O Sistema de Computação

Professor:Alex Sandro Forghieri

alex.forghieri@ifsc.edu.br

INTRODUÇÃOO Sistema de Computação

Introdução

• Sistemas Computacionais podem ser divididos em camadas:

AplicativosAplicativos

Sistema OperacionalSistema Operacional

HardwareHardware

Computador - Arquitetura

CPUMemória

Principal

Controlador

de Discos

Controlador

de Impressoras

Controladores de E/S

Controlador

de Teclado

Controlador de

Interface de Rede

Controlador de...

Barramento Interno

Computador - Hardware

Notebook - Hardware

Smartphone - Hardware

Hardware - Arquitetura

E/S Memória principal

CPU

Barramento do sistema

ENTRADA E SAÍDAO Sistema de Computação

Entrada

• Entrada são dados inseridos no dispositivo computacional.

• Dispositivos de Entrada comuns:– Teclado;– Mouse;– Scanner;– Microfone;– Toque na tela;– Webcam;– ...

Saída

• Disponibilização de resultados obtidos.• Formas comuns de saída: texto, números,

gráficos e sons.• Dispositivos de Saída comuns:– Tela;– Impressora;– Caixas de som;– Vibração;– Comandos elétricos;– ...

Entrada e Saída

• Alguns dispositivos, tais como armazenamento e comunicação, possuem ambas funções de entrada e saída:– Disco rígido;– Pen drive;– Placa de rede;– Modem;– ...

• Obs.: Apesar de realizar entrada e saída, dispositivos de armazenamento também são melhores classificados como memória secundária.

Hardware - Arquitetura

E/S Memória principal

CPU

Barramento do sistema

CPU / PROCESSADORO Sistema de Computação

CPU / Processador

• Conhecido por diferentes nomes:– Central Processing Unit (CPU)– Unidade Central de Processamento (UCP)– Processador–Microprocessador

CPU / Processador

• É o centro de atividade do computador;• Consiste em circuitos elétricos:– Interpreta e executa instruções de programa– Comunica-se com os dispositivos de

entrada, saída e armazenamento;– Transforma dados.

CPU / Processador

CPU

Dissipador

Ventilador

Placa Mãe

CPU / Processador

CPU

DissipadorVentilador

Placa Mãe

CPU / Processador

CPU

Dissip

ado

r

Ven

tilado

r

Placa M

ãe

CPU / Processador

• Veremos mais a fundo sobre a composição e funcionamento de processadores em outros slides.

Hardware - Arquitetura

E/S Memória principal

CPU

Barramento do sistema

MEMÓRIA PRINCIPALO Sistema de Computação

Memória Principal

• Também chamada de Memória Primária, a Memória Principal é composta por diferentes tipos de níveis e memórias e é mais conhecida apenas por memória RAM.

Memória Principal

• Memória:– Armazenamento temporário (volátil);– RAM – Random Access Memory;• Memória de Acesso Aleatório;

– Estreitamente relacionada com o processador, mas distinta dele;

– Níveis: Registradores, Caches e RAM.

DIP

SIPP

SIMM 30p

SIMM 72p

DIMM 168p

DDR DIMM 184p

Memória Principal

Memória Principal

• Usada para guardar dados temporariamente:– Depois que eles são recebidos de dispositivos de

entrada e antes de serem processados;– Depois que eles são processados e antes de serem

enviados aos dispositivos de saída;

• Armazenamento temporário: volátil– Os dados armazenados são perdidos ao se desligar

a energia elétrica.

Processador + Memória

Memória Principal

• Veremos mais a fundo sobre diferentes níveis e tipos de memórias principais em outros slides.

Hardware - Arquitetura

E/S Memória principal

CPU

Barramento do sistema

BARRAMENTO DO SISTEMAO Sistema de Computação

Barramento do Sistema

• Barramentos são as vias de comunicação existentes no computador que permitem a troca de dados entre diferentes partes;

Barramento do Sistema

• Apesar de existirem barramentos de diversos tipos e em variados equipamentos, os mais importantes são os da Placa-Mãe.

Placa-Mãe

• Também conhecida como:– Placa principal;– Mainboard;

• É uma placa de circuito impresso:– PCB – Printed Circuit Board;

• Responsável pela interação entre dispositivos de Hardware;

• Possuí conexões elétricas entre dispositivos (barramentos).

Placa-Mãe

• Possui conjuntos de chips e componentes eletrônicos responsáveis por gerenciar algumas tarefas básicas, tais como:– Distribuição da alimentação elétrica do

hardware conectado à placa mãe;– BIOS: Basic Input/Output System:• Sistema básico de entrada e saída;

– Controle de trafego em barramentos.

Placa-Mãe

• O conjunto de chips (chipset) da placa é a coleção de controladores dos barramentos e outros componentes de hardware integrados à Placa-mãe que determinam as capacidades de hardware do sistema:

Placa-Mãe e seus BarramentosCPU

Ponte Norte (controlador de memória)

Ponte Sul (controlador

de E/S)IDE, SATA, USB, ...

Plac

a de

víd

eoEn

caix

es P

CI

Enca

ixes

de

Mem

ória

Enca

ixes

de

Mem

ória

Enca

ixes

PCI

Flash Rom(BIOS)

Super I/O Porta Serial

Porta ParalelaDisco Flexível

TecladoMouse

Cabos e portas externas

FSBGráfico de alta

velocidade (AGP ou PCI Express)

Barramento de Memória

Barramento PCI

Barramento LPC

Placa-Mãe “onboard”

• “Onboard” é o termo utilizado para distinguir as placas-mãe que possuem um ou mais dispositivos de expansão integrados. Por exemplo, há modelos que têm placa de vídeo, som, modem ou rede embutidos na própria placa-mãe.