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CONCEITOS DE HARDWARE E SOFTWARE

Pablo Viana

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SUMÁRIO 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

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HARDWARE Sistema computacional

M em óriaPr in cip a l

D ispo sitivo sd e E/ S

Processa d or / U C P

U n id ad e Lóg icae A ri tm ética

Reg istra do res

U n id ade deC on tro le

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PROCESSADOR Unidade Central de Processamento (UCP) Unicade de Controle (UC) Unidade Lógica e Aritmética (ULA) Clock

Memórias de alta velocidade

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MEMÓRIA PRINCIPAL Memória principal com 64 Kbytes

célu la = 8 b its

ende

reço

s

0

2 - 116

21

i n s t r u ç ã o o u d a d o

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MEMÓRIA CACHE Volátil Alta velocidade Pequena capacidade Alto custo Cache hit e cache miss

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MEMÓRIA SECUNDÁRIA Rel. dispositivos de armazenamento

m a io rca pa cid ad e d e

a rm a zena m en to

m a io r custo evelo cida ded e acesso

M em ór ia Secu nd á r ia

M em ór ia C ache

M em ór ia Pr in cip a l

Reg istrad o res

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DISPOSITIVOS DE E/S Memória secundária

Discos Fitas magnéticas

Interface usuário-máquina Teclados Monitores Impressoras Plotters

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BARRAMENTO Barramentos UCP-memória-E/S

Barram ento processa dor -m em óriaBa

rram

ento

de

E/S

Barra

men

to d

e E/

S

A da ptado r A da ptado r

M em ór iaPr in cip a lU C P

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BARRAMENTO Barramento de backplane

Barram ento processa dor -m em ória

Barra

men

to d

e E/

S

Barra

men

to d

e E/

SA da pta do r A da pta do r

M em ó riaPr in cip a lU C P

A da ptado r

Barra

men

tode

bac

kpla

ne

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PIPELINING Pipeline em quatro estágios

U nida de de b usca d ainstru çã o

P1 P4P3P2

A na lisad o rd a

instru çã o

U nida de de b usca d os

d ado s

U nida de de execu çã o da

instru çã o

Instr.1 Instr.2 Instr.3 Instr.4 Instr.5 Instr.6 Instr.7

Instr.1 Instr.2 Instr.3 Instr.4 Instr.5 Instr.6

Instr.1 Instr.2 Instr.3 Instr.4 Instr.5

Instr.1 Instr.2 Instr.3 Instr.4

P1

P2

P3

P4

tem po

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ARQUITETURAS RISC E CISC Máquina de níveis

U tiltá rio s

C ircu ito s Eletrô n ico s

M icro p ro gra m a çã o

Lin gu ag em d e M á q uin a

Arqu

itetu

raRI

SC

Sistem a O p eracio n a l

A p lica tivos

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TRADUTOR Tradutor: montador e compilador

programa fonte programa objetoTradutor

Compilador

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INTERPRETADOR Tradutor que não gera módulo-objeto Traduz cada comando e executa Desvantagem: tempo na tradução Vantagem: dados dinâmicos Exemplos: Basic e Perl

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LINKER Linker

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LOADER Carregar na memória principal um programa

para ser executado Loader absoluto Loader realocável

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DEPURADOR Permite acompanhar a execução de um

programa e detectar erros Visualização e alteração de variáveis Breakpoints Watchpoints

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INTERPRETADOR DE COMANDOS Interpretador de comandos ou shell permite

ao usuário interagir com o sistema Linguagem de controle são os comandos

disponíveis pelo interpretador

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ATIVAÇÃO/DESATIVAÇÃO DO SO Ativação do sistema

D isco M em ór iaPr in cip a l

bo o tSistema

O pera cio na l

Á rea d oSistemaO pera cio na l