GSI013 – Arq. e Org. de Computadores
Organização Estruturada de
Computadores
Arquitetura e Organização de
Computadores
Universidade Federal de Uberlândia
Faculdade de Computação
Prof. Dr. rer. nat. Daniel D. Abdala
Na Aula Anterior ...
• Histórico da evolução dos computadores:
– 1ª Geração
– 2ª Geração
– 3ª Geração
– 4ª Geração
• Tendências atuais ...
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Nesta Aula
• Visão Geral de Sistemas Computacionais;
• Interconexão de Componentes ;
– Barramentos;
• Comunicação com o Mundo Exterior;
• Hierarquia de Memória;
• Entrada e Saída de Dados.
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O Modelo von Neumann
Memória
CPU
Entrada e
Saída
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O Modelo von Neumann
Memória
ULA
Unidade
Lógica e
Aritmética
Unidade de
Entrada
UC
Unidade de
Controle
UCP - Unidade Central
de Processamento
Unidade de
Saída
Periféricos
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Modelo de Barramento
CPU
(ALU, Controle
e Registradores)
Memória
Entrada e Saída
Barramentos
Dados
Endereços
Controle
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Modelo de Barramento
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Abstração do Processador
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Barramentos
• Conjunto de “linhas” de comunicação que
interligam os diversos módulos de um sistema
computacional;
• Comunicação compartilhada;
• Normalmente barramentos são divididos em três
tipos:
– Dados
– Endereços
– Controle
• Alguns sistemas reutilizam linhas de barramento
para múltiplas funções;
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Barramentos
• Como o barramento conecta diversos
dispositivos, deve haver um conjunto de regras
que rejam a comunicação (protocolo);
• Um barramento requer um “controlador de
barramento” que é um circuito digital que
implementa o protocolo de comunicação no
barramento;
• Para entendermos como um barramento
funciona, primeiro precisamos entender que
sinais devem ser considerados.
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Sinais dos Módulos de um Sistema
Computacional
Leitura
Escrita
Endereço
Memória
Dados
Dados
Instruções
Dados
Leitura
Escrita
Endereço
Dados
Internos
Dados
Externos
Módulo de
Entrada e
Saída
Dados
Internos
Sinais de
Interrupção
Endereço
CPU
Sinais de
Controle
Dados
Dados
Externos
Sinais de
Interrupção
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Barramentos – Sinais de Controle
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Escrita de Memória
Leitura de Memória
Escrita de E/S
Leitura de E/S
ACK de Transferência
Solicitação de Barramento
Concessão de Barramento
Requisição de Interrupção
ACK de Interrupção
Clock
Reset
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Hierarquia de Barramentos
• Muitos dispositivos → barramento se torna
o “gargalo” do sistema computacional
– Barramento longo → atraso de propagação
– Muitos dispositivos → concorrência → atraso
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Barramento Comum
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Barramento de Alta Velocidade
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Barramento PCI
• PCI – Peripheral Component Interconnect
Trabalho Extra: Identifique a sessão exata no
livro do Tanembaum ou do Stallings que trata
de barramentos PCI e leia. A seguir, escreva
um artigo sobre o assunto. Utilize fontes
adicionais se julgar necessário.
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