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Arquitetura de Computadores Processadores Waldemiro Arruda.

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Apresentação em tema: "Arquitetura de Computadores Processadores Waldemiro Arruda."— Transcrição da apresentação:

1 Arquitetura de Computadores Processadores Waldemiro Arruda

2 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores Objetivo da apresentação Introdução; Relação dos assuntos que serão tratados;

3 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores Processador

4 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores Processador Recebe os alimentos inteiros Processa (Esmigalha e Mistura) Entrega o alimento picado e misturado

5 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores Processador

6 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores Processador Recebe os alimentos inteiros Entrada de dados Processa (Esmigalha e Mistura) Processamento de dados Entrega o alimento picado e misturado Saída de dados (informação solicitada)

7 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores Processador Mas, e na informática? Qual a diferença entre processador e CPU? UCP, ULA, UC?

8 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores CPU – Unidade central de processamento (UCP) O gabinete contém a CPU e Não é a CPU CPU = Processador + Memória Principal Atualmente todas as funções estão dentro do microprocessador, o que faz com que: CPU = Microprocessador; CPU = Processador;

9 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores

10 arquitetura-de-von-neumann html

11 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores

12 Microprocessadores O que veremos? 1 – O que é? 2 – Fabricantes 3 – Funções e Componentes 4 – Instruções 5 – Arquiteturas representativas, famílias de processadores

13 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Microprocessadores 1 – O que é? Circuito integrado contendo milhares de transistores organizados em portas lógicas e acomodados dentro de um invólucro de silício O processador é o que está dentro do que vemos.

14 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Microprocessadores

15 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Microprocessadores 1- O que é? Fino e pequeno chip de cristal de silício O que vemos é a proteção Poeira (ar) Usuários (dedos) Facilidade de manuseio

16 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Microprocessadores 1- O que é? Como são fabricados? (Vídeo e texto)

17 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores Processador 2- Fabricantes Desktop e Notebook Intel e AMD Tablets e Smartphones Qualcomm, NVDIA, Texas Instruments, Samsung, Intel Placas de Vídeo Nvidia, ATI (AMD), Intel, SIS, VIA

18 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores

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22 Processadores 3- Funções e componentes Unidade Lógica e Aritmética Unidade de Controle

23 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores

24 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3- Funções e componentes Processar (impressionante) Gerencia quase a totalidade de processos Quase?

25 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 – Funções e componentes 3.1- Processamento Realizar operações lógicas

26 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 – Funções e componentes 3.1- Processamento Realizar operações matemáticas

27 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 – Funções e componentes 3.1- Processamento Realizar operações matemáticas

28 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 – Funções e componentes 3.1- Processamento Execução de instruções Unidade Lógica e Aritmética Registradores Comunicam-se constantemente através de um barramento interno

29 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores

30 Processadores 3 – Funções e componentes 3.1- Processamento ULA Pequena parte do chip Circuitos lógicos responsáveis pelas operações lógicas e matemáticas

31 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 – Funções e componentes 3.1- Processamento Registradores Armazenam os dados a serem processados Armazenam os dados das operações

32 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 - Funções 3.1- Processamento A ULA recebe instruções (sinais de controle) da Unidade de Controle

33 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores

34 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores

35 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3- Funções Controlar O processador (CPU) não controla somente os processos internos a dispositivos que tenham um controlador ou processador Placa de vídeo offboard Cálculos -> visualização gráfica Feitos pelo processador da placa

36 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 – Funções e componentes 3.2- Controle Leituras Escritas Gerenciamento de E/S Passa os dados/instruções para os controladores de disco, memória, vídeo, etc.

37 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 – Funções e componentes 3.2- Controle Unidade de Controle Registrador de Instrução (RI) Contador de Instrução (CI) Decodificador de Instrução (DI) Registradores de endereço de memória Registradores de dados de memória Clock

38 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 – Funções e componentes 3.2- Controle Unidade de Controle Envia instruções (sinais de controle) para a ULA em intervalos de tempo regulares (clock) Controla a troca de dados entre a ULA e os registradores internos

39 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 – Funções e componentes 3.2- Controle Registrador de Instrução (RI) Armazena a instrução que será executada A cada ciclo, a Unidade de Controle busca a próxima instrução e guarda na RI

40 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores

41 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 - Funções e componentes 3.2- Controle Contador de Instrução (CI) Armazena o endereço de memória da próxima instrução Quando uma instrução é lida, o endereço de memória da próxima instrução é atualizado no CI

42 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 - Funções e componentes 3.2- Controle Decodificador de Instrução (DI) Faz a conversão das instruções em sinais de controle Recebe N bits e converte em 2 n sinais de controle

43 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores

44 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 - Funções e componentes 3.2- Controle Registrador de Endereço de Memória (REM) Contém o tamanho dos endereços de memória Contém o tamanho (vias, largura) do barramento de endereços Com essas duas informações é possível calcular o máximo de endereçamento da memória principal.

45 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 - Funções e componentes 3.2- Controle Registrador de Dados de Memória (RDM) Possui o mesmo tamanho do barramento de dados (largura do barramento); Antes era do mesmo tamanho da palavra; Atualmente é múltiplo da palavra (para dar maior velocidade de transmissão/recepção de dados da memória principal)

46 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 - Funções e componentes 3.2- Controle Palavra Número de bits internos Número de registradores internos (ULA) Quanto maior, mais rápido o processamento RDM E REM Número de bits externos Número de registradores externos (UC) Quanto maior, mais rápida a troca de dados entre processador e memória principal.

47 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 - Funções 3.2- Controle REM E RDM Auxiliam a troca de dados entre a memória principal e o processador

48 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores

49 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 - Funções e componentes 3.2- Controle Barramento de Dados Caminhos, vias de tráfego dos dados entre o processador e a memória principal; Barramento de Endereços Caminhos, vias de tráfego dos endereços de memória entre o processador e a memória principal;

50 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores 3 - Funções e componentes 3.2- Controle Barramento de Controle Caminhos, vias de tráfego das instruções entre a UC e a ULA; Caminhos, vias de tráfego das instruções entre o processador e o restante do microcomputador;

51 Gestão da Tecnologia da Informação Arquitetura de Computadores Processadores


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