Problema: Solução: Vantagens da estruturação em Níveis: Introdução INTRODUÇÃO À ARQUITETURA DE COMPUTADORES. Introdução

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1 INTRODUÇÃO À ARQUITETURA DE COMPUTADORES Curso Técnico de Informática Eduardo Amaral Introdução Computador: Máquina programável, de propósito geral, que processa informação. Programa: Seqüência de instruções (de uma dada linguagem de programação) que operam sobre dados, realizando um processamento de informação específico. Instrução: Operação que realiza algum processamento básico de informação. Exemplo: somar dois números, armazenar um dado, etc. Linguagem: (Linguagem de Programação). Conjunto de instruções associadas a uma sintaxe e uma semântica específicas. Introdução Problema: Como expressar as especificações de processamento de informação definidas por um operador humano de uma forma que possa ser entendida pelo computador? Solução: Vantagens da estruturação em Níveis: onde, Lh = Linguagem humana, Li = linguagem intermediária, (i = 1, 2,...), L0 = Linguagem entendida pelo hardware. Máquina Virtual de Nível i: Máquina virtual Mi que possui uma linguagem associada Li cujas instruções operam sobre um espaço de memória virtual associado. Para o usuário: o programador de nível i não precisa conhecer detalhes das linguagens de níveis inferiores. Para o projetista: o computador pode ser concebido de uma maneira estruturada, modular e compreensível, simplificando o projeto. 1

2 Arquitetura Arquitetura Atual Organização de um Computador Típico Organização de um Computador Típico Processador (CPU - Central Processing Unit): Executa programas armazenados na memória, interpretando suas instruções, ou seja, buscando as instruções na memória, decodificando-as e executando-as, uma após a outra. Memória: Armazena dados e programas. Dispositivos de Entrada e Saída (E/S ou I/O - Input/Output): estabelecem comunicação com o mundo externo (operador ou outros dispositivos). Barramento: Conjunto de conexões elétricas/lógicas paralelas que permite a transmissão de dados, endereços e sinais de controle entre os diversos módulos funcionais do computador. CPU Como funciona o computador Software e Hardware Software => São programas que fazem a interatividade entre o computador e o usuário Hardware => São as placas e compostos eletrônicos que compõem o computador 2

3 Software no computador Organização de Memória (Hierarquia de Memória) Sistemas operacionais Linux, Windows, Unix, Machintosh Quantidade de portas Função Gerenciamento de memória Gerenciamento de arquivos Gerenciamento de I/O Linguagens de programação Delphi, C++, C, Pascal, Fortram, Visual Basic, Basic Aplicativos Corel, Word, Excel, Access, Power Point, 3D Studio MAX, Maya, Adobe premier etc. Memória Principal: RAM (Random Acess Memory) Memória semicondutora que armazena os dados e programas em linguagem de máquina em execução corrente. Memória Cache: Idéia básica: manter no Cache as palavras mais usadas pelo processador. Vários tipos diferentes no decorrer da evolução computacional. Memória Secundária: Memória de grande capacidade (armazenamento massivo). Implementada em meio magnético (hard disk, fitas magnéticas) ou ótico (CD-ROM, DVD-ROM). Armazena programas e dados não processados correntemente, mas que poderão eventualmente ser utilizados. (freqüência de acesso pequena). Memória lenta e barata. Tempo de acesso da ordem de milissegundos. Pode também ser utilizada para emular memória principal, aumentando o espaço de endereçamento disponível através de técnicas de memória virtual. Os discos magnéticos Disquetes (disco flexível) Baixa capacidade, gravado por dispositivo externo Winchester (disco rígido-hd) Alta capacidade, gravado por dispositivo interno próprio Disco laser (CD-Rom) Alta capacidade, gravado por dispositivo externo (vários modelos de velocidade de leitura e gravação Os discos armazenam arquivos: Arquivos de programas (conjunto de arquivos que são instruções) Arquivos do usuário ( textos, imagens, ...) 3

4 Organização de Entrada e Saída Arquitetura de Entrada e Saída: Barramento: meio de transmissão de dados entre a CPU, a memória principal e os dispositivos de entrada e saída. Compartilhado por todos. Controlador de Dispositivo: conjunto de circuitos lógicos de interface entre o barramento e o dispositivo de entrada/saída. Responsável por controlar o dispositivo e por tratar do seu acesso ao barramento. Organização de Entrada e Saída BYTE UNIDADE MÍNIMA DE INFORMAÇÃO Uma informação necessita de mais de um pulso para ser referenciada. Binary Digit 1 byte - 8 bits na verdade, uma informação é um conjunto de 08 pulsos elétricos (bits) denominada BYTE Ao conjunto de cada 8 combinações define-se uma informação = (caractere ou dado) Os bytes são armazenados nos discos de forma lógica através do que chamamos de ARQUIVO... portanto arquivo é um conjunto de bytes BIT0 1 1 Kbyte bytes 1 Mbyte Kbytes 1 Gbyte Mbytes 1 Tbyte Gbytes 4

5 Unidades : medida de bytes Medida Número de bytes 01 BYTE 08 Bits 01 KYLOBYTE (KB) bytes 01 MEGABYTE (MB) kbytes 01 GIGABYTE (GB) Mbytes 01 TERABYTE (TB) Gbytes Questões UFF-JUCEES/2009) Em relação ao hardware, o soquete projetado para receber placas de expansão e conectá-las ao barramento de expansão do sistema é conhecido como: a) BIOS b) SLOT c) USB d) POST e) Filtro de linha Questões UFF-JUCEES/2009) Considere que um processador transfira dados a 64 bits por vez utilizando um clock de 100 MHz. Esse processador terá taxa de transferência máxima teórica (em MB/s) de: a) 800 MB/s b) 6400 MB/s c) 0.64 MB/s d) 80 MB/s e) 640 MB/s 5