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OrganizaçãoProf. Moisés Souto
de computadores
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PROJETO MODERNO DE COMPUTADORES
Aula 07
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Princípios de Projeto para Computadores Modernos
• Todas as instruções são diretamente executadas pelo hardware• Maximiza a taxa na qual as instruções são executadas • Instruções devem ser fáceis de decodificar• Somente leituras e armazenamentos devem referenciar a
memória • Fornece vários registradores
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Paralelismo no Nível de Instrução
a) Pipeline de cinco estágios.b) Estado de cada estágio em função do tempo. São ilustrados nove ciclos
de relógio.
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Arquiteturas Superescalares (1)
Pipelines duplos de cinco estágios com uma unidade de busca de instrução em comum.
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Arquiteturas Superescalares (2)
Processador superescalar com cinco unidades funcionais.
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Paralelismo de Processador (1)
Processador matricial do tipo ILLIAC IV.
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Paralelismo de Processador (2)
a) Multiprocessador com barramento único.b) Multicomputador com memórias locais.
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Memória Primária Endereços de Memória (1)
Três maneiras de organizar uma memória de 96 bits.
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Memória PrimáriaEndereços de Memória (2)
Número de bits por célula para alguns computadores comerciais historicamente interessantes.
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Ordenação de bytes (1)
(a) Memória big endian (b) Memória little endian
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Ordenação de Byte (2)
(a) Registro pessoal para uma máquina big endian. (b) O mesmo registro para uma máquina little endian.(c) Resultado da transferência de big endian para little endian.(d) Resultado do deslocamento de bytes (c).
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Memória Cache
O cache localiza-se logicamente entre a CPU e a memória principal. Fisicamente há vários locais onde ela pode ser colocada.
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Empacotamento e tipos de memória
Módulo de memória em linha única (single inline memory module) (SIMM) contendo 256 MB. Dois dos chips controlam o SIMM.
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Hierarquias de memória
Hierarquia de memória de cinco níveis.
Fita
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Discos Magnéticos (1)
Porção de uma trilha de disco. São ilustrados dois setores.
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Discos Magnéticos (2)
Um disco com quatro pratos.
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Discos Magnéticos (3)
Um disco com cinco zonas. Cada zona tem muitas trilhas.
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Discos SCSI
Alguns dos possíveis parâmetros SCSI.
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CD-ROMs (1)
Estrutura de gravação de um Disco Compacto ou CD-ROM.
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CD-ROMs (2)
Layout lógico de dados em um CD-ROM.
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CD-Graváveis
Seção transversal de um disco CD-R e laser (não está em escala). Um CD-ROM tem uma estrutura semelhante, exceto por não ter a camada de corante e por ter uma camada de alumínio com depressões ao invés da camada refletiva.
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DVD
DVD de dupla face e dupla camada.
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Entrada/SaídaBarramentos (1)
Estrutura física de um computador pessoal.
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Estrutura lógica de um computador pessoal simples.
Entrada/SaídaBarramentos (2)
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PC moderno com um barramento PCI e um barramento ISA.
Entrada/SaídaBarramentos (3)
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Monitores CRT
(a) Seção transversal de um CRT.(b) Padrão de varredura de um CRT.
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Monitores de Tela Plana
(a) Construção de uma tela de LCD.(b) Os sulcos nas placas traseira e frontal são
perpendiculares uns aos outros.
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Mouse
Utilização do mouse para apontar itens de menu.
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Impressoras (1)
(a) A letra “A” em uma matriz 5 x 7. (b) A letra “A” impressa com 24 agulhas sobrepostas.
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Impressoras (2)
Funcionamento de uma impressora a laser.
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Impressoras (3)
Pontos de meio-tom para várias faixas de escala de cinza. (a) 0 – 6. (b) 14 – 20. (c) 28 – 34.
(d) 56 – 62. (e) 105 – 111. (f) 161 – 167.
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Telecomunicações
Transmissão, bit a bit, do número binário 01001010000100 por uma linha telefônica. (a) Sinal de dois níveis. (b) Modulação de amplitude. (c) Modulação de freqüência. (d) Modulação de fase.
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Linhas Digitais de Assinante (1)
Operação do ADSL.
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Configuração típica de equipamento ADSL.
Linhas Digitais de Assinante (2)
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Internet por Cabo (1)
Alocação de freqüência em um sistema de TV a cabo usado para acesso à Internet.
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Internet por Cabo (2)
Detalhes típicos dos canais ascendentes e descendentes na América do Norte. QAM-64 (Modulação de amplitude em quadratura) permite 6 bits/Hz, mas funciona somente em altas freqüências. QPSK (Modulação por chaveamento de fase em quadratura) funciona em baixas freqüências, mas permite apenas 2 bits/Hz.
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Câmeras Digitais
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Conjunto de Caracteres ASCII (1)
Conjunto de caracteres ASCII: caracteres 0 – 31.
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Conjunto de caracteres ASCII: caracteres 32 – 127.
Conjunto de Caracteres ASCII (2)
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REFERÊNCIAS
Notas de aula. Arquitetura e organização de computadores. Glaucus Brelaz.
Slides do livro Organização Estruturada de ComputadoresAndrew S. Tanenbaum
Arquitetura e Organização de Computadores. William Stallings
Organização Estruturada de ComputadoresAndrew S. Tanenbaum