ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES SIMONE MARKENSON Rio de Janeiro, maio de 2011

CONTEÚDO DA AULA PROCEDIMENTOS DE INICIALIZAÇÃO CICLO DE INSTRUÇÕES INTERRUPÇÕES PIPELINE EXEMPLOS

Procedimento de bootstrap COMO TUDO COMEÇA? Procedimento de bootstrap Energia Registradores inicializados Executa instrução em CS:IP  BIOS POST 4. BIOS SETUP Carga do S.O.

PROCESSADOR E AS INSTRUÇÕES 1 Buscar uma instrução na memória 4 Executar a operação 5 Guardar o resultado (se for o caso) 2 Decodificar operação 6 3 Reiniciar o ciclo Buscar os operandos Busca da próxima instrução Executa instrução Início Parada Ciclo de busca Ciclo de execução

FUNÇÕES DO PROCESSADOR CONTROLE Busca, interpretação e controle de execução das instruções Unidade de controle Registrador de instruções (IR) Decodificador de instruções Contador de instruções (PC) Reg. End. Memória (REM) Reg. Dados Memória (RDM)

FUNÇÕES DO PROCESSADOR CONTROLE PROCESSAMENTO Busca, interpretação e controle de execução das instruções Operações aritméticas, operações lógicas, movimento de dados, desvios e operações de entrada ou saída Unidade de controle Registrador de instruções (IR) Decodificador de instruções Contador de instruções (PC) Reg. End. Memória (REM) Reg. Dados Memória (RDM) UAL (ALU) Acumulador (ACC) Registradores de dados Registrador de estado (PSW)

INTERRUPÇÕES

PIPELINE Imagine uma linha de montagem de veículos: Montar chassis CARRO1 1h Colocar motor e pneus CARRO1 1h Prender carroceria CARRO1 1h Realizar acabamento CARRO1 1h A cada 4h sai um carro pronto Mas se... Montar chassis CARRO 4 1h Colocar motor e pneus CARRO3 1h Prender carroceria CARRO2 1h A cada 1h sai um carro pronto

PIPELINE Imagine uma linha de montagem de veículos: Montar chassis CARRO1 1h Colocar motor e pneus CARRO1 1h Prender carroceria CARRO1 1h Realizar acabamento CARRO1 1h A cada 4h sai um carro pronto Mas... Montar chassis CARRO 4 1h Colocar motor e pneus CARRO3 1h Prender carroceria CARRO2 1h A cada 1h sai um carro pronto (depois do primeiro)

PIPELINE primeira instrução

EXEMPLO Considerando um processador com pipeline de 5 níveis calcule quantos ciclos serão necessários para a execução de 9 instruções, considerando que cada estágio do pipe utiliza um ciclo de processamento. Compare com a mesma execução sem pipeline.

EXEMPLO Considerando um processador com pipeline de 5 níveis calcule quantos ciclos serão necessários para a execução de 9 instruções, considerando que cada estágio do pipe utiliza um ciclo de processamento. Compare com a mesma execução sem pipeline. Sem pipeline: Tempo de cada instrução: 5 ciclos Total = 9 x 5 ciclos = 45 ciclos Com pipeline: primeira instrução : 5 ciclos demais: 8 x 1 ciclo = 8 ciclos Total: 5 + 8 = 13 ciclos

NOVIDADES E EXEMPLOS 1) Intel® Core™ i7-990X processor Extreme Edition 3.46 GHz core speed Up to 3.73 GHz with Intel® Turbo Boost Technology 12 MB Intel® Smart Cache 32nm manufacturing process technology 6 cores and 12 processing threads with Intel® Hyper-Threading Technology 3 Channels DDR3 1066 MHz memory (http://ark.intel.com/Product.aspx?id=52585) 2) A Apple utiliza o A4, que recentemente foi substituído pelo A5, no iPad 2. Apresenta a integração dos processamentos de instruções e de vídeo em um único processador. Ele é dual-core e promete uma performance até DUAS vezes mais rápida do que o seu antecessor em uso comum e NOVE vezes mais rápido em processamento gráfico (http://www.techzine.com.br/arquivo/ipad-2-anunciado/)

NOVIDADES E EXEMPLOS 3) A briga pelos processadores da plataforma dos smartphones será acirrada. A ARM entra com tudo e lança o Cortex de dois núcleos, que irá atender aos aparelhos Optimus 3D, da LG, e o Galaxy S II, da Samsung. (http://www.arm.com/markets/mobile/smartphones.php) 4) Cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) acreditam que os processadores feitos com grafeno podem atingir a frequência de 1 THz. Para se ter uma ideia, os chips atuais chegam a, no máximo, 5 GHz. (http://info.abril.com.br/noticias/tecnologia-pessoal/chip-de-grafeno-pode-chegar-a-1-thz-diz-mit-29032009-4.shl)

REGISTRO DE FREQUÊNCIA 1. São funções da unidade de controle e da unidade lógico aritmética, respectivamente: a) operações lógicas e operações matemáticas b) operações matemáticas e decodificação de instruções c) busca e decodificação de instruções d) busca de instruções e operações matemáticas   2. Interrupções são: a) tratadas em parte pelo processador e em parte pelo sistema operacional b) provocadas pelo sistema operacional c) tratada somente pelo processador d) tratadas pelo sistema operacional