit de Paridade Distancia de Hamming , , e

25 Memória Cache

26 Tipo de Memória e Encapsulamento SIMM (Single Inline Memory Module) DIMM (Dual Inline Memory Module) SO-DIMM (Small Outline DIMM)

27 Hierarquia de Memórias

28 Disquetes

29 SCSI

30 RAID

31 RAID

32 Barramentos

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