Introdução - Arquitetura e Organização de Computadores
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Arquitetura e Organização de Computadores
Introdução a Arquitetura e Organização de Computadores
Arquitetura de um computador
• O termo 'Arquitetura de um computador' refere-se aos atributos de um sistema que são visíveis para o programador.
• Os atributos que tem impacto direto sobre a lógica de um programa.
• Exemplos: • número de bits de um tipo de dados;• Endereçamento de memória;
Organização de um computador
• Já o termo 'Organização de um computador' refere-se as unidades operacionais e suas interconexões que implementam as especificações da sua arquitetura.
• Exemplos:• Sinais emitidos por uma interface;• Controle do barramento;
Relação entre Arquitetura e Organização
• Uma família de modelos podem conter a mesma arquitetura e diferentes organizações;
• Fabricantes mudam a organização constantemente e mantém a arquitetura por longo período de tempo;
• Exemplo é o OS 370 da IBM (1970), diferentes organizações para diferentes tipos de clientes;
Relação entre Arquitetura e Organização
Estruturação e Função
• O sistema é complexo, milhões de artefatos;• Organizado em hierarquia para melhor
compreender;• Cada elemento da hierarquia é considerado um
subsistema, com objetivo específico;
Hierarquia
Hierarquia
Estruturação e Função
• O comportamento de cada nível depende apenas de uma caracterização abstrata;
• Em cada nível o projetista deve levar em consideração:• Estrutura: O modo como os componentes estão inter-
relacionados;
• Função: a operação de cada componente individual;
Função
• Estrutura de um computador, são funções de um computador:• Processamento de Dados;• Armazenamento de Dados;• Transferência de Dados;• Controle.
Titulo
• xx.
Tipos de Dados
• Dados podem ter grande variedade de tipos;• A gama de requisitos de processamento é
ampla;• Tipos fundamentais de dados;
Armazenamento
• Alguns dados precisam ser armazenados para posteriormente serem processados;
• Outros, entram no sistema, são processados, e saem diretamente (on the fly);
• O computador também pode ser utilizado como uma ponte entre periféricos;
Fuções
Funções
Estrutura
• Computador é um entidade que interage com o meio externo;
• A comunicação entre estes meios é feita por periféricos (chamados dispositivos de E/S) ou linhas de comunicação;
Estrutura
Estrutura Interna
• Unidade central de processamento (CPU): controla a operação do computador e desempenha o papel de processamento de dados;
• Memória principal: armazena dados;
• E/S: transfere dados entre o computador e o meio externo;
• Sistema de interconexão: mecanismo que estabelece a comunicação entre a CPU, memória e ES.
Estrutura Interna
CPU
• Unidade de controle: controla a operação da CPU;
• Unidade lógica aritmética (ULA): desempenha a função de processamento de dados;
• Registradores: fornece o armazenamento interno de dados para a CPU;
• Interconexão da CPU: mecanismo que possibilita a comunicação entre os outros elementos;
CPU
Barramento do Sistema
• Barramento é a ligação entre os elementos E/S, Memória e CPU.
Memória
• Memória é uma unidade de armazenamento de dados, seja temporária ou permanente.
• Temos dois tipos de memória:• Memória interna (Memória Principal);• Memória externa (Memória Secundária);
Dispositivos de Entrada e Saida
• Carinhosamente apelidados de E/S ou I/O, são dispositivos que através do barramento são utilizados pelo computador para interação com o mundo exterior ou como apoio as funções básicas.
Referência
• STALLINGS, William. Arquitetura e Organização de Computadores. 5. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2002.