Post on 13-Jan-2015
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Modelo Von
Newman e
Periféricos
ADIR KUHN BACHAREL EM COMPUTAÇÃO
PÓS GRADUADO EM BANCO DE DADOS
PHP ENGINNER E SCRUM MASTER
Evolução histórica do
computador
Evolução histórica do computador – Continuação
Modelo de Von Neuman
Computadores feitos com base na Maquina Universal de Turing armazenam dados na memória.
Entre 1944-1945 John Von Newman propôs que se os programas e dados são logicamente os mesmo, os programas também deveriam ser armazenados na memória.
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Evolução histórica do
computador Modelo de Von Newman – Continuação
Quatro subsistemas
O computadores construídos com base no modelo
de Von Newman dividem o hardware do
Computador em quatro Subsistemas : Memória,
Unidade lógica e aritmética, Unidade de controle de
I/O.
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Evolução histórica do
computador Modelo de Von Newman – Continuação
Memória – Área de armazenamento para programas e dados.
Unidade de lógica e aritmética (ULA) – Área operações de lógica e cálculos, necessária realizar operações aritméticas e lógicas sobre dados.
Unidade de controle – Responsável pelas operações da memória, a ULA e o sub sistema de I/O.
Entrada e saída – Aceita input de dados e programas vindos de fora do computador e realiza saída dos resultados do processamento para o mundo externo. Inclui dispositivos de armazenamento secundários (discos ou fitas).
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Evolução histórica do
computador
Conceito de programa armazenado – No modelo de Von Newman determina-se que o programa deve ser armazenado na memória, diferente da arquitetura dos primeiros computadores onde somente os dados eram armazenados na memória.
Os programas para respectivas tarefas eram implementados através de manipulação de comutadores ou modificações do sistema de fios.
Para armazenar programas e dados eles são convertidos para o mesmo formato, como padrões binários na memória – uma sequência de 0s e 1s.
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Evolução histórica do computador
Execução seqüencial de Instruções
No modelo de Von Newman, um programa e
composto por um numero finito de instruções,
executados pela unidade de controle após
decodificá-las.
As instruções são executados de modo
seqüencial
Nos computadores modernos as instruções são
executadas na ordem em que forem mais
eficientes.
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Periféricos de Entrada e Saída
Os dispositivos de E/S (Entrada e Saída)
servem basicamente para a comunicação
do computador com o meio externo. Eles
provêem o modo pelo qual as informações
são transferidas de fora para dentro da
máquina, e vice-versa, além de
compatibilizar esta transferência através do
equilíbrio de velocidade entre os meios
diferentes.
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Periféricos de Entrada e Saída
Termos de interesse:
Periférico : Qualquer dispositivo conectado a um computador que permita a comunicação ou interação do computador com o mundo externo. (Entrada, Saída e Entrada/Saída).
Interface : Componente de hardware localizado entre o processador e um ou mais periféricos, função coordenação de transferência de dados
Recebimento dos dados e comandos enviados pelo processador ao periférico
Envio ao processador do estado (status) do dispositivo;
Manipulação e transformação dos dados e sinais de uma forma que seja compatível com o periférico;
Geração de sinais de controle e temporização durante a transferência de dados e estado.
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Periféricos de Entrada e Saída
Termos de interesse: (continução)
Controlador : Componente de hardware de uma interface que realiza todo o controle necessário para a transferência de dados;
Driver : Conjunto de rotinas encarregadas da comunicação do processador com a controladora e/ou interface do periférico;
Porta de E/S : Corresponde a um endereço no sistema de E/S do processador. Assim como o processador tem uma determinada capacidade de endereçamento de memória, ele também tem uma certa gama de endereços destinados a portas de E/S;
Barramento→ Conjunto de fios que transportam sinais de dados, endereço e controle
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Periféricos de Entrada e Saída
Periféricos existem em grande número;
Entram e saem de moda de acordo com a evolução tecnológica:
ISA, PCI, USB, PCI-X
Tipos de transferência de dados:
Por controle direto do processador;
Por acesso direto a memória (DMA).
Podem co-existir no computador sem um anular o outro tipo.
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Periféricos de Entrada e Saída
Transferência de dados por controle Direto do processador
Processador interage diretamente com o dispositivo a cada transferência de um byte ou palavra;
Podem ser:
Polling. também conhecido como teste de estado. Processador pergunta para cada dispositivo se está apto para receber ou transmitir uma unidade de informação.
Interrupção. O processador é interrompido quando o periférico estiver apto a transmitir ou receber dados.
Processador controla a transferência byte a byte (palavra a palavra) usando os registradores internos e suas portas de E/S.
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Periféricos de Entrada e Saída
Acesso Direto a memória
Controlador faz o trabalho de transferência de
blocos de dados entre periféricos e memória;
Processador não abandona suas tarefas;Apenas
inicializa o controlador e dispara as atividades de
transferências
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Periféricos de Entrada e Saída
Exemplos :
Teclado : Conjunto de chaves elétricas cada
uma acionada por uma tecla. A cada chave
dessas corresponde um código binário que é
enviado para a placa-mãe e esta sabe como
tratar esse código de acordo com o modelo do
teclado ou com o software que está em uso.
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Periféricos de Entrada e Saída
Exemplos : Continuação
Mouse (Bolinha):
Junto à bolinha existem duas pequenas
rodas, as quais estão conectadas cada qual
a um eixo. Na outra ponta desses eixos existem
rodas maiores e cheias de furos nas bordas.
Além disso, ainda existem dois LEDs (“Light-Emitting
Diode”, ou diodo emissor de luz) infravermelhos e dois
sensores infravermelhos. Ao lado de cada uma das
“rodas com furos” existe um par LED/sensor, o qual
capta os movimentos realizados pela “roda com furos”. A bolinha move uma roda,
a qual move o eixo, que gira uma das “rodas com furos”, então, o sensor infravermelho
percebe a interrupção do recebimento das luzes do LED infravermelho e interpreta isso
como um movimento vertical ou horizontal, dependendo de qual dos dois sensores foi
movido.
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Periféricos de Entrada e Saída
Exemplos : Continuação
Sistema de Vídeo
O chamado subsistema de vídeo do computador constitui-se de uma das partes mais complexas;
Requer um processador específico para os gráficos a serem exibidos, esses gráficos processados são armazenados na chamada memória de vídeo que recentemente passou a ser uma parte da RAM nas configurações mais populares;
Acontece devido a novas tecnologias de barramento (também a serem vistas mais adiante). Finalmente a imagem processada e armazenada em memória específica é exibida em um monitor de vídeo, que por sua vez pode ser baseado na tecnologia de raios catódicos (CRT) ou de cristal líquido (LCD).
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Periféricos de Entrada e Saída
Exemplos : Continuação
Scanner
Esse aparelho é composto por uma fonte de luz que é
emitida sobre o papel, ou objeto a ser “escaneado” e
um sensor que capta os reflexos dessa imagem.
Esse sensor ajuda a montar a imagem na memória do
computador na forma de um arquivo gráfico ou
simplesmente um padrão de barras a ser convertido em
um número.
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Periféricos de Entrada e Saída
Exemplos : Continuação
Impressora :É o dispositivo responsável por
levar ao papel tudo que se produz em
termos de textos e imagens dentro de uma
UCP.
Existem diversas tecnologias de impressoras,
dentre elas tem-se: as de impacto, as jato
de tintas, as de cera e as a laser.
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Bibliografia 23
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
1 MANZANO, José Augusto N. G. Estudo Dirigido de Algorítmos. São Paulo: Érica, 1999.
2 PEIXOTO, Mário César Pintaudi. Engenharia social e segurança da informação na gestão corporativa . Rio de Janeiro: Brasport, 2006.
3
COMER, Douglas E. Interligação em rede com TCP/IP: projeto,
implementação e detalhes internos. Tradução de Ana Maria Netto GUZ. 3. ed. Rio de Janeiro: Campus, 1999. v. 2.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
1 CANTU, Marco. Dominando o Delphi 5 "a Bíblia". São Paulo: Makron Books, 2000.
2 TANENBAUM, Andrew S. Redes de computadores. Rio de Janeiro : Campus, 1994.
3 MACHADO, Francis Berenger. Arquitetura de sistemas operacionais. Rio de Janeiro : Livros Técnicos e Científicos, 2002. 3. ed.
4 LOURENÇO, Antonio Carlos de. Circuitos digitais. São Paulo : Érica, 2005
5 NORTON, P., Introdução à Informática, 5ª edição, São Paulo, Printice Hall, 2004. 1997