Aula 07-Arquitetura de Computadores

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Arquitetura de Computadores

• Tipos de computadores– Supercomputadores (grande capacidade de

processamento, paralelismo, pesquisas científicas): CRAY– Mainframes (grande porte, centenas de usuários): IBM,

DEC, UNISYS– Minicomputadores ou Servidores (versão menor dos

mainframes, vários usuários)– Microcomputadores (potência limitada, 1 usuário): PC

(downsizing!)• Cluster: Agrupamento de computadores agregando uma

grande capacidade de processamento.

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Arquitetura de ComputadoresSupercomputadores

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• Um mainframe é um computador de grande porte,dedicado ao processamento de um volumegigantesco de informações. Os mainframes sãocapazes de oferecer serviços de processamento amilhares de usuários através de terminaisconectados diretamente ou através de uma rede. (Otermo mainframe refere-se ao gabinete principal quealojava a unidade central de processamento nosprimeiros computadores.).

Mainframe

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Arquitetura de ComputadoresMainframe

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• Um servidor é um sistema de centralizado que fornece serviços a uma rede de computadores. Esses serviços podem ser de natureza diversa, como por exemplo, arquivos e correio eletrónico. Os computadores que acedem aos serviços de um servidor são chamados clientes. As redes que utilizam servidores são do tipo cliente-servidor, utilizadas em redes de médio e grande porte (com muitas máquinas) e em redes onde a questão da segurança desempenha um papel de grande importância.

Servidores

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Arquitetura de ComputadoresServidores

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Arquitetura de ComputadoresServidores

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• Um computador pessoal ou PC (do inglês PersonalComputer) é um computador de pequeno porte e baixo custo, que se destina ao uso pessoal. A expressão "computador pessoal“ é utilizada para denominar computadores de mesa (desktops), laptops, PDAs ou Tablet PCs executando vários Sistemas Operacionais em várias arquiteturas.

Microcomputadores

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Arquitetura de ComputadoresMicrocomputadores

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Arquitetura de ComputadoresCluster

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Arquitetura de ComputadoresCluster

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• Quanto ao número de processadores– monoprocessamento : apenas 1 processador, 1 memória

principal, vários programas podem compartilhar o mesmo processador (ex: “time-sharing” - cada programa tem um tempo para usar o processador);

– multiprocessamento : mais de um processador, podem compartilhar memória ou não, podem executar vários programas ao mesmo tempo ou dividir um.

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Componentes do Computador

• Gabinete• Fonte

– AT– ATX

• Placa mãe– Parte importante do computador– Gerencia toda a transação de

dados entre a CPU e osperiféricos

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• Microprocessador– É o cérebro do computador

– CPU inteira dentro de um

único chip.

– Divididos em dois tipos básicos:• CISC - Complex Instruction Set Computer

• RISC - Reduced Instruction Set Computer

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Componentes do Computador • Clock

– Clock Speed ou Clock Rate• Memórias

– Intimamente ligadas ao processador, Chipset e placa mãe

– Existem vários tipos dememória, variando a capacidade de armazenamento, velocidade e preço

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Componentes do Computador • Placas de expansão

– Placa de som, de vídeo• Periféricos

– Teclados, mouses, monitores, joysticks

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Componentes do Computador • CMOS

– Armazena as informações relativas à configuraçãodo hardware do micro

• BIOS(Basic Input- Output System)– Responsável por “acordar “ o computador: contar e

verificar a memória RAM, iniciar dispositivos e darinício ao processo de boot.

• Boot é a operação de passagem do sistemaoperacional do disco onde se encontra para amemória do computador

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Componentes do Computador • CMOS

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Componentes do Computador • BIOS(Basic Input- Output System)

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• CHIPSET– Circuitos de apoio ao computador que gerenciam

praticamente todo o funcionamento da placa-mãe

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Componentes do Computador • CHIPSET

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Arquitetura Básica de Um Computador

• Entrada/Saida– Entrada: permitem ao computador acessar

informações do mundo externo– Saída: permitem a saída de informações para

meios externos e possibilitam sua visualização,armazenamento ou utilização por outroequipamento

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• Unidade Central de Processamento(CPU)– componente vital do sistema de computação– responsável pela realização das operações de

processamento (cálculos matemáticos, cálculoslógicos, etc) e de controle, durante a execução deum programa

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• Componentes da CPU– Unidade Aritmética e Lógica

• responsável por realizar as

• operações matemáticas e lógicas• com os dados

– Unidade de Controle• dispositivo mais complexo da CPU• busca de instruções na memória principal

• controla a ação da ALU• realiza a movimentação de dados e instruções de e para

a CPU

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• Memória– RAM (Random Access Memory)

• Memória principal do computador• Armazena instruções que estão sendo

executadas e os dados necessários a suaexecução

• é uma memória de leitura e escrita (read/write) derápido acesso, acesso aleatório e volatilidade (emcaso de falta de energia elétrica ou desligamentodo computador há perda de informações).

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– CACHE • Tipo de Memória RAM• Mais rápido e mais caro• Serve para acelerar o processamento• Armazena as instruções e os dados mais

requisitados

– ROM (Read Only Memory) • Guardadas informações para iniciar o computador • memória de leitura e não volátil com pequena

capacidade de armazenamento• Geralmente, depois de gravada a ROM não pode

ser mais gravada pelo usuário.

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– MEMÓRIA SECUNDÁRIA (DISCOS)• Usada para armazenar grandes quantidades de

informações• Exemplo de memória secundária: discos rígidos,

disco flexível, Zip Drive, CD_ROM

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• Barramento– Caminhos que permitem o transporte de dados

entre os vários elementos: CPU, memória, placasde expansão, sistema de entrada e saída, etc...

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