O Sistema de Computação -...
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O Sistema de Computação
Arquitetura de ComputadoresProf. Vilson Heck Junior
INTRODUÇÃOO Sistema de Computação
Introdução
• Sistemas Computacionais podem ser divididos em camadas:
Aplicativos
Sistema Operacional
Hardware
Computador - Arquitetura
CPU
Memória
Principal
Controlador
de Discos
Controlador
de Impressoras
Controladores de E/S
Controlador
de Teclado
Controlador de
Interface de Rede
Controlador de...
Barramento Interno
Computador - Hardware
Notebook - Hardware
Smartphone - Hardware
Hardware - Arquitetura
E/SMemória principal
CPU
Barramento do sistema
ENTRADA E SAÍDAO Sistema de Computação
Entrada
• Entrada são dados inseridos no dispositivo computacional.
• Dispositivos de Entrada comuns:– Teclado;
– Mouse;
– Scanner;
– Microfone;
– Toque na tela;
– Webcam;
– ...
Saída
• Disponibilização de resultados obtidos.
• Formas comuns de saída: texto, números, gráficos e sons.
• Dispositivos de Saída comuns:– Tela;
– Impressora;
– Caixas de som;
– Vibração;
– Comandos elétricos;
– ...
Entrada e Saída
• Alguns dispositivos, tais como armazenamento e comunicação, possuem ambas funções de entrada e saída:
– Disco rígido;
– Pen drive;
– Placa de rede;
– Modem;
– ...• Obs.: Apesar de realizar entrada e saída, dispositivos de
armazenamento também são melhores classificados como memória secundária.
Hardware - Arquitetura
E/SMemória principal
CPU
Barramento do sistema
CPU / PROCESSADORO Sistema de Computação
CPU / Processador
• Conhecido por diferentes nomes:
– Central Processing Unit (CPU)
– Unidade Central de Processamento (UCP)
– Processador
– Microprocessador
CPU / Processador
• É o centro de atividade do computador;
• Consiste em circuitos elétricos:
– Interpreta e executa instruções de programa
– Comunica-se com os dispositivos de entrada, saída e armazenamento;
– Transforma dados.
CPU / Processador
CPU
Dissipador
Ventilador
Placa Mãe
CPU / Processador
CPU
DissipadorVentilador
Placa Mãe
CPU / Processador
CPU Dissipador Ventilador Placa Mãe
CPU / Processador
• Veremos mais a fundo sobre a composição e funcionamento de processadores em outros slides.
Hardware - Arquitetura
E/SMemória principal
CPU
Barramento do sistema
MEMÓRIA PRINCIPALO Sistema de Computação
Memória Principal
• Também chamada de Memória Primária, a Memória Principal é composta por diferentes tipos de níveis e memórias e é mais conhecida apenas por memória RAM.
Memória Principal
• Memória:
– Armazenamento temporário (volátil);
– RAM – Random Access Memory;
• Memória de Acesso Aleatório;
– Estreitamente relacionada com o processador, mas distinta dele;
– Níveis: Registradores, Caches e RAM.
DIP
SIPP
SIMM 30p
SIMM 72p
DIMM 168p
DDR DIMM 184p
Memória Principal
Memória Principal
• Usada para guardar dados temporariamente:
– Depois que eles são recebidos de dispositivos de entrada e antes de serem processador;
– Depois que eles são processados e antes de serem enviados aos dispositivos de saída;
• Armazenamento temporário: volátil
– Os dados armazenados são perdidos ao se desligar a energia elétrica.
Processador + Memória
Memória Principal
• Veremos mais a fundo sobre diferentes níveis e tipos de memórias principais em outros slides.
Hardware - Arquitetura
E/SMemória principal
CPU
Barramento do sistema
BARRAMENTO DO SISTEMAO Sistema de Computação
Barramento do Sistema
• Barramentos são as vias de comunicação existentes no computador que permitem a troca de dados entre diferentes partes;
Barramento do Sistema
• Apesar de existirem barramentos de diversos tipos diferentes e em variados equipamento, os mais sobressalentes são os existentes na Placa-Mãe;
Placa-Mãe
• Também conhecida como:– Placa principal;
– Mainboard;
• É uma placa de circuito impresso:– PCB – Printed Circuit Board;
• Responsável pela interação entre dispositivos de Hardware;
• Possuí conexões elétricas entre dispositivos (barramentos).
Placa-Mãe
• Possuem conjuntos de chips e componentes eletrônicos responsáveis por gerenciar algumas tarefas básicas, tais como:
– Distribuição da alimentação elétrica do hardware conectado à placa mãe;
– BIOS: Basic Input/Output System:
• Sistema básico de entrada e saída;
– Controle de trafego em barramentos.
Placa-Mãe
• O conjunto de chips (chipset) da placa é a coleção de controladores dos barramentos e outros componentes de hardware integrados à Placa-mãe que determinam as capacidades de hardware do sistema:
Placa-Mãe e seus BarramentosCPU
Ponte Norte (controlador de memória)
Ponte Sul (controlador
de E/S)IDE, SATA, USB, ...
Pla
ca d
e v
íde
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PC
I
Enca
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s d
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em
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Enca
ixe
s d
e M
em
óri
a
Enca
ixe
s P
CI
Flash Rom(BIOS)
Super I/O Porta Serial
Porta ParalelaDisco Flexível
TecladoMouse
Cabos e portas externas
FSBGráfico de alta
velocidade (AGP ou PCI Express)
Barramento de Memória
Barramento PCI
Barramento LPC
Placa-Mãe “onboard”
• “Onboard” é o termo utilizado para distinguir as placas-mãe que possuem um ou mais dispositivos de expansão integrados. Por exemplo, há modelos que têm placa de vídeo, som, modem ou rede embutidos na própria placa-mãe.
Exercício
• Defina, através de suas palavras, o que é um sistema computacional?
• O que é, para que serve, onde fica e cite exemplos de tarefas da BIOS da placa-mãe?
• Para você, qual é a relação existente entre Hardware e Software?
• Pesquise e explique o que é USB.