apostila hardware idepac

8/14/2019 Apostila Hardware IDEPAC

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Apostila de Hardware

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NDICE

1. COMPUTADORES .............................................................................................................. 5

1.1. UM POUCO DA HISTRIA .......................................................................................... 51.2. O INCIO DA ERA DA COMPUTAO ........................................................................ 51.3. COMPUTADORES DE PRIMEIRA GERAO............................................................ 71.4. COMPUTADORES DE QUINTA GERAO.............................................................. 121.5. CLASSIFICAO DOS COMPUTADORES............................................................... 121.6. EXERCCIOS DE FIXAO ....................................................................................... 14

2. NMEROS BINRIOS ...................................................................................................... 16

2.1. BINARIOS A DECIMAIS ............................................................................................. 162.2. DECIMAIS A BINARIO................................................................................................ 162.3. SOMA DE NMEROS BINARIOS.............................................................................. 172.4. PRODUTOS DE NUMEROS BINARIOS .................................................................... 172.5. SISTEMA HEXADECIMAL.......................................................................................... 172.6.1. HEXADECIMAL........................................................................................................ 182.7 EXERCCIO DE FIXAO........................................................................................... 20

3. MEMRIA .......................................................................................................................... 21

3.1. USO DA MEMRIA ..................................................................................................... 213.2. MEMRIA RAM ........................................................................................................... 213.3. CACHE......................................................................................................................... 223.4. MEMRIA DE MASSA................................................................................................. 223.5. CONTROLADOR DE INTERRUPES...................................................................... 233.6. ACESSO DIRETO A MEMRIA .................................................................................. 233.7. MEMRIA ROM........................................................................................................... 233.8. BIOS............................................................................................................................. 243.9. MEMRIA DE CONFIGURAAO CMOS.................................................................... 243.10. MENSAGENS DE ERRO MAIS COMUNS DO CMOS.............................................. 243.11. POST.......................................................................................................................... 253.12. SETUP ....................................................................................................................... 263.13. PROBLEMAS COM SENHA...................................................................................... 27

3.14. EXERCCIO DE FIXAO......................................................................................... 284. PROCESSADORES ........................................................................................................... 30

4.1. MODO PROTEGIDO.................................................................................................... 314.2. PRINCIPAIS CARACTERISTICAS DO MODO PROTEGIDO..................................... 314.3. TABELA DE SLOTS PARA PROCESSADORES........................................................ 324.4. EXERCCIO DE FIXAO........................................................................................... 33

5. CATEGORIAS DE PROCESSADORES ............................................................................ 35

5.1. 8086............................................................................................................................... 355.2. 8088............................................................................................................................... 35


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5.3. 80286............................................................................................................................. 355.4. 80386............................................................................................................................. 365.5. MEMRIA VIRTUAL..................................................................................................... 375.6. PROTEO DE MEMRIA.......................................................................................... 37

5.7. MULTITAREFA ............................................................................................................. 385.8. MODO VIRTUAL 8086.................................................................................................. 385.9. 80486............................................................................................................................. 395.10. PENTIUM .................................................................................................................... 425.11. PENTIUM PRO (P6).................................................................................................... 425.12. PENTIUM MMX .......................................................................................................... 435.13. PENTIUM II (i440Bx)................................................................................................... 445.14. CELEROM................................................................................................................... 445.15. PENTIUM III (440Bx)................................................................................................... 445.16. AMD X5 ....................................................................................................................... 455.17. AMD K5 ....................................................................................................................... 455.18. AMD K6 ....................................................................................................................... 455.19. CYRIX ......................................................................................................................... 45

5.20. EXERCCIOS DE FIXAO ....................................................................................... 46

6. CHIPSET .............................................................................................................................. 47

6.1. BARRAMENTO............................................................................................................. 476.2. NMI ................................................................................................................................ 486.3. INTA .............................................................................................................................. 486.4. CLOCK .......................................................................................................................... 486.5. EXERCCIOS DE FIXAO ......................................................................................... 49

7. PLACA ME OU MOTHER BOARD................................................................................... 50

7.1. PONTE NORTE ............................................................................................................ 507.2. PONTE SUL.................................................................................................................. 507.3. SUPER I/O .................................................................................................................... 517.4. BATERIAS..................................................................................................................... 517.5.1.BATERIA DE NQUEL-CADMIO................................................................................. 517.5.2. BATERIA DE LITIO .................................................................................................... 517.5.3. BATERIA NVRAM...................................................................................................... 517.6. FLAT CABLES .............................................................................................................. 527.7. EXERCCIOS DE FIXAO ......................................................................................... 52

8. DISCO RGIDO OU MEMRIA DE MASSA ....................................................................... 53

8.1. GEOMETRIA................................................................................................................. 538.2. FORMATO FSICO ....................................................................................................... 548.3. SETOR NO UTILIZADO ............................................................................................. 548.4. EXERCCIOS DE FIXAO ......................................................................................... 55

9. SISTEMA FAT ..................................................................................................................... 56

9.1. CLUSTER....................................................................................................................... 569.2. SISTEMA VFAT ............................................................................................................. 569.3. SISTEMA FAT-32........................................................................................................... 569.4. HPFS E NTFS ................................................................................................................ 579.5. VANTAGENS DESTE SISTEMA ................................................................................... 579.6. FORMATAO FSICA E LGICA ............................................................................... 579.6.1. FORMATAO EM BAIXO NVEL, OU FORMATAO FSICA .............................. 579.6.2. FORMATAO EM ALTO NVEL, OU FORMATAO LGICA.............................. 58


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9.7. BUFFERS OU CACH DE DISCO................................................................................ 589.8. SMART........................................................................................................................... 589.9. PADRO IDE ................................................................................................................. 589.10. PADRO SCSI............................................................................................................. 59

9.11. IDE BUS MASTERING................................................................................................. 609.12. ULTRA DMA................................................................................................................. 619.13. MODO CORRETO DE INSTALAR O CABO FLAT ..................................................... 619.14. INSTALAO DE MAIS DE DISCO ............................................................................ 629.15. EXERCCIOS DE FIXAO ........................................................................................ 649.16. CONFIGURAO DA MEMRIA ALTA DO MS-DOS................................................ 669.17. AUTOEXEC.BAT.......................................................................................................... 669.18. CONFIG.SYS ............................................................................................................... 67

10. COMPONENTES BSICOS GABINETE E FONTE ............................................................ 68

10.1. PLACA-ME................................................................................................................. 6810.2. COMPONENTES DA PLACA ME ............................................................................. 69

10.3. SLOTS PCI................................................................................................................... 6910.4. SLOTS ISA................................................................................................................... 7010.5. PROCESSADOR ......................................................................................................... 7010.6 COMPONENTES ON-BOARD...................................................................................... 7010.7. PLACA DE REDE......................................................................................................... 7010.8. PLACA DE VDEO ....................................................................................................... 7110.9. PLACA DE SOM .......................................................................................................... 7210.10. PLACA DE FAX MODEM........................................................................................... 7210.11. DISCO RGIDO .......................................................................................................... 7310.12. CDROM...................................................................................................................... 7310.13. MONTAGEM .............................................................................................................. 7410.13.1. MATERIAL UTILIZADO........................................................................................... 7410.14.2. FERRAMENTAS ..................................................................................................... 7410.15. INICIANDO A MONTAGEM....................................................................................... 7410.16. BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................... 79


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1.ComputadoresUM POUCO DA HISTRIAO baco um instrumento de clculo, formado por uma moldura com bastes de ferro

dispostos no sentido vertical. Cada basto contm dez bolas mveis, que podem ser movidas

para cima e para baixo. Assim, de acordo com o nmero de bolas na posio inferior, temosum valor representado. Pode haver variaes, como na figura ao lado, onde se fazem divises

na moldura e o nmero de bolas alterado.

Figura 1.1

Em 1890, Hermann Hollerith percebeu que levaria muito tempo para apurar o censo dos EUA,pois levaria quase o tempo em que comearia o censo seguinte. Procurou aperfeioar o

mtodo de leitura de carto terminando assim a apurao em tempo recorde.

Figura 1.2 Figura 1.3

Herman Hollerith

Tabulador de Hollerith 1890

Tabulava estatsticas com Cartes Perfurados

O INCIO DA ERA DA COMPUTAO

Hollerith fundou ento uma companhia chamada TMC - Tabulation Machine Companydevido

aos resultados obtidos com a apurao do censo, associou-se em 1914 com duas outras

empresas, e formou a Computing Tabulation Recording Companyonde em 1924, tornou-se

a IBM - Internacional Business Machine.


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As mquinas mais complexas comeam a ter um grande avano a partir de 1930, quando

anunciada a era moderna de computador.

Em 1937, George Stibitzconstri e sua cozinha um Somador Binrio.Com o a necessidade de clculos balsticos rpidos durante a segunda guerra mundial, houve

grande avano nos projetos de mquinas com mais preciso para uso nas indstrias blica,

surgindo em 1944, o primeiro computador eletromecnico (construdo na Universidade de

Havard, com ajuda financeira da IBM que investiu neste projeto aproximadamente

US$500.000,00), era o projeto de um computador que usava sistema decimal chamado de

MARK I.

Algumas caractersticas deste computador.

760.000 peas

800 km de fios

420 interruptores para controle

Realizava uma soma em 0,3 s

Realizava uma multiplicao em 0,4 s

E uma diviso em cerca de 10 s

Mark I - 1943 com seus 420 interruptores que eram ajustados

manualmente para que os valores fossem introduzidos

Diferente do avano tecnolgico atual este computador fez clculos

matemticos na universidade durante 16 anos, apesar

Figura 1.4 de j ter sido construdo a partir de um projeto j ultrapassado.

Em 1941, na Alemanha Konrad Zusecriou dois modelos de teste, o Z1 e o Z2 e em seguidaconstruiu o computador Z3 que era controlado por um programa e era baseado em sistema

binrio, alm de ter tamanho e custo menor que o MARK 1.

O passo seguinte de Zuse foi construir o Z4, que foi utilizado na soluo de problemas de

engenharia de aeronaves, para projetos de msseis. Zusetambm criou outros computadores

utilizados para quebrar os cdigos secretos utilizados pelos ingleses na comunicao durante a

guerra.


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COMPUTADORES DE PRIMEIRA GERAO

Alan Turingem 1943 chefiou um projeto que colocou em operao vrias mquinas com mais

avano tecnolgico, pois no lugar de reles eletromagntico foi utilizado vlvulas eletrnicas, umexemplo foi o COLOSSUS, um computador que utilizava cerca de 2.000 vlvulas.

COLOSSUS 1943 Criado para quebrar cdigos

alemes ultra-secretos O Colossus trabalhava com

smbolos perfurados numa argola de fita de papel,

que era inserida na mquina de leitura fotoeltrica,

comparando a mensagem cifrada com os

cdigos conhecidos at encontrar uma

coincidncia. Ele processava 25.000 caracterespor segundo.

Figura 1.5

Em 1945, John Von Neumann delineia os elementos crticos de um sistema de

computador.Em 1946, surgiu o ENIAC - Eletronic Numerical Interpreter and Calculator,

"Computador e Integrador Numrico Eletrnico", que foi projetado para fins militares, pelo

Departamento de Material de Guerra do Exrcito dos EUA, na Universidade de Pensilvnia.

Nascia assim o primeiro computador digital eletrnico de grande escala e foi projetado porJohn W. Mauchlye J. Presper Eckert

O Eniac iniciou seu funcionamento em 1946 e foi desativado em outubro de 1955.

Caractersticas do ENIAC:

Totalmente eletrnico

17.468 vlvulas

500.000 conexes de solda

30 toneladas de peso

180 m de rea construda

5,5 m de altura

25 m de comprimento

2 vezes maior que MARK I

Realizava uma soma em 0,0002 s

Realizava uma multiplicao em 0,005 s com nmeros de 10 dgitos


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ENIAC 1946

Figura 1.6

Porem um problema surgiu com o uso de uma grande quantidade de vlvulas, pois trabalhando

com uma taxa de 100.000 pulsos por segundo a probabilidade de uma vlvula falhar era de 1,7bilhes por segundo, sem contar com o aquecimento que podia chegar a 67o C, mesmo com osventiladores ligados.

Ento foi implementado o mesmo conceitodos rgos eletrnicos que trabalhavam comvlvulas que funcionavam com uma tensomenor, reduzindo estas falhas para 1 ou 2 porsemana.

Figura 1.7

O predecessor do Eniac foi o EDVAC Eletronic Discret Variable Computer, ou Computador

Eletrnico de Variveis Discretas. Foi descoberto ento que o EDVAC podia codificar as

informaes em forma binria, fato que reduziu consideravelmente os nmeros de vlvulas

utilizadas.

No ano de 1949, surge o EDSAC - Eletronic Delay Storage Automatic Calculator

"Calculadora Automtica com Armazenamento por Retardo Eletrnico", o qual marcou o ltimo

grande passo na srie de avanos decisivos ps-segunda guerra.

O cientista ingls Maurice Wilkes cria em 1949 o primeiro computador operacional em grande

escala capaz de armazenar seus prprios

programas.

Em 1951, surge o primeiro computador

comercial, o LEO.

Figura 1.8


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Figura 1.11 - IBM 650

Em 1955, a Bell Laboratories constri o primeiro computador totalmente transistorizado, o

TRADIC.

TRADIC - 1955

Em 1959 criado o CI -Circuito Integrado.

Os primeiros computadores com circuito integrado foram criados pela

Burroughs, em 1968, e tinham o nome deB2500eB3500.

Figura 1.12

1968 - primeiro computador com circuito integrado

Figura 1.13

Em 1960, a IBM lana o IBM/360, srie que inicia a construo de

computadores com o uso de CI, ou Chips.

Em 1965, a Digital Equipment constri o primeiro minicomputador

comercial e com preo competitivo, o PDP-8

Figura 1.14


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Em 1971, Ted Hoff, fabrica o microprocessador Intel 4004, um nico chip com todas as partesbsicas de um processador central. J em1974, Ed Roberts, do MITS (Micro Instrumentationand Telemetry Systems) em Albuquerque - Novo Mxico constri um microcomputadorchamado ALTAIR 8800, cuja mquina foi construda com base no processador da Intel o 8080,que j era um descendente do processador Intel 8008. O ALTAIR tornou-se o maior sucesso,marcando o incio de uma indstria multibilionria, pois Roberts esperava vender unsoitocentos ALTAIR por ano e acabou tendo dificuldades para satisfazer 4.000 pedidos!

Intel 4004 - 1971 Intel 8080 - 1974 MOS Technology 6502 -

1975

Primeiro

microprocessador

2.250 componentes

Soma 2 nmeros de 4

bits em 11 milionsimos

de segundo

Tornou-se padro

para a indstria

dos

microcomputadore

s

4.500

componentes

soma 2 nmeros

de 8 bits em 2,5milionsimos de

segundo

Bastante usado em

computadores

domsticos

4.300 componentes

Soma 2 nmeros de 8

bits em 1 milionsimos

de segundo

Em 1975, os estudantes William (Bill) Gates e Paul Allen criam oprimeiro software para microcomputador, o qual era uma adaptaodo BASIC (Beginners All-Purpose Symbolic Instruction Code, ou"Cdigo de Instrues Simblicas para todos os Propsitos dos

Principiantes") para o ALTAIR. Anos mais tarde, Gates e Allenfundaram a Microsoft, uma das mais bem sucedidas companhias desoftware para microcomputadores.

Figura 1.15- Bill Gates e Paul Allen 1975


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No ano de 1977, surgem no mercado de produo em srie, trs microcomputadores: o Apple

II, o TRS-80 da Radio Shack e o PET da Commodore. Em 1979, lanado pela Software Arts

o "VisiCalc", o qual foi o primeiro programa comercial para microcomputadores.

Apple II, TRS-80 e PET - 1977

Figura 1.16

COMPUTADORES DE QUINTA GERAO

Os computadores de Quinta Gerao tm como caracterstica o uso de IC VLSI - Integrated

Circuit Very Large Scale Integration, ou seja, "Circuitos Integrados em uma Escala Muito

Maior de Integrao".

Os "chips" vm diminuindo tanto de tamanho, fazendo com que seja

possvel a criao de computadores cada vez menores, como ocaso da microminiaturizao do microprocessador F-100, que mede

somente 0,6 cm quadrados e pequeno o suficiente para passar pelo

buraco de uma agulha!

Microprocessador F-100 Figura 1.17

CLASSIFICAO DOS COMPUTADORES

Inicialmente, os computadores eram agrupados em dois tipos:

Pessoal: caracterizavam-se pela limitao de recursos de perifricos, pela no conexo com

outros equipamentos e pela baixa velocidade de transmisso de dados.

Profissional: permitiam a expanso de perifricos sua configurao bsica, maior velocidade

de transmisso e a conexo a outros equipamentos.

Podiam tambm ser classificados quanto s caractersticas de utilizao:


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-Cientficos: que possui uma pequena entrada de dados; um processamento complexo, com

grandes rotinas de clculos e uma pequena sada de resultados.

-Comerciais: que possui uma grande entrada de dados; um processamento relativamente

simples e uma grande sada de resultados.

Ou, quanto s caractersticas de operao:

Analgicos: computadores que executam trabalhos usando elementos representados por

grandezas fsicas, como por exemplo, a intensidade de uma corrente eltrica ou o ngulo de

giro de uma engrenagem. So computadores criados para uma finalidade especfica, isto , s

se aplicam a um determinado trabalho. Os resultados obtidos com o uso de computadoresanalgicos so aproximados e servem ao prprio sistema onde utilizado, como por exemplo:

controle de temperatura de uma caldeira utilizando sensores, medidor de gua ou de energia

eltrica.

Digitais: computadores que realizam suas operaes utilizando elementos representados por

grandezas matemticas (nmeros), ou seja, operam dgito a dgito. So computadores

destinados a aplicaes mltiplas, podendo ser utilizados em diversas tarefas. Por utilizar

valores numricos, os resultados obtidos com esse tipo de computador so exatos, como por

exemplo: os clculos de engenharia.

(O computador analgico "mede" e o computador digital "conta")


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EXERCCIOS DE FIXAO

1- Quem foi Herman Hollerith ?

2- Qual a companhia teve inicio associando-se a empresa de Herman Hollerith ?

3- O Colossus faz parte de que gerao de computador ?

4- Em que ano surgiu o ENIAC e o que quer dizer ?

5- Em que ano foi inventado o transistor ?

6- A palavra transistor foi juno de que termo ?

7- Defina computadores Analgicos e Digitais

8- Quantos anos ficou em atividade o computador Mark I ?

9- Para qual fim foi utilizado o Z4 de Zuse ?


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10- Faa uma descrio das caractersticas do ENIAC

11- Em que ano surgiu o primeiro computador comercial ?

12- O primeiro computador produzido em serie foi construido pela empresa ?

13- Em que ano foi inventado o circuito integrado ?

( ) 1807 ( ) 1916 ( ) 1959 ( ) 1946

14- Qual o nome dos fundadores da Microsoft ?

15- Defina computadores Cientficos :

16- Defina computadores Comerciais:

17- Qual foi o primeiro computador totalmente transistorizado ?


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2.Nmeros Binrios

O sistema binrio um sistema de numerao em que todas as quantidades se representam

utilizando como base o nmero dois, com o que se dispe das cifras: zero e um (0 e 1).Os

computadores digitais trabalham internamente com dois nveis de voltagem, pelo que o seu

sistema de numerao natural o sistema binrio (aceso, apagado).

BINRIOS A DECIMAIS

Dado um nmero N, binrio, para express-lo em decimal, deve-se escrever cada nmero que

o compe (bit), multiplicado pela base do sistema (base = 2), elevado posio que ocupa.

Exemplo:

1001(binrio)

1 23 + 0 22 + 0 21 + 1 20 = 9

Portanto, 1001 9 em decimal

DECIMAIS A BINRIOS

Dado um nmero binrio, para convert-lo em decimal, basta dividi-lo sucessivamente por 2,

anotando o resto da diviso inteira:

12(decimal)

12 /2 = 6 + 0

6 /2 = 3 + 0

3 /2 = 1 + 1

1 /2 = 0 + 1

Observe que s lerem-se os nmeros de baixo pra cima, ou seja, 1100 12 em binrio.


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SOMA DE NMEROS BINRIOS

Recordando as seguintes somas bsicas:

1. 0+0=0

2. 0+1=1

3. 1+1=10

Assim, ao se somar 100110101 com 11010101, tem-se:

10011010111010101

-----------------1000001010

Opera-se como em decimal: comea-se a somar desde a esquerda, no exemplo, 1+1=10,

ento se escreve 0 e "leva-se" 1. Soma-se este 1 coluna seguinte: 1+0+0=1, e segue-se at

terminar todas as colunas (exactamente como em decimal).

PRODUTO DE NMEROS BINRIOS

O produto de nmeros binrios especialmente simples, j que o 0 multiplicado por qualquer

coisa resulta 0, e o 1 o elemento neutro do produto.

Por exemplo, a multiplicao de 10110 por 1001:

101101001---------10110000000000010110---------

11000110

SISTEMA HEXADECIMAL

O sistema hexadecimal um sistema de numerao vinculado informtica, j que os

computadores interpretam as linguagens de programao em bytes, que so compostos de oito

dgitos. medida que os computadores e os programas aumentam a sua capacidade de


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processamento, funcionam com mltiplos de oito, como 16 ou 32. Por este motivo, o sistemahexadecimal, de 16 dgitos, um standard na informtica.

Como o nosso sistema de numerao s dispe de dez dgitos, devemos incluir seis letras para

completar o sistema.

Estas letras e o seu valor em decimal so:

A = 10, B = 11, C = 12, D = 13, E = 14 e F = 15.

O sistema hexadecimal posicional e por ele o valor numrico associado a cada signo

depende da sua posio no nmero, e proporcional a diferente potencias da base do sistema

que neste caso 16.

Vejamos um exemplo numrico: 3E0,A (16) = 3162 + E161 + 0160 + A16-1 = 3256 +

1416 + 01 + 100,0625 = 992,625

A utilizao do sistema hexadecimal nos computadores, deve-se a que um dgito hexadecimal

representa quatro dgitos binrios (4 bits = 1 nibble), por tanto dois dgitos hexadecimais

representam oito dgitos binrios (8 bits = 1 byte) que como sabido a unidade bsica de

armazenamento de informao.

HEXADECIMAL

Como s existem dez dgitos decimais, foi preciso inventar seis dgitos adicionais. Optou-se

pelas letras de A F. Alguns exemplos de nmeros hexadecimais seriam 1234, CADA, BEEF,

0FAB, FADA, FEFE, FAFA, etc. Como vamos nos referir com freqncia a nmeros em vrias

notaes, Cada dgito hexadecimal pode representar um dos dezesseis valores entre 0 e 15.

bom por ordem na casa desde j. Nos textos sero usadas as seguintes convenes:

Todos os valores numricos, independentes da sua base, comeam com um dgitodecimal.

Todo o valor hexadecimal termina com a letra "h".

Todos os valores binrios terminam com a letra "b".

Todos os valores decimais terminam com o sufixo "d".


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So exemplos vlidos: 1234h, 0CADAh, 0FADAh, 4660d, 101b. D para notar que os nmeros

hexadecimais so compactos e de fcil leitura. Alm disso, as converses so fceis. Veja a

seguinte tabela que fornece toda a informao necessria para fazer a converso de hexa parabinrio e vice versa:

Hexadecimal Binrio Decimal0 0000 01 0001 12 0010 23 0011 34 0100 45 0101 56 0110 67 0111 7

8 1000 89 1001 9A 1010 10B 1011 11C 1100 12D 1101 13E 1110 14F 1111 15

Para converter um nmero hexa num nmero binrio, substitui-se simplesmente cada um dos

dgitos hexa pelos quatro bits do dgito binrio correspondente. Por exemplo, para converter

0ABCDh num valor binrio:

Hexadecimal A B C D

Binrio 1010 1011 1100 1101

Para converter um nmero binrio em hexa, o processo to fcil quanto o anterior. A primeira

providncia transformar o nmero de dgitos do valor binrio num mltiplo de quatro. Depois

s substituir. Veja o exemplo abaixo com o binrio 1011001010:

Binrio 1011001010

Grupos de 4 dgitos 0010 1100 1010

Hexadecimal 2 C A


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EXERCCIOS DE FIXAO

1 - Em todas as quantidades o sistema binrios se apresenta em que base ?

2- O Sistema hexadecimal vinculado a que rea profissional ?

3- Com qual mltiplo os computadores ?

4- Qual a representao dos 16 dgitos hexadecimais ?

1 2 3 4

5 6 7 8

8 9 10 11

12 13 14 15

16

5- Os nmeros binrios so subdivididos em grupos de:

6- Quais os nmeros bsicos que formam um nmero hexadecimal ?

7- Responda corretamente:

A - Todo valor hexadecimal termina com a letra

B - Todos os valores binrios terminam com a letra

C - Todos os valores decimais terminam com o sufixo

8- Como feito para converter um nmero Hexa em um nmero Binrio ?


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3.Memria

O papel do processador apenas um, pegar os dados e processa-los no

importando de onde vem ou para onde vo estes dados. Como os processadores

no possuem uma rea de armazenamento grande, ele buscas programas de

uma rea chamada de memria.

USO DA MEMRIA Figura 3.1

Os primeiros processadores somente enxergavam 1 MB da memria, essa rea de 1 Mb foi

dividida em 16 reas menores de 64Kb cada uma. Para manter compatibilidade com os

programas mais antigos, foi mantido a mesma estrutura nos processadores atuais.

Se um computador atualmente tem 256Mb de memria RAM ele continua lendo o primeiro

mega da memria assim como os computadores antigos.

Esta rea da memria RAM dividida da seguinte forma:

Os dez primeiros bancos (0 a 9) que em hexadecimal vo de 00000h 9FFFH, so utilizada

pelo processador para endereamento memria RAM.

Como cada bloco de 64Kb, como vimos anteriormente, conclumos que apenas so utilizados

os 640Kb de memria dentro deste 1Mb, pois 10x64 igual a 640Kb, o que chamamos de

Memria Convencional.

Os bancos (10 e 11) so reservados para acesso a memria de vdeo pelo processador.

Os bancos (12 a 14) so reservados para localizao de Firmweres de interfaces perifricas.

O banco (15) onde est localizada a memria ROM do micro ou Bios.

MEMRIA RAM

(Randon acess memory) Memria de acesso aleatrio

Figura 3.2


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_________________________________________________________________________ 22

A memria RAM a principal memria na qual so gravados os dados para o devido

processamento.

A memria Ram uma memria voltil, ou seja, perdem-se os dados gravados na RAMquando o computador desligado.

Na linguagem de informtica, quando falamos de memria estamos nos referindo a memria

Ram, ou seja, memria em que se pode ler e gravar informaes. Para que o processador

possa executar o processamento dos dados ele precisa ir buscar as informaes ou na

memria ram ou em memrias secundrias de massa tais como os discos rgidos, Cd-rom,

disquetes, porm no devemos cham-los de memria, pois uma classificao mais precisa

seria disco rgido e mdia de armazenamento de dados.

As memrias eletrnicas do tipo somente leitura ou leitura e gravao precisam ser

organizadas para que o processador possa saber onde buscar as informaes, como exemplopodemos fazer uma comparao a um prdio onde, cada andar e cada apartamento tem seu

endereo de localizao.

CACHE

Devido ao fato de que o processador por ter uma velocidade muito superior a memria

apareceu o seguinte problema, o processador ficava ocioso a maioria do tempo esperando que

a memria ficasse pronta para receber ou enviar os dados para serem processados, (a este

processo da-se o nome de WAIT STAITS), com isto o desempenho dos computadores seriam

invivel. A soluo foi dada do seguinte modo, criou-se um tipo de memria (Cache), chamada

de memria Esttica (A memria RAM chamada de memria Dinmica),onde um circuito

controlador de cache (geralmente embutido no chipset da placa me) l os dados da memria

RAM que acredita que o processador vai utilizar e deixa disponvel para p processador, dessa

forma o acesso aos dados feito de uma forma mais rpida.

MEMRIA DE MASSA

Figura 3.3

importante no confundir estes dispositivos com memria RAM.


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_________________________________________________________________________ 23

A memria Ram grava os dados, porm ao desligar o computador estes dados so perdidos,

portanto temos que ter um local para dados que sero utilizados

posteriormente, estes dispositivos so chamados de Mdia e gravam os dados de forma noeltrica. Os meios de gravao so:

-Magnticos ou pticos (Hds, Disquetes, Fitas Dat e CDs)

O Disco Rgido ou HD (Hard Disk), assim como a memria RAM armazena os dados, porm

estes dados no so perdidos quando desliga-se o computador.

Figura 3.4

CONTROLADOR DE INTERRUPES (Interrupt ReQuest)

Quando um perifrico pede para o processador parar o que esta fazendo para atend-lo

chamamos de interrupo, podemos citar uma entrada de dados de um mouse, por exemplo.

Imaginemos a seguinte situao:

O processador est executando um programa quando o usurio clica com o mouse em boto

deste programa, neste caso o circuito controlador de interrupo gera um pedido de

interrupo, ento o processador vai ler este pedido e executa-lo.

ACESSO DIRETO A MEMRIA (DMA)

Toda vez que se fala de memria RAM, falamos do processador, o fato que somente o

processador tem acesso a memria, portanto qualquer outro dispositivo que queira acessar a

memria dever faze-lo atravs do processador, contudo se isto acontecesse o desempenho

do computador cairia acentuadamente, pois os dispositivos em geral tm uma velocidade muito

abaixo. Portanto para estes dispositivos terem acesso a memria, contam com a ajuda de

circuitos de apoio para acesso a memria, este controlador chamado de DMA, no caso do

perifrico ter acesso a memria o DMA faz o controle sem que o processador tome

conhecimento, dessa forma o processador executa outras tarefas sem causa perda de

desempenho.

MEMRIA ROM

(Read-Only Memory) Memria de somente leitura Figura 3.5


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_________________________________________________________________________ 24

BIOS

(Basic Input Output System) Sistema de entrada e sada

A Bios tipo de memria rom ensina o processador a trabalhar com os perifricos mais bsicos

do sistema, tais como os circuitos de apoio, a unidade de disquete e o vdeo em modo texto.

MEMRIA DE CONFIGURAO CMOS

CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

Esta memria como uma memria RAM, pois permite que os dados sejam lidos e gravados,normalmente chamamos esta memria de CMOS, Complementary Metal Oxide Semiconductor,

como uma memria que pode ser apagada, para que isto no acontea a bateria deixa esta

memria alimentada mesmo quando o computador desligado.

No confunda Bios com Setup, pois a Bios na verdade o contedo da memria Rom e como

dissemos anteriormente ensina o processador a trabalhar com alguns perifricos. E o Setup o

programa que guarda as configuraes e por onde podemos mudar essa configurao da

memria CMOS, como por exemplo, para mudarmos a quantidade de memria de vdeo

compartilhada ou se detectamos o hd automaticamente ou definimos qual utilizar, por onde

iniciaremos o boot, etc.

MENSAGENS DE ERRO MAIS COMUNS DO CMOS

-CMOS BATTERY STATE LOW

Bateria descarregada, se este for um micro que tenha uma bateria de nquel-cdmio, basta

deixar o computador ligado por algum tempo para sanar este problema.

-CMOS SYSTEM OPTIONS NOT SETNeste caso o Setup no deve estar configurado, basta reiniciar o computador, e apertar a tecla

DEL apos o POST para entrar no Setup e configura-lo.

-CMOS CHECKSUM FAILURE

Provavelmente os dados da CMOS esto corrompidos, neste caso deve-se entrar no Setup e

reconfigura-lo.


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-CMOS DISPLAY TYPE MISMATCH

Neste caso a configurao de vdeo no deve ser compatvel com o micro basta entrar no

Setup e reconfigurar.

-CMOS TIME AND DATE NOT SET

Entre no Setup e acerte a data e a hora.

-CMOS MEMORY SIZE MISMATCH

O micro no tem gavado no Setup a real quantidade de memria instalada, entre no Setup e

grave a quantidade de memria instalada.

-NVRAM INOPERATIONALProvavelmente o pente de memria esta defeituoso, a memria dever ser trocada.

POST (Power-On Self-teste) Auto-teste ao ligar

Figura 3.6

2- Um auto-teste feito sempre que ligamos o micro. Voc j deve ter reparado que, ao

ligar o micro, h um teste de memria feito pelo Post. O Post executa as seguintes rotinas,

todas as vezes que o micro ligado:


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1- Identifica a configurao instalada.

2- Inicializa todos os circuitos perifricos de apoio da placa-me.

3- Inicializa o vdeo.4- Testa a memria.

5- Testa o teclado.

6- Carrega o sistema operacional para a memria.

7- Entrega o controle do microprocessador ao Sistema Operacional.

SETUP

(Configurao)

Figura 3.7

3-Programa de configurao de hardware do microcomputador; normalmente chamamos esse

programa apertando um ou um conjunto de teclas aps ter sido realizado o Post. Este processo

pode variar de acordo com o fabricante da placa-me, mas no geral basta apertar a tecla Del

para chamar a configurao do Setup.


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Aqui podemos por, exemplo configurar a data e a hora, como mostra a figura acima, ou

podemos definir qual o tipo de hd iremos utilizar assim como tambm (o que mais usual)

deixar que o setup detecte automaticamente o tipo de dispositivo IDE instalado no micro.

PROBLEMAS COM SENHA

Podemos ao entrar no Setup definir uma senha para que estranhos ou leigos no altere as

configuraes do Setup no qual foi alterada para melhor performance do computador, porm

caso esquea esta senha para recuper-la s existe duas formas, ou pelo programa, Debug

seguindo as instrues abaixo no prompt do MS-DOS.

C:\debug-o 70 2e

-o 71 ff

-q

(Enter)

OBS. Este programa est presente no MS-DOS e Windows 9x

Caso o Setup pea a senha todas a vezes que voc ligar o micro, no ser possvel usar o

programa Debug, pois h a necessidade de que entre no sistema operacional para utiliz-lo.

Outro modo resetar a memria CMOS atravs de um jumper existente na placa me,

geralmente este jumper est localizado ao lado do conector do teclado, bastando desligar o

micro retirar o jumper ligar o micro, desligar novamente e ligar com o jumper.

Figura 3.8


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4.Processadores

Figura 4.1

Os processadores so conhecidos em geral pela marca da empresa que os fabricam e pela

velocidade de clock em Mhz ou Ghz que quer dizer milhes de ciclos por segundo.

Os processadores de 4a gerao (486) passaram a ter uma pequena quantidade de memria

esttica embutida, est memria chamada de Nvel 1 ou L1 (Leve 1), dessa forma a memriaesttica na placa me passou a ser chamada de Nvel 2 ou L2 (Level 2).

Em geral os processadores de 4a e 5a gerao possuem uma pequena quantidade de memria

de 8Kb ou 16Kb, enquanto que a memria esttica da placa me (L 2) tem algo em torno de

256Kb ou 512Kb.

Nos processadores de 6a gerao o cache de memria L2 passou a ser interno, ou seja, o

cache L1 e L2 passou a fazer parte do processador, no fazendo mais sentido nos

processadores atuais fazer referencia ao cach L1 e L 2. Estes acessos do processador ao

cache so feitos atravs do clock do processador.

Os processadores de 3 gerao os 386 fabricados pela Intel foram os mais importantes j

lanados, pois eles serviram de base para a construo de todos os demais processadores

construdos at hoje, ou seja, todos os micros computadores at hoje tiveram como base para

os processadores o 386da Intel.

Para que se tornasse base para os processadores de hoje foi devido as mudanas tcnicas

que vieram junto com o 386, pois, eles no tinham a limitao que os 286 tinham em relao a

trabalhar com modo protegido, ou seja poderiam trabalhar em

modo protegido e depois voltar ao modo real, foi criado o modo Virtual, ou seja programas que

trabalhassem com o modo real podiam trabalhar diretamente dentro do modo protegido,

podiam manipular dados de 32 bits e alm de ter acesso a at 4 GB de memria RAM, o que

muito para qualquer computador.

Figura 4.2


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MODO PROTEGIDO

Uma novidade que veio junto com o 386 foi o modo protegido que passou a ser utilizado emtodos os processadores at os dias de hoje. Quando o computador ligado o processador

comea a trabalhar em modo real, ou seja, operando como se fosse um antigo 8086. Depois de

uma instruo passada pelo sistema operacional o processador passa a operar em modo

protegido conseguindo assim todo o seu potencial.

PRINCIPAIS CARACTERSTICAS DO MODO PROTEGIDO

-Foi criada a memria virtual onde por este esquema podemos simular que o micro computador

tenha mais memria do que realmente ele tem, este que feito atravs de um arquivo no discochamado de arquivo de troca ou (page file ou arquivo de paginao).

DICA.

Para aumentar o desempenho do computador no

Windows 9x podemos aumentar o cache de disco,

para isto podemos mudar a funo do micro para

servidor de rede em propriedades do sistema e

aumentar a otimizao de leitura para total

conforme figura 4.3.

Figura 4.3

-Os processadores tm muito acesso memria e

podemos carregar vrios programas na memria ao

mesmo tempo isso porque o processador pode

isolar cada programa em uma rea pr-determinada pelo processador, ficando assim uma rea

isolada para cada programa.-Com a proteo de rea de memria o processador sabe onde esto carregada cada instruo

dos programas dessa forma ele executa de forma muito rpida as instrues de programas

diferentes dando a impresso para ns que os programas esto sendo executados ao mesmo

tempo, o que chamamos de multitarefa, estas execues so feitas em nanossegundos onde

1 ns = 0,000000001 s.

-O processador pode trabalhar como se fosse vrios processadores 8086 com 1 MB de

memria, ou seja como se fosse um daqueles processadores antigos, um XT,


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simultaneamente, ou seja podemos ter vrios programas trabalhando em modo real ao mesmo

tempo e estes programas acharem que esto trabalhando em um processador completamente

limpo para ele.

TABELA DE SLOTS PARA PROCESSADORES

Soquete Nmeros de Pinos Processador

Soquete 0 168 486DX

Soquete 1 139 486DX/486SX

Soquete 2 238 486DX/486SX/486DX2/Pentium/Overdrive P24t

Soquete 3 237 Todos os modelos 486

Soquete 4 273 Pentium 100 / Pentium 66Soquete 5 320 Pentium

Soquete 6 235 486DX4

Soquete 7 321 Pentium

Soquete 8 387 Pentium Pro

Soquete 370 370 Celeron 370/Pentium lll FC-PGA/Cyrix III/C3

Soquete 423 423 Pentium 4

Soquete 478 478 Futuros modelos Pentium 4

Soquete 462 462 Atlon PPGA/Atlon 4/Duron

Slot 1 242 Celeron SEPP/Pentium II/Pentium III SECC-2

Slot 2 330 Pentium II XEON/Pentium III SECC-2

Slot A 242 Atlon (Cartucho)


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EXERCCIOS DE FIXAO

1- Em geral como conhecido os processadores?

2- A partir de que gerao os processadores passam a ter memria cache?

3- Como chamada esta memria embutida no processador?

4- Qual a gerao de processadores que serviu de base para os processadores atuais?

5- Cite uma caracterstica de modo protegido.

6- Como funciona o modo protegido?


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7- O modo protegido foi uma novidade implementada a partir de qual processador?

8- Explique o modo protegido:

9- Qual o arquivo criado para este processo?

10- Qual o nome dado ao fato de se trabalhar com vrios programas abertos ao mesmotempo?

11- A partir da 4 gerao os processadores passaram a ter embutido uma pequenaquantidade de memria, qual o nome desta memria?

12- a partir de qual gerao de processadores o cache L2 passou a ser interno?

13- possvel configurar o tamanho do arquivo de paginao, como?


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5.CATEGORIAS DE

MICROPROCESSADORES:

8086

Lanado pela Intel em 1978, o 8086 tinha um desempenho dez vezes melhor que seu

antecessor o 8080. Seus registradores tinham a largura de 16 bits, o barramento de dadospassou de 8 para 16 bits e o barramento de endereos se tornou maior com 20 bits de largura,

permitindo assim que fosse controlado mais de 1 milho de bytes de memria. A memria

passou a ser tratada de maneira diferente pois esse processador tratava a mesma como se

fosse dividida em at 16 segmentos contendo 64 kilobytes cada, e no permitia que nenhuma

estrutura de dados ultrapassasse a barreira entre os segmentos.

8088

O 8088 surgiu da necessidade em se criar um processador com caractersticas parecidas com

as do 8086 mas que tivesse um custo menor. Dessa forma, a Intel colocou no mercado um chip

que s se diferenciava do 8086 pelo fato de Ter um barramento de dados de 8 bits. Em virtude

de sua concepo menos avanada e do baixo custo de produo o 8088 foi escolhido pela

IBM, para o projeto de seu computador pessoal, pois, alm de possuir o projeto interno de 16

bits tambm pertencia mesma linhagem do 8080.

80286

Comparado com seu antecessor imediato o (8086), o 80286 apresentava diversas

caractersticas particularmente adequadas aos computadores pessoais. Seu bus de dados

possui 16 bits reais, o mesmo acontecendo com os registradores internos. E ainda foi projetado

para trabalhar com maior velocidade, inicialmente 6 MHz, logo ampliados par 8 e, em seguida

para 10. Com o tempo, verses deste microprocessador com velocidades de 12, 15, 16 e at

20 MHz foram introduzidas pela Intel.


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Um dos aspectos mais importantes acabou sendo a maior capacidade de memria do 80286.

Ao invs de 20 linhas de endereamento, o 80286 possua 24. As quatro linhas adicionais

aumentam a quantidade mxima de memria que o chip capaz de enderear em 15megabytes, elevando o total para 16 megabytes.

O 80286 tambm permitia o uso da memria virtual. Que ao contrrio do que se pensa, no se

compe de chips de memria. Ao contrrio, as informaes ficam armazenadas em outro meio

de memria de massa, podendo ser transferidas para a memria fsica sempre que forem

necessrias. Em conseqncia disso, o 80286 capaz de controlar at 1 gigabyte (1024

Megabytes) de memria total, 16 megabytes fsicos, e 1008 megabytes virtuais (Rosch (1993)).

Para manter a compatibilidade com os chips mais antigos, os engenheiros da Intel dotaram o

80286 de dois modos operacionais. O Modo Real reproduzia quase que exatamente o

esquema de operao do 8086. A cpia foi to perfeita que o modo real herdou todas aslimitaes do 8086, inclusive a barreira de 1 megabyte de memria.

Essa restrio era obrigatria para que o 80286 identificasse os endereos de memria da

mesma maneira que o 8086.

Para tirar partido dos maiores recursos do tratamento de memria da arquitetura 286, foi criado

o Modo Protegido. Embora no fosse compatvel com os programas existentes para o 8086, o

modo protegido permitia o uso de todos os 16 megabytes de memria real, alm de 1 gigabyte

de memria virtual, por qualquer programa que fosse escrito especificamente para utilizar

esses recursos. No entanto, embora permitisse o uso de mais memria, ele continuava

operando com segmentos de memria de 64 kilobytes.

A utilizao da palavra "protegido" no nome do modo sugere que ele prov alguma proteo.

Isso correto, pois possvel inicializar as tabelas de segmentos de tal maneira que quando o

80286 utilizado para um sistema de multiprogramao, cada processo pode ser impedido de

acessar segmentos pertencentes a outro processo.

A tabela abaixo, exibe algumas diferenas entre os processadores 8086, 8088 e 80286:

Processador Largura Registradores (bits) Barramento (bits) Endereamento (bits)

8086 16 16 20

8088 16 8 20

80286 16 16 24

Diferenas entre 8086, 8088, 8286

80386

A grande evoluo nos micros PC se deu na introduo do processador 80386, com ele os

fabricantes de processadores, como a Intel tiveram base para seus projetos futuros. No


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entanto, hoje todos os processadores disponveis no mercado possuem o funcionamento

compatvel com o processador 386 [TOR98].

Trs caractersticas, inovaes tcnicas, formaram a base para o projeto do processador 386.A primeira delas que h tantas instrues para ir do modo protegido quanto para voltar ao

modo real; a segunda delas a criao do modo virtual 8086, programas escritos no modo real

pudessem ser utilizados diretamente dentro do modo protegido; e por sua vez a terceira

caracterstica que se baseia na manipulao de dados a 32 bits o dobro da plataforma anterior.

Alm disso, estando no modo protegido, o 80386 consegue acessar at 4 GB de memria

(RAM) muito mais que qualquer micro necessita. Isto ocorreu em meados dos anos 80, mas

somente por volta de 1990 tornaram-se comuns nos PCs que utilizavam este

microprocessador.

Figura 5.1

Microprocessador 80386. O da esquerda produzido pela AMD e o da direita, pela Intel.

Vamos descrever alguns recursos importantes do modo protegido do 80386 segundo [TOR98]:

MEMRIA VIRTUAL:

Com essa maneira de gerenciar, podemos simular um computador com mais memria RAM do

que ele possui. Ou seja, uma tcnica que se baseia no ato de conseguir um arquivo do disco

rgido de tamanho qualquer para utilizar como uma memria extra, chamado arquivo de troca

(swap file).

PROTEO DE MEMRIA:

Como o processador acessa muita a memria, podemos carregar diversos programas

simultaneamente. Atravs da proteo da memria, o processador capaz de isolar cada

programa em uma rea de memria bem definida, de modo que um programa no invada a

rea de memria que esteja sendo utilizada por outro programa.


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Figura 5.2

Processador 80386SX,um 80386 de baixo custo.

80486

O processador 80486 foi o sucessor para aplicaes mais pesadas, sendo possvel encontra-

lo nos PCs no ano de 1991. Com uma verso inicial que operava com um clock de 25 MHz.Dessa maneira, a Intel criou o 486 que na realidade supera muito o desempenho de um

80386DX-25 em duas vezes, apesar de ter apenas seis instrues a mais, mas para que esse

desempenho fosse justificado, o processador foi incorporado com circuitos em seu interior

como:

-Coprocessador matemtico;

-Memria cache interna de 8 KB.

Estando integrados diretamente dentro do microprocessador, esses componentes fizeram com

que o desempenho geral do PC subisse muito - um circuito externo mais lento, pois os dados

demoram a ir e vir na placa de circuito impresso.

O cache de memria, a partir do 80486 passou a possuir dois caches de memria; um dentro

do processador, chamado cache de memria interno de 8 KB; e um na placa-me do micro,

chamado de cache de memria externo que hoje varia na ordem de 256 KB e 512 KB.

[TOR98]

Microprocessador 80486

Figura 5.3


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O processador mais barato da famlia o 80486SX, disponveis nas verses de 25 e 33 MHz

seguindo a mesma linha que seu processador antecessor. Este microprocessador uma

verso de custo mais acessvel, sendo assim, no era dotado do coprocessador matemticointerno. Para no haver confuso e manter a padronizao, foram usados os mesmos

diferenciadores, DX para a verso standard e SX para a verso econmica, que no

tinha coprocessador matemtico interno. Portanto, quando citamos a nomenclatura 80486

estamos nos referindo ao 80486DX trabalhando a 32 bits. Um usurio interessado em

acrescentar um coprocessador matemtico ao 486SX poderia perfeitamente faz-lo. Bastava

adquirir um 487SX, que para todos os efeitos, era o coprocessador aritmtico do 486SX. As

placas de CPU baseadas no 486SX em geral possuam um soquete pronto para a instalao

deste chip. Entretanto, este tipo de instalao no era nada vantajosa do ponto de vista

financeiro. Era mais barato adquirir uma placa de CPU equipada com o 486DX. O 486SX tantofoi considerado um erro, que os concorrentes da Intel (AMD e Cyrix) no lanaram

microprocessadores equivalentes.

Surgiram o:

80486DX-50 ou 80486DX2; que se estabeleceu pelo aumento da freqncia de operao em

que o processador capaz de trabalhar, ou seja, 50 MHz processador resultante da

multiplicao do clock, que trabalha internamente com o dobro da freqncia de operao da

placa-me, ou seja, ele multiplica a freqncia de operao da placa-me por 2. Acarretando

problemas com as suscetveis interferncias eletromagnticas. Logo depois, a Intel lanou o

486DX2-66. Campeo de velocidade de sua poca, este microprocessador foi o mais vendido

durante 1994. Este aumento de vendas ocorreu quando os preos caam em virtude do

lanamento de microprocessadores equivalentes pela AMD e Cyrix. Veja os processadores da

poca:

-Intel: 486DX2-50 e 486DX2-66;

-AMD: Am486DX2-50, Am486DX2-66 e Am486DX2-80;-Cyrix: Cx486DX2-50, Cx486DX2-66 e Cx486DX2-80.

-80486DX4; um processador que trabalha com multiplicao do clock por 3. Assim, um

80486DX4-75 trabalha, externamente, com 25 MHz e, internamente, com 75 MHz; o

80486DX4-100 trabalha, externamente, com 33 MHz e internamente, com 99 MHz. Sendo este


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mais rpido que os concorrentes por possuir 16 KB de memria interna. Pouco depois da Intel,

a AMD e a Cyrix tambm lanaram seus microprocessadores 486DX4. So o Am486DX4 e o

Cx486DX4. A AMD criou verses de 100 e 120 MHz. A Cyrix lanou apenas o modelo 100MHz.

A Intel lanou tambm uma srie paralela, a SL, que permite o gerenciamento avanado de

consumo eltrico alimentado por 5V, exceto o 486DX4 que alimentado por 3V.

5x86 da AMD um 486DX5

Figura 5.4

Esse processador na verdade, um 486DX5, um 486 com quadruplicao de clock. Tem

cache de memria interno de 16 KB e alimentado por 3,3 V.

5x86 da Cyrix um 486DX4 turbinado

Figura 5.5

Esse processador uma verso do processador 6x86 para placas-me 486 e por esse motivo,

consegue ser mais rpido que o 486DX4, ainda que utilize o mesmo esquema de multiplicao

de clock desse processador (triplicao de clock). Tem um cache de memria interno de 16 KBe alimentado por 3,5 V. Esse processador um 486DX4 turbinado.


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PENTIUM

Pentium (Chipset P54c)

Tambm chamada de Pentium Classic, o Pentium o primeiro microprocessador considerado

de 5 gerao. Fabricado pela Intel, foi lanado em 1993, nas verses de 60 e 66 MHz.

Os microprocessadores Pentium contm mais de trs milhes de transistores e j incluem co-

processador matemtico e memria cache. Operava com 5 volts, e apresentava muito

aquecimento, mas com melhorias no projeto, a Intel permitiu a operao com 3,5 volts,

resultando num aquecimento bem menor. Novas verses foram lanadas como a de 75, 90,

100, 120, 133, 155, 166 e 200 MHz. O Pentium um microprocessador de 32 bits, mas com

vrias caractersticas de 64 bits. Por exemplo: o seu barramento de dados, que d acesso amemria feito a 64 bits por vez, o que significa uma maior velocidade, ele transporta

simultaneamente dois dados de 32 bits. Ao inverso do 486 que era de 32 bits por vez. A

freqncia de operao da placa me a seguinte:

Processador Freqncia de Operao Placa-me

Pentium 75 MHz 50 MHz

Pentium 60, 90, 120,155 MHz 60 MHz

Pentium 60, 100, 133, 166 e 200 MHz 66 MHz

Freqncia da Placa Me

A memria cache interna do Pentium(L1) de 16 KB, sendo dividida em duas, uma de 8 KB

para armazenamento de dados e outra de 8 KB para instrues.

A arquitetura superescalar em dupla canalizao, ou seja o Pentium funciona internamente

como se fosse dois processadores 486, trabalhando em paralelo. Dessa forma, ele capaz de

processar (2)duas instrues simultaneamente. Os processadores Pentium pode trabalhar em

placas-me com mais de um processador diretamente, utilizando como conexo o soquete 7.

PENTIUM PR (P6)

O Pentium Pro foi criado para ser o sucessor do Pentium, sendo considerado como sexta

gerao.


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Inicialmente foi lanado nas verses 150, 180 e 200 MHz. Opera com 32 bits e utiliza memria

de 64 bits, da mesma forma como ocorre com o Pentium. Seu projeto foi otimizado para

realizar processamento de 32 bits, sendo neste tipo de aplicao mais rpido que o Pentiumcomum, s que ao realizar processamento de 16 bits perde para o Pentium comum.

O Pentium Pro possui uma memria cache secundria dentro do prprio processador. Com

isso, aumenta-se o desempenho do processador, ou seja, a freqncia usada ser a mesma

de operao interna do processador.

A arquitetura do Pentium Pro superescalar em tripla canalizao, capaz de executar (3)trs

instrues simultaneamente.

O ncleo do Pentium Pro RISC, s que para ele ser compatvel com programas existentes, foi

adicionado um decodificador CISC na sua entrada. Dessa forma, ele aceita programa CISC,

porm os processa em seu ncleo RISC. O Processador do Pentium Pro pode ser utilizado emplacas-me com dois ou quatro processadores.

Para seu melhor desempenho usado quantidades elevadas de memria, fazendo que seu

uso fosse direcionado para servidores, ao invs de computadores domsticos ou de escritrios.

A conexo utilizada pelo processador chamada de soquete 8. Esse soquete bem maior que

o soquete 7 utilizado no Pentium Clssico(Pentium Comum).

PENTIUM MMX (P55c)

Verses: 166 MMX, 200 MMX, 233 MMX MHz;visando aumentar o desempenho de programas

que fazem processamento de grficos, imagens e sons, a Intel adicionou ao microprocessador

Pentium, 57 novas instrues especficas para a execuo rpida deste tipo de processamento,

elas so chamadas de instrues MMX (MMX= Multimedia Extensions). Uma nica instruo

MMX realiza o processamento equivalente ao de vrias instrues comuns. Essas instrues

realizam clculos que aparecem nos processamentos de sons e imagens.

As instrues MMX no aumenta a velocidade de execuo dos programas, mas possibilita

que os fabricante de software criem novos programas, aproveitando este recurso para que o

processamento de udio e vdeo fique mais rpido. Segundo testes( INFO/Fev/97), o ganho develocidade nessas operaes pode chegar a 400%.

O Pentium MMX possui uma memria cache interna de 32 KB e trabalha com nveis duplos de

voltagem: externamente a 3,3 volts enquanto o ncleo do processador opera a 2,8 volts. A

conexo feita atravs do Soquete 7, ou seja, possui o mesmo conjunto de sinais digitais que

o Pentium comum.

A freqncia de operao na placa me de 66 MHz.


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PENTIUM II (i440Bx)

Sucessor do Pentium MMX, com velocidades de 300, 333, 350, 400 MHz. Possui barramento

de 100 MHz, e encapsulado em um envlucro(cartucho) que engloba o processador e acache externa(L2), este envlucro metlico facilita a dissipao do calor.

A memria cache primria (L1) continua sendo 32 KB igual ao Pentium MMX, sendo que a

memria secundria (L2) no est mais dentro do processador e sim no prprio cartucho, ao

lado do processador.

O Pentium II permite o multiprocessamento de dois processadores. Sua conexo na placa-me

feita atravs do seu conector prprio, chamado de slot 1.

CELERON

Celeron 233, 266, 300, 330 MHz

A Intel lanou em abril/98, uma verso especial do Pentium II, chamada de Celeron. Este

processador pode ser instalado nas mesmas placas de CPU projetadas para o Pentium II. Nas

suas primeiras verses, operava com clock externo de 233 MHz, e clock interno de 66 MHz, e

no possua memria cache secundria(cache de nvel 2). Com isto o processador tinha o

preo baixo em relao aos concorrentes. O encapsulamento usado em todos os

processadores Celeron e do tipo SEPP (Single Edge Processor Package), um novo mecanismo

para dissipao do calor, similar ao SEC (Single Edge Contact) s que vem sem o invlucro

(cartucho). Sua conexo feita atravs do soquete 7.

Hoje j encontramos o microprocessador Celeron de 300 e 330 MHz que so dotados de 128

KB de memria cache secundria(L2) .

O Celeron pode ser considerado um Pentium II Light. O chipset (conjunto de chips que

complementam o processador 440EX) criado para ele, uma verso simplificada dos modelos

Pentium II. Sua principal limitao est na capacidade para expanso, micros com esse

processador podem ter apenas trs conectores PCI e dois conectores para memria. Emcompensao, o processador Celeron suporta vdeo AGP, memria do tipo SDRAM e discos

UltraATA.

PENTIUM III (440Bx)

Projetado para a Internet, o processador Pentium III vem com clock de 450 e 500 MHz, e com

70 novas instrues que habilita aplicativos de processamento avanados de imagens, 3D,


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udio e vdeo, e reconhecimento de voz. Seu barramento de 100 MHz, com memria cache

secundria de 512 KB.

AMD X5

-Conhecido como AMD 5x86 com velocidade de 133 MHz, foi projetado para competir com o

Pentium de 60 e 66 MHz, e possua um desempenho similar ao de um Pentium 75.

AMD K5

-De 133 MHz foi o primeiro microprocessador compatvel com o Pentium lanado pela AMD.

Apesar de veloz, inteiramente compatvel com o Pentium e bem mais barato, demorou muito a

chegar ao mercado. A Intel j tinha lanado o Pentium 200 MMX.

AMD K6

-Este chip o mais recente da famlia AMD, muito mais rpido que o K5, vem com instrues

MMX, mais barato e mais rpido que um Pentium MMX do mesmo clock..

CYRIX

A primeira verso de processadores da Cyrix foi o Cx 5x86, concorrente do 486, e possua

desempenho equivalente ao de um Pentium 90 MHz. Com a chegada do 6x86-P200+, a Cyrix

comeou competir com o Pentium. Por exemplo, na poca em que o Pentium mais veloz era o

166 MHz, a Cyrix j produzia o seu 6x86 P200+, com desempenho superior ao de um Pentium

200 MHz.

O prximo processador da Cyrix foi o 6x86 MX-P200+ que se comporta de forma idntica a um

Pentium, possui compatibilidade total, pino a pino, o que significa que podemos instal-lo em

placas de CPU Pentium. Portanto, possui caractersticas semelhantes em relao ao

barramento de dados e de endereos, alm da memria cache interna e do coprocessador

matemtico.

Verses dos processadores Cyrix:

Verses Clock Interno6x86-P120+ 100 MHz

6x86-P133+ 110 MHz

6x86-P150+ 120 MHz

6x86-P166+ 133 MHz

6x86-P200+ 150 MHz

Processador de 150 MHz com desempenho superior ao Pentium 200


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6.Chipset

Figura 6.1

Os chipset ficam acoplados na placa me e desempenham um importante papel no

computador, pois desempenham vrias funes como, interface controladora da IDE,

controladores de DMA e interrupes, controle de portas USB e interfaces como de Som evdeo, fazendo desta forma que o processador no tenha todo o trabalho de processamento e

controle sozinho.

BARRAMENTO

O barramento de controle forma juntamente com o barramento de dados e de endereo o

conjunto de barramentos do microprocessador. O barramento de controle armazena uma

miscelnea de sinais digitais com diversas finalidades. Alguns exemplos de sinais digitais

desse barramento so:

Int: uma entrada que serve para que dispositivos externos possam interromper omicroprocessador para que seja realizada uma tarefa que no pode esperar. Como existeapenas uma entrada INT, o microprocessador opera em conjunto com um chip chamadoControlador de Interrupes. Esse chip encarregado de receber requisies de interrupode vrios dispositivos e envi-las ao microprocessador, de forma ordenada, atravs do sinalINT.


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7.Placa Me ou Mother Board

A placa me a placa mais importante de um computador, pois

nela onde fica o processador, as memrias e os circuitos de

controle que ajudam em todos os processos.

Temos abaixo a figura de uma placa me com os slots para

perifricos.

Figura 7.1

PONTE NORTE

um controlador de sistema e o mais importante do chipset, pois define de forma muito

importante o desempenho da placa-me.dentro do controlador de sistema temos o controlador

de memria , a ponte do barramento local-PCI, a ponte barramento local-AGP, no caso de

micro mais antigo tinha o controlador de memria cach L2.

PONTE SUL

Chamado de controlador de perifricos, este circuito tem a importante funo de ponte PCI-

ISA, faz o interfaceamento com os perifricos bsicos integrado a placa-me, o principal a

portas IDE. Alm dos barramentos externos de expanso (USB e Firewire) o controlador de

perifricos tem integrado o controlador de interrupes, o controlador de DMA, o relgio detempo real (RTC) e a memria de configurao (CMOS).


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SUPER I/O

As placas-me tm um circuito chamado de super I/O, que o controlador de dispositivos dotipo:

-Teclados

-Mouse PS/2

-Portas Seriais

-Porta Paralela

-Unidade de Disquetes

-Barramento IrDA

-Outras funes

BATERIAS

BATERIA DE NQUEL-CDMIO

Esta bateria recarregvel, toda vez que ligamos o micro um circuito verifica o estado da

bateria que se estiver baixa faz a recarga automaticamente.

BATERIA DE LTIO

Esta tem a vantagem de no vazar, porm no recarregvel.

BATERIA NVRAM

Non-Volatile RAM uma bateria de ltio que tem uma vida til de dez anos e o circuito de

relgio de tempo real RTC, quando a bateria acaba pode ser trocada facilmente.


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8.Disco Rgido ou Memria de Massa

a principal mdia utilizada nos computadores

atualmente e devemos dar uma ateno especial pelaimportncia desta mdia. nela onde se armazenamos

todo tipo de dados que usaremos posteriormente.

Figura 8.1

O Disco Rgido ou Disco Fixo como diz o nome um disco no qual as cabeas de leitura

deslizam fazendo desta forma a leitura dos dados, e dividido por trilhas e setores no ato da

formatao. O motor deste componente trabalha a altssimas velocidades como 3.600, 4.800 e

7.200 rpm ou at mais dependendo do tipo de disco, por este motivo um dispositivo que lacrado e que no tem contato com o meio externo, pois uma partcula de poeira poderia

causar grande dano a superfcie do disco danificando os dados nele gravado. Por estar girando

a uma velocidade to grande durante o movimento da cabea de leitura cria-se um colcho de

ar entre a superfcie do disco e as cabeas de leitura/gravao.

GEOMETRIA Figura 8.2

A geometria de um disco rgido formada pelo nmero de trilhas por

face (ou cilindros), o nmero de faces (ou cabeas) e o nmero desetores por trilha. Multiplicando-se esses trs valores, teremos o

nmero total de setores do disco. Multiplicando-se o resultado por

512 (cada setor ainda comporta 512 bytes), teremos a capacidade

total do disco rgido em bytes.

Para sabermos o resultado em MB, deveremos dividir o resultado encontrado por 1.048.576,

que o valor em decimal de 1 MB (2 ). Para sabermos o resultado em GB, deveremos dividir


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o resultado encontrado por 1.073.741.824, que o valor em decimal de 1 GB (2). Isso poder

causar um pouco de confuso, principalmente no caso de arredondamentos.

Figura 8.3

FORMATO FSICO

O Hd dividido em Trilhas e Setores, como mostra as figuras abaixo.

Figura 8.4

Trilhas Setores

SETOR NO UTILIZADO

Os Discos rgidos mais modernos trabalham com um setor no utilizado ou reserva por trilha

que se da o nome de setor sparing. Normalmente este setor fica vazio pois, caso acontea de


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algum setor que ser ou foi utilizado seja danificado fisicamente, o setor reserva poder se

utilizado para substituir este setor.

Figura 8.5

EXERCCIOS DE FIXAO

1- Em mdia qual a rotao do motor dos discos rgidos?

2- Como se define o disco rgido quanto memria?

3- At quantos HDs posso utilizar em um computador?

4- Como formada a geometria do disco rgido?

5- Explique como dividido o disco rgido quanto ao formato fsico:


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9.Sistema FAT

File Alocation Table (Tabela de alocao de arquivos) um padro de formatao do disco

rgido e parte do sistema operacional responsvel por lidar com mdias de armazenamento de

dados que so chamadas de memria de massa. O sistema FAT o mais utilizado nos PCs e

foi introduzido pelo DOS. Outros sistemas operacionais como o OS/2 e o Windows NT/2000/XP

tem compatibilidade com o sistema Fat.

A principal caracterstica do sistema Fat a utilizao de clusters para o armazenamento de

dados.

Clusters

A tabela que indica a localizao dos arquivos FAT tem tamanho fixo, ou seja, por exemplo a

Fat utilizada por disquetes Fat-12 a Fat-16 utilizada pelo MS-DOS e Windows 3x, os

sistemas operacionais Windows 95, OSR/2, Windows 98 e Windows 2000, utilizam o Fat-32,

apesar de, no caso do Windows baseado com a tecnologia NT poderem utilizar outro tipo detabela a NTFS, porm so compatveis com a FAT.

Sistema VFAT

um sistema utilizado pelo Windows 9x e ME, onde foi feita uma pequena modificao no

sistema de 16 bits, para que fosse permitida a utilizao de nome grande de arquivos, pois na

Fat 16 o mximo de caracteres para o nome de arquivo era 8 com extenso de 3 caracteres.

Sistema FAT-32

Este sistema est disponvel nos sistemas operacionais Windows 95 OSR/2, Windows 98,

Windows Me e Windows 2000, no estando disponvel no Windows NT que basea-se na Fat

16, mas com benefcios de clusters menores e com a caracterstica de poder acessar discos

com grandes capacidades.


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HPFS e NTFS

O sistema operacional OS/2 tem um sistema de arquivo prprio o HPFS (High Performance FileSystem) e o NT/2000 o NTFS (New Tecnology File System), que podem ser definidos no

momento da instalao, ou seja, pode-se escolher Fat-16, Fat-32 ou os sistemas mencionados

acima.

VANTAGENS DESTES SISTEMAS:

-Suporta por padro arquivos com nomes grandes.

-So mais rpidos que oi sistema Fat

-Acessa o setor fsico de 512 bytes, que a menor unidade do setor fsico, portanto no h

disperdcio.

-Tem acesso a discos com at 2 TB.

Por ser um sistema Dinmico h pouca desfragmentao do disco, mas tambm possuem

programas de desfragmentao de disco.

FORMATAO FSICA E LGICA

FORMATO EM BAIXO NVEL, OU FORMATAO FSICA

Os discos rgidos no podem ser formatados em baixo nvel, caso esta formatao seja feita

nos discos atuais, por estar preparado ele corta o sinal de formatao e apenas movimenta o

conjunto de cabeas, e normalmente apenas apaga os dados, mas no formatando o disco. A

formatao em baixo nvel divide a mdia magntica em trilhas e setores, os programas deformatao em baixo nvel como o Hard Disk existente em alguns Setups mais antigos e

programas de formatao do fabricante dos discos, podem acarretar na perda do mesmo pois,

ser apagado todos os sinais do servo.


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FORMATAO EM ALTO NVEL, OU FORMATAO LGICA.

Formatao em alto nvel ou formatao lgica quando preparamos os setores para o uso dosistema operacional e a incluso do setor de boot da raiz em um disco rgido pelo comando

format. Um disco novo precisa que seja definida a tabela de partio, para poder saber sua

diviso, e a escrita do MBR.

Processo de formatao de discos novos:

-Formatao em baixo nvel

-Particionamento atravs do comando FDISK

-Formatao lgica atravs do comando Format

BUFFERS OU CACHE DE DISCO

Os discos rgidos atuais com padro IDE tem uma pequena memria que se encontra no disco,

para quando o sistema operacional l um setor , o disco l a trilha inteira e armazena os dados

na memria para quando o sistema operacional precisar dos prximos dado o disco

disponibiliza os dado da trilha guardados na memria este tipo de armazenamento chama-se

Buffer ou Cach de disco.

SMART

Os novos discos padro IDE tem um circuito chamado de SMART (Self-Monitoring, Analysis

and Reporting Technology) uma tecnologia implementada pelo micro e pelo disco rgido que

capaz de detectar problemas antes mesmo deles acontecerem, ou seja, um circuito no disco

rgido monitora o estado das cabeas, motores e placas lgicas e passa a informao para o

micro computador em forma de erro caso seja detectado alguma falha.

PADRO IDE

Os Dispositivos IDE variam de discos fixos, Fitas Dat, Drivers de CD Rons, etc. Porm o mais

usual e conhecidos so os discos fsicos, presentes em quase todos os computadores. O

padro IDE inicialmente tinham um problema que era o rudo entre o disco rgido e a

controladora, o que afetava os dados, com isto a Westrn Digital que foi a responsvel pela

soluo deste problema com uma soluo bem simples, ora se o


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problema o rudo vamos eliminar o rudo. Com isto apresentou um disco rgido em que a

controladora estava embutido no disco rgido, com isto o problema foi solucionado, esta

tecnologia passou a ser chamada de IDE (Integrated Drive Eletronics), pois a controladora estintegrada ao disco rgido. A conexo de discos IDE ao computador chamada de ATA (AT

Attachment) que feita atravs de um cabo de 40 vias a um conector de 40 pinos em uma

placa de multi I/O at os micros de 4 gerao, hoje integrada diretamente placa-me.

Figura 9.1

Hoje existe um outro padro o ATAPI (AT Attachment Packet Interface), esse padro permite

que seja feita a conexo de outros dispositivos IDE ao mesmo tempo, tal como, CD-ROM,

DVD, FITA DAT, CDRW, mudando apenas o protocolo de transferncia de dados, permitindo

uma taxa de transferncia mais alta.

PADRO SCSI (Small Computer Systems Interfaces)

Este um padro de conexao de perifricos ao micro, porm bem mais complexo de o

padro IDE.

Vrios dispositivos podem ser ligados atravs de uma Interface SCSI, tais como:

-Discos rgidos SCSI

-Discos rgidos SCSI com padro RAID

-Unidades de CD-ROM SCSI

-Fitas DAT SCSI

-Gravadores CD-R SCSI

-Unidades de DVD SCSI

-Zip drives SCSI

-Scanners SCSI

O padro SCSI difere dos demais devido ao fato que tem o controle da comunicao com a

interface SCSI, fazendo desta forma com que seja um dos padres mais rpidos que existe.


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Barramento damemria

Barramentolocal

BarramentoPCI

Barramentoda memria

Barramentolocal

BarramentoPCI

IDE BUS MASTERING

Podemos aumentar o desempenho do computador se utilizar o recurso de Bus Mastering, que

tambm uma forma de DMA, pois desta forma, as transferncias de dados do disco rgidospassaro a ser controlada pelo chipset da placa me e no diretamente pelo processador que

com isso passar a ter mais folga para execuo de outras tarefas sendo que os dados esto

passando para memria ao mesmo tempo.

Transferncia de dados com PIO

Dados

ChipsetProcessador

Memria

Dados

Figura 9.2

Transferncia de dados com BUS Mastering Configurado

Chipset

Processador Dados

Memria

Figura 9.3


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ULTRA DMA

COMO DESCOBRIR SE SEU DISCO RGIDO ULTRA DMA.Um modo simples de descobrir se o disco rgido Ultra DMA quando na iniciao do

computador logo aps o post aparece o quadro de configuraes, ali quando mostrar

informaes vai aparecer o modo PIO em que o disco rgido opera. Quando o disco Ultra

DMA, normalmente aparece a sigla UDMA ou uma sigla parecida como mode 4 ou UDMA2 ou

ento UDMA mode 2.

importante que para habilitar o modo Ultra DMA o computador tenha uma placa me que

utilize este modo, ou o disco ir trabalhar no mximo com 16,6 MB/s, mesmo que seu disco

seja um modelo UDMA 5, tambm no menos importante saber em que modo a ponte sul

trabalha se modo 2 DMA/33, modo 4 DMA/66 ou modo 5 DMA/100.

MANEIRA CORRETA DE INSTALAR O CABO DE UM DISCO RGIDO

Figura 9.4

O cabo no qual o Disco Rgido conectado tem dois conectores, podendo desta forma ser

utilizado por dois discos na mesma controladora, porm sempre que instalamos o disco

devemos tomar cuidado com qual conector fixar o disco, pois em geral a maioria

dos computadores possuem apenas um disco rgido, dessa forma devemos sempre fazer a

ligao no conector nmero 2, impedindo desta forma qu

apostila hardware idepac

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