Sistemas Operacionais

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Conceitos de Hardware e Software

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CONCEITOS BÁSICOS Hardware Processador, memória principal, cache e memória secundária Dispositivos de E/S e barramento Pipelining e arquiteturas RISC e CISC Análise de desempenho Software Tradutor, interpretador e linker Loader e depurador Interpretador de comandos e linguagem de controle Ativação/desativação do sistema Prof. Fabiano Sabha | |

HARDWARE Sistema computacional Prof. Fabiano Sabha | |

PROCESSADOR Unidade Central de Processamento (UCP) Unidade de Controle (UC) Unidade Lógica e Aritmética (ULA) Clock Registradores CI ou PC AP ou SP PSW (registrador de status) Prof. Fabiano Sabha | |

MEMÓRIAS Memória Principal É a memória “real” onde são armazenados instruções e dados. Memória Cache É uma memória volátil de alta velocidade. Memória Secundária É o meio permanente de Armazenamento Prof. Fabiano Sabha | |

MEMÓRIA PRINCIPAL COM 64 Kbytes Vide Tabela 2.1 Ciclo de leitura e gravação Prof. Fabiano Sabha | |

RELAÇÃO ENTRE OS DISPOSITIVOS DE ARMAZENAMENTO Prof. Fabiano Sabha | |

BARRAMENTO O barramento ou Bus é um meio de comunicação compartilhado, permite a comunicação entre as unidades funcionais de um sistema computacional. São classificados em 3 tipos: Processador-memória Barramento de I/O Barramento de Backplane Prof. Fabiano Sabha | |

BARRAMENTO PROCESSADOR-MEMÓRIA Curta extensão e alta velocidade Otimiza a transferencia de informação (processador x memória) BARRAMENTO DE ENTRADA E SAIDA Longa extensão e baixa velocidade Permite a conexão de diferentes dispositivos BARRAMENTO DE BACKPLANE Utiliza um “Terceiro” Barramento Para sistemas de alto desempenho Prof. Fabiano Sabha | |

BARRAMENTO S: PROCESSADOR-MEMÓRIA E DE E/S Prof. Fabiano Sabha | |

BARRAMENTO DE BACKPLANE Prof. Fabiano Sabha | |

PIPELINING É a técnica que permite ao processador executar múltiplas instruções paralelamente em estágios diferentes. Pode ser empregada em sistemas com um ou mais processadores É a técnica de paralelismo mais utilizada Prof. Fabiano Sabha | |

PIPELINING ( 4 estágios) Prof. Fabiano Sabha | |

ARQUITETURAS RISC e CISC RISC Poucas Instruções e simples Instruções executadas diretamente pelo hardware Na maioria das instruções, a mem.principal não é acessada Vantagens Ganho de velocidade E facilidade de pipelining Prof. Fabiano Sabha | |

ARQUITETURAS RISC e CISC CISC Instruções Complexas Instruções interpretadas por microprogramas Qualquer instrução acessa a mem.principal Desvantagens Menor velocidade Pipelining mais dificil Prof. Fabiano Sabha | |

MÁQUINA DE NÍVEIS Prof. Fabiano Sabha | |

RISC & CISC Arquitetura RISC Arquitetura CISC Poucas Instruções Muitas Instruções Instruções executadas pelo Hardware Instruções executadas por microcódigo Instruções com formato fixo Instruções com diversos formatos Instruções utilizam poucos ciclos de máquina Instruções utilizam Múltiplos ciclos Instruções com poucos modos de endereçamento Instruções com diversos modos de endereçamento Arquitetura com muitos registradores Arquitetura com poucos registradores Arquitetura pipelining Pouco uso da técnica de pipelining Prof. Fabiano Sabha | |

SOFTWARE Conjunto de programas utilizado como interface entre as necessidades do usuário e a capacidade do hardware. Tradutor Interpretador Linker Loader Depurador Prof. Fabiano Sabha | |

TRADUTOR Traduz de a representação simbólica em código de máquina. É gerado um módulo pelo tradutor, chamado módulo-objeto, (na maioria das vezes não pode ser executado, depende de chamadas externas “linkers”) Dependendo do programa-fonte são gerados 2 tipos de módulos-obejto: Montador - Traduz o programa fonte em não-executável Compilador - Traduz o programa fonte em executável Prof. Fabiano Sabha | |

TRADUTOR : MONTADOR & COMPILADOR Prof. Fabiano Sabha | |

INTERPRETADOR É considerado um tradutor que não gera módulo-objeto Exemplo: Basic Maior desvantagem: Tempo gasto na tradução do programa toda vez que for utilizado. Prof. Fabiano Sabha | |

LINKER Utilitário responsável por gerar, a partir de um ou mais módulos-objeto, um único executável. outra função: realocação, determina qual a região de memória o programa será carregado. Prof. Fabiano Sabha | |

LOADER Carregar na memória principal um programa para ser executado Loader absoluto – conhecer apenas o endereço de memória inicial e o tamanho do módulo Loader relocável – Pode ser carregado em qualquer posição de memória. Prof. Fabiano Sabha | |

DEPURADOR Permite acompanhar a execução de um programa e detectar erros Visualização e alteração de variáveis Breakpoints (pontos de parada) Watchpoints (alteração de variáveis) Prof. Fabiano Sabha | |

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