Pet computação UFPE 2009.2 Aula de apoio aos feras: Arquitetura de Computadores.

Apresentação em tema: "Pet computação UFPE 2009.2 Aula de apoio aos feras: Arquitetura de Computadores."— Transcrição da apresentação:

1 pet computação UFPE 2009.2 Aula de apoio aos feras: Arquitetura de Computadores

2 pet computação UFPE Roteiro 1.Definição e tipos de arquitetura 2.Os cinco componentes clássicos de um computador 3.Como eles interagem de modo coerente 4.O que o futuro nos reserva 5.O mais importante

3 pet computação UFPE 1.Definição e tipos de arquitetura Quando falamos em arquitetura temos dois tipos a considerar: 1.Quais e como os componentes de hardware se relacionam 2.Que instruções são suportadas por cada um deles

4 pet computação UFPE 1.Definição e tipos de arquitetura Arquitetura de von Neumann: Cinco componentes básicos:controle,caminho de dados,memória e dispositivos de entrada e saída

5 pet computação UFPE 1.Definição e tipos de arquitetura Cada um desses componentes é interligado aos demais por barramentos

6 pet computação UFPE 1.Definição e tipos de arquitetura Arquitetura Não Von Neumann : Modelos alternativos tem surgido em especial para dar suporte às Redes Neurais Artificiais. RNA : NÃO executam instruções de um programa.Resultados são gerados com base em estímulos numa tentativa de assemelhar-se ao cérebro humano.

7 pet computação UFPE 1.2 Definição e tipos de arquitetura A arquitetura também é definida pelo conjunto de instruções que o processador pode executar Conjunto Reduzido de Instruções (RISC) Conjunto Complexo de Instruções (CISC)

8 pet computação UFPE 2.Os cinco componentes clássicos de um computador Vendo mais de perto a arquitetura von Neumann: A função desempenhada por cada entidade

9 pet computação UFPE Processador(ou CPU): Datapath + Controle 1.Datapath:caminho que o dado percorre dentro do processador. A ULA(Unidade Lógica Aritmética) faz parte do Datapath 2. Controle:gerar todos os sinais de controle internos e externos ao processador. 2.Os cinco componentes clássicos de um computador

10 pet computação UFPE 3. Memória: dispositivo que permite armazenamento de dados e instruções 2.Os cinco componentes clássicos de um computador

11 pet computação UFPE 4. Dispositivos de Entrada:São dispositivos que fornecem dados para execução de um programa.Permitem a interação usuário-máquina. 5. Dispositivos de Saída:São dispositivos que exibem dados e informações processadas pelo computador. 2.Os cinco componentes clássicos de um computador

12 pet computação UFPE 3. Como eles interagem de modo coerente (memória) Uma rua em que cada casa é endereçada por um número fixo e bem definido.A memória é como se fosse uma rua em que cada byte(casa) possui um número que o identifica EXCLUSIVAMENTE

13 pet computação UFPE 3. Como eles interagem de modo coerente (memória) word:é a quantidade de bits que pode ser manipulada em conjunto e acessada de uma só vez.

14 pet computação UFPE Os processadores mais simples(RISC) seguem basicamente uma seqüência de passos para execução de uma instrução 3. Como eles interagem de modo coerente:executando uma instrução

15 pet computação UFPE Perceba que a cada seqüência de passos ocorre um PC guarda o valor do endereço da próxima instrução que deve ser executada 3. Como eles interagem de modo coerente

16 pet computação UFPE 3. Como eles interagem de modo coerente Como esta seqüência é executada no hardware?

17 pet computação UFPE O processador fornece a memória o endereço da instrução que deve ser lida, esta envia então o valor binário da instrução (32 ou 64 bits em processadores usuais) para o processador encerrando a fase de busca instrução.. 3. Como eles interagem de modo coerente

18 pet computação UFPE 3. Como eles interagem de modo coerente Dado que a instrução se encontra no processador o controle ira fazer a decodificação da instrução, nesse ponto o controle ira descobrir qual tipo de instrução a ser executada

19 pet computação UFPE Tipos básicos de instruções: Aritméticas: somas, subtrações Transferência de dados: entre memória e processador Desvios: salta para a execução de uma instrução não seguinte a que atualmente é executada – full duplex – condicionais, incondicionais 3. Como eles interagem de modo coerente

20 pet computação UFPE 3. Como eles interagem de modo coerente Numa operação aritmética,por exemplo, os operandos são lidos da memória e vão para o processador para que a operação de fato seja executada.

21 pet computação UFPE 3. Como eles interagem de modo coerente Considerando novamente uma instrução aritmética, a via de dados, especificamente a ULA(unidade lógica aritmética), fará a execução propriamente dita da instrução, auxiliada pelos sinais emitidos pela unidade de controle.

22 pet computação UFPE Esta é a fase final da execução de uma instrução onde os resultados serão armazenados finalmente na Memória. O PC é então incrementado e se busca a próxima instrução dando continuidade ao ciclo. 3. Como eles interagem de modo coerente

23 pet computação UFPE Para finalizar esta seção: Como sincronizar todos os componentes para que esta seqüência seja respeitada? Um relógio único, um clock. 3. Como eles interagem de modo coerente

24 pet computação UFPE 4.O que o futuro nos reserva Computadores de DNA O DNA acumula mais de 100 trilhões de vezes a informação armazenada nos atuais aparelhos sofisticados de computação.

25 pet computação UFPE 4.O que o futuro nos reserva 1s e 0s são a base da computação, então pode se atribuir a presença de luz 1 a ao inverso 0,alternando ausência e presença tem-se computação!

26 pet computação UFPE 5.O mais importante :um pouco de filosofia O mais importante não é entender como os computadores modernos funcionam nos mínimos detalhes, mas capturar o princípio comum que os rege. Assim estamos preparados para toda e qualquer inovação futura. APRENDER A APRENDER deve ser nossa meta.

27 pet computação UFPE Obrigado!!! Creative Commons Este material foi elaborado pelo PET Informática da UFPE, estando sob a licença Creative Commons. É permitido que outras pessoas usem e alterem a presente obra, desde que os créditos sejam dados ao PET Informática. Não é permitido o uso comercial do material. Maiores informações: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/br/http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.5/br/