von newman e periféricos

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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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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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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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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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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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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Esquema de E/S

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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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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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Transferência de dados por controle Direto

do processador

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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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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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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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Exemplos :

Continuação

Mouse (Óptico):

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Sistema de Vídeo

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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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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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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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Hard Disk : (Misto)

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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

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