Maria Aparecida Castro Livi cidalivi@inf.ufrgs.br Conceitos Básicos de Informática HARDWARE (1) Maria Aparecida Castro Livi cidalivi@inf.ufrgs.br Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Informática

Objetivos: Descrever a organização funcional de um computador. Identificar os elementos que constituem a UCP e conhecer suas funções. Memória principal: quais seus elementos constituintes e suas características. Descrever como ocorre a interação entre a UCP e a memória. 2 2

Organização funcional de um computador: O computador é formado por um grupo de unidades ou equipamentos conectados entre si. Cada unidade desempenha funções específicas no processamento. 3 3

Organização funcional de um computador 4 4

UCP (microprocessador): Compreende: Unidade Aritmética e Lógica Unidade de Controle 5 5

Unidade de controle Controla o fluxo de informações entre todas as unidades do computador. Executa as instruções na sequência correta. 6 6

Unidade de controle Ciclo de máquina ou ciclo de processamento: sob a direção de um programa, a Unidade de Controle gerencia quatro operações básicas: busca (fetch): da próxima instrução na memória; decodificação: descobre o que deve ser feito; execução: executa a ação solicitada; gravação (write-back): escreve os resultados em áreas intermediárias ou diretamente na memória. 7

Clock (relógio) Microprocessadores trabalham regidos por um padrão de tempo determinado por um clock. O clock gera pulsos. A cada pulso, uma ou mais instruções internas são executadas. Na comparação de máquinas semelhantes, clock mais elevado sinaliza máquina mais potente. 8 8

Unidade aritmética e lógica (UAL): Realiza operações aritméticas (cálculos) e lógicas (decisões),comandada por instruções armazenadas na memória. FPU (Floating Point Unit ): dedicada a operações matemáticas sobre operandos representados em ponto flutuante (versão para computadores da notação científica ex.: 1.2 e-3 ou 0.0012 . Ver: http://educar.sc.usp.br/licenciatura/98/ufp.html). FPU externa ao processador: coprocessador aritmético. 9

Memória principal: Armazena temporariamente instruções e dados dos serviços que estão sendo processados no momento. Dados ficam disponíveis para o processamento pela UAL e disponíveis para transferência para os equipamentos de saída. Está organizada em porções de armazenamento, cada qual com um endereço. Compreende dois tipos de circuito: ROM e RAM. 10 10

ROM : Memória apenas de leitura (Read Only Memory). Armazena informações que não podem ser apagadas e geralmente vem gravada do fabricante. Nos PCs armazena tipicamente três programas: BIOS, POST e SETUP. 11 11

BIOS (Basic Input Output System): reconhece o hardware; realiza o boot (carga) do sistema operacional. 12 12

POST (Power On Self Test ou Autoteste) Responsável pelo autoteste executado logo que a máquina é ligada (contagem de memória, etc.) 13 13

SETUP (configuração): Altera parâmetros armazenados na memória de configuração. Memória de configuração: pequena quantidade de memória RAM (128bytes). Alimentada por uma bateria. Bateria também alimenta o circuito do relógio que registra o tempo real do micro. Garante a data e hora corretas. 14 14

RAM : Memória de acesso randômico ou aleatório (Random Access Memory). Seu conteúdo pode ser apagado. Volátil, sem energia perde o conteúdo. Utilizada pelo usuário para desenvolver seus programas. Armazena programas e dados, inclusive resultados intermediários do processamento. 15 15

Interação UCP e memória A UCP processa tão somente os dados residentes na memória. A Unidade de Controle é responsável: pela busca de dados nos dispositivos e sua transferência para a memória; pelo envio de dados à UCP para processamento, e sua transferência novamente para a memória, após processados. Dados e instruções permanecem na memória: até serem enviados para os dispositivos de saída ou armazenamento; ou o programa ser fechado. 16 16

Placa-mãe Placa-mãe (motherboard): placa de circuitos onde fica o processador em um microcomputador. Chipset: conjunto de circuitos de apoio ao microprocessador que ficam na placa-mãe. Qualidade do chipset influi diretamente no desempenho do micro. Recursos on-board : integrados à placa-mãe. Ex.: vídeo. 17