INFORMÁTICA - BICT (noturno)

Transcrição

1 INFORMÁTICA - BICT (noturno) Organização de Computadores Professor: Dr. Rogério Vargas 2014/2

2 Introdução O que é mesmo um Computador? O computador é uma máquina eletrônica que permite processar dados. O termo provém do latim computare ( calcular ).

3 O que é um Computador? Uma máquina que pode ser programada para receber dados (entrada), processálos em informação (saída) útil e armazená-los (em um dispositivo de armazenamento secundário) para proteção ou reutilização.

4 O que é um Computador? O processamento da entrada para a saída é conduzido pelo software, mas realizado pelo hardware. Dados: fatos não processados representando pessoas e eventos. Informação: dados que estão organizados e são significativos e úteis.

5 Introdução Um computador é composto por uma série de circuitos integrados e outros componentes relacionados, que possibilitam a execução de uma variedade de sequências ou rotinas de instruções indicadas pelo utilizador. Estas sequências são sistematizadas em função de uma grande variedade de aplicações práticas e determinadas, num processo que se denomina programação.

6 Componentes de um Sistema de Computador Hardware Equipamento associado ao sistema; Software Conjunto de instruções passo a passo que orientam o que o computador deve fazer; Pessoas Programador de computador: escreve o software. Usuário: adquire e usa software. - Frequentemente chamado de usuário final.

7 Introdução Podemos dividir as partes que compõem um computador em três amplas categorias ou subsistemas: A unidade central de processamento (CPU) ou UCP; A memória principal e; O subsistema de entrada/saída.

8 Hardware de computador

9 Hierarquia de Memória

10 Entrada e Saída (E/S) O conjunto de dispositivos chamado subsistema de entrada/saída (E/S) permite que um computador se comunique com o mundo externo e que armazene programas e dados, mesmo quando a energia for desligada.

11 Entrada e Saída (E/S) Os dispositivos de entrada/saída podem ser divididos em duas amplas categorias: Os dispositivos de armazenamento e os dispositivos sem armazenamento.

12 Dispositivos sem armazenamento Permitem que a CPU/memória se comuniquem com o mundo externo mas não podem armazenar informações. Exemplo: teclado, monitor, impressora...

13 Entrada: O que entra Os dispositivos de entrada aceitam dados ou comandos que o computador pode usar e enviam estes dados a unidade de processamento; Dispositivos de entrada comuns: Teclado; Mouse; Scanner;

14 Teclado O dispositivo de entrada mais comum: Gera sinais elétricos que são convertidos em caracteres.

15 Mouse Move-se sobre uma superfície plana: O movimento da esfera do mouse provoca o movimento correspondente de um ponteiro na tela.

16 Dispositivos sem armazenamento Permitem que a CPU/memória se comuniquem com o mundo externo mas não podem armazenar informações. Exemplo: teclado, monitor, impressora...

17 Saída: O que Sai... Saída: é o resultado produzido pela CPU. Formas comuns de saída: texto, números, gráficos, sons, etc Dispositivos comuns de saída: Tela (monitor): pode exibir texto, números, fotografias e até mesmo vídeo, totalmente em cores. Impressora: produz relatórios impressos conforme as instruções de um programa.

18 Dispositivos de armazenamento Embora classificados como dispositivos de E/S, podem armazenar grandes quantidades de informações para ser recuperadas posteriormente;

19 Dispositivos de armazenamento São mais baratos que a memória principal e seu conteúdo não é volátil, ou seja, não é apagado quando a energia é desligada.

20 Tipos de dispositivos Provê armazenamento em longo prazo: Separado da memória; Mídias comuns: Discos magnéticos (HDDs); Discos óticos (CDs e DVDs); Fita magnética (fita plástica de meia polegada, semelhante a antiga fita cassete); Memórias flash (SSDs);

21 Sistema de Computador Pessoal

22 Conectando a CPU a Memória Representa um importante papel, porque existem informações que precisam ser trocadas entre os subsistemas; A CPU e a memória normalmente são conectadas por 3 grupos de conexões, cada um deles chamado de barramento: De dados, de endereços e de controle.

23 Conectando a CPU a Memória Dispositivos de E/S são conectados a barramentos por meio de um controlador de entrada/saída ou de uma interface. Diversos tipos de controladores estão em uso (SCSI, USB, FireWire);

24 Barramentos

25 Barramentos De dados: Composto por diversas linhas de conexão, cada uma delas transportando 1 bit de cada vez. O número de linhas de conexão depende do tamanho das palavras utilizadas pelo computador. Se a palavra tiver 32 bits (4 bytes), precisamos de um barramento de dados com 32 linhas de conexão, de forma que todos os 32 bits possam ser transmitidos ao mesmo tempo.

26 Barramentos De endereços: Permite acesso a determinada palavra na memória. O número de linhas de conexão no barramento de endereços depende do espaço de endereçamento da memória. Se a memória tiver 2 n palavras, o barramento de endereços precisa transportar n bits de cada vez (ou seja, n conexões).

27 Barramentos De controle: Transporta a comunicação entre a CPU e a memória. Por exemplo: Deve existir um código, enviado da CPU para a memória, a fim de especificar uma operação de leitura ou escrita. O número de linhas de conexão utilizadas no barramento de controle depende do número total de comandos de controle que um computador precisa.

28 Conectando dispositivos de E/S Não podem ser conectados diretamente aos barramentos que conectam a CPU e a memória porque sua natureza é diferente da CPU e da memória. Esses dispositivos são eletromecânicos, magnéticos ou óticos, ao passo que a CPU e a memória são eletrônicos.

29 Conectando dispositivos de E/S Também operam a uma velocidade muito menor que a CPU e a memória, o que acaba por exigir um intermediário para lidar com essa diferença. Assim, são conectados aos barramentos por meio de controladores de entrada/ saída, ou interfaces. Existe um controlador específico para cada E/S.

30 Conectando dispositivos de E/S

31 Bibliografia FOROUZAN, B.; MOSHARRAF, F. Fundamentos da Ciência da Computação. São Paulo: CENGAGE Learning, 2011.