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  • 8/17/2019 Aula visao geral - aoc copia.pdf

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    Hardware do PC - visão geral

    Prof. José Filho

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    Arquitetura de computador

    Estudar Arquitetura de Computadores é essencial para o entendimento do funcionamento dos recursos computacionais

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    O que é um Sistema?  – Sistema: conjunto de componentes que

    trabalham de maneira coordenada para realizar

    alguma atividade • “Tecnológicos”: sistema de TV digital, sistema de

    controle de freios, sistema de injeção eletrônica, sistema de reserva de passagens, sistema de controle

    de tráfego aéreo, sistema de atendimento automático, sistema distribuído,...

    • “Não-tecnológicos”: sistema circulatório, sistema respiratório, sistema nervoso, sistema de venda de

     bilhetes, ...

    Sistemas Computacionais

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     –  Abordagem “sistêmica”  • Facilita a compreensão do funcionamento como um todo e a

     participação de cada uma das partes envolvidas

     –  Exemplo de Abordagem Sistêmica • Sistema de Impressão

     –  Por que não está imprimindo?

    » A impressora está ligada?

    » A impressora está funcionando e está imprimindo outros documentos ?

    » Olhar a fila de impressão:

    » O seu doc está na fila?

    » Há muitos docs. na fila?

    » A impressora está instalada?

    » A impressora está na rede?

    Sistemas Computacionais

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    O que é um Sistema de Computação?  –  Sistema que realiza algum tipo de processamento de

    informações de entrada para gerar algum tipo de saída

    • O processamento (i.e., a computação) é especificado (a) através de um conjunto de instruções (um programa) que definem o que, quando e como deve ser feito

     –  Sistema (ou máquina) que tem como finalidade processar informação e que suporta alterações à sua funcionalidade através da sua programação

    • Processar informação (ou realizar computação) significa, abstratamente, transformar elementos de entrada com o objetivo de produzir elementos na saída, de uma forma coerente, desejável e previsível.

    • O processamento da informação deve produzir resultados úteis a um usuário do sistema. 

    Sistemas Computacionais

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    Sistemas Computacionais

     Os sistemas computacionais são extremamente complexos se forem estudados em todos seus detalhes  –  SOLUÇÃO Diferentes níveis de ABSTRAÇÃO

     Abstração: distinção entre as propriedades externas de um componente e os detalhes internos de sua construção.  –  Exemplo:

    • Utilizamos dispositivos elétricos sem entender a sua tecnologia

    • Beneficiamo-nos de serviços de terceiros sem conhecer com detalhes suas atividades

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    Um sistema computacional pode ser visto como uma estrutura dividida em 3

    componentes:  – Hardware e seus Componentes

     – Software (SO, Programação, etc...)

     – Dados (Banco de Dados, etc...) 

    Sistemas Computacionais

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    Sistemas computacionais: compostos por subsistemas

     – Hardware e seus Componentes• Infraestrutura eletrônica-digital para o processamento

     – Dispositivos de Entrada/Saída

     – Unidade Central de Processamento

     – Memória

     – Interconexões (barramentos) 

    Sistemas Computacionais

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    Topologia Básica do Micro 

    BIOS (software) 

    Micro (hardware) 

    Windows/Linux (software) 

    Aplicativo(s) (software) 

    Controladoras (hardware) 

    Drivers (Win/Lin) 

    (Software) 

    Sistema

    operacional 

    Usuário 

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    Principais Componentes do Micro 

    Memória 

    Processador (CPU)

    Memória de massa (discos) 

    Entrada e

    saída

    Teclado Mouse Monitor Impressora Etc...

    BUS/Slots (Hubs/protocolos) 

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    Processador (CPU) 

    Processador (Cache L1) 

    Cache L2 

    FSB 

    BSB 

    CPU ou processador 

    Fabricante AMD: Sempron, Athlon 64 e Opteron Fabricante Intel®: Celeron D, Pentium 4 e Itanium

    • Um dos módulos mais importante do micro

    • Muita incidência de defeito por problema térmico

    • Temos novas estrutura de processador com 32 e/ou 64 bits !!

    • Fatores de desempenho: (estrutura da máquina MIPS)

    • Memória cache nível 1 (L1) e Nível 2 (L2) - tamanho e clock

    • FSB (Front Side Bus) e BSB (Back Side Bus) ...

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    Fonte de Alimentação 

    Fonte de Tensão 

    • Fonte de alimentação

    • Modulo de extrema importância para o bom funcionamento do micro • Toda energia que suporta os módulos - CPU, memória, HD, etc. - são condicionadas na fonte de alimentação 

    • Fatores de qualidade:

    • Tensões estáveis: variação pode gerar queima ou travar • Relação sinal/ruído: pode travar e gerar perda de dados (arquivo)

    • Potência: acionar diversos dispositivos (periféricos)

    • Qualidade: para termos equipamentos seguros ...

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    Memória 

    Memória 

    Memória 

    • Memória: (SDRAM/DIMM - Synchronous Dynamic Random Access Memory/Dual InLine Module Memory)

    SDR /SDRAM/DIMM  - (64 bits, 164 pinos, 3,3V) DDR /SDRAM/DIMM  - (64 bits, 184 pinos, 2,5V) 

    • Extrema importância, utilizada em tempo integral

    • SDR  Single Data Rate - PC66/100/133

    • DDR  Double Data Rate - PC200/266/333/400 

    • Fator de qualidade: (Kingston ou Itaucom “EasyChip”)  • Memória sem ou com paridade (ECC - Error Checking and Correction) e memória registrada ou não registrada

    • Fabricante do chip de memória e fabricante do modulo de memória ...

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    Disco Rígido e Disco Óptico 

    HD 

    CD/DVD 

    • Disco rígido (HD) e Leitor/gravador CD´s e/ou DVD´s:

    • HD diretamente relacionado com o desempenho do equipamento

    • Memória virtual - HD, Chipset e Sistema Operacional (Windows)

    • Segurança dos dados do usuário “toda produtividade” 

    • Fatores de desempenho: Taxa de transferência, Buffer (memória intermediária) e Tempo de acesso

    • Tempo de acesso interno: transferência de dados do disco

     para o buffer do HD “velocidade do disco” 

    • Tamanho da memória do disco:  buffer “KB/MB” 

    • Tempo de acesso externo: transferência do buffers para memória RAM “UDMA/66-100-133” ou “SATA/150” ... 

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    Controladoras - Vídeo, Modem, etc. 

    Slots

    PCI

    Slots AGP

    Controladora PCI - SCSI, de som, NIC modem

    ControladoraAGP - de vídeo

    Super I/O 

    Disquetes Porta paralela Porta serial Teclado/mouse

    USB

    Slots AGP, PCI, PCI Express. Porta USB, teclado, mouse, etc.

    • Extensões dos barramentos internos para conexão de outros módulos externos

    • Controladora de vídeo, controladora de rede (NIC),controladora de som, modem, etc.

    • Fatores de desempenho/qualidade:

    • Módulos discretos, ou seja, controladora inteligente com seu próprio processamento

    • Configurar e instalar drivers corretos, atualizados e se possível do proprietário

    • Cuidado com controladora on board, nem todas oferecem desempenho ...

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    Controladoras “ On Board “ 

    • Modem:

    • Modem - alto custo/desempenho e baixo custo/desempenho

    • Modem de alto custo: DSP (Digital Signal Processor - Processador de Sinais Digitais) trata-se de um pequeno microcontrolador - hardware e software. 

    • Modem de baixo custo: HSP (Host Signal Processing - Processamento de Sinal no Hospedeiro) trata-se de um soft modem (WinModem), ou seja, apenas um software que simula um modem sendo o mesmo executado no processador do micro ...

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     “Periféricos” do PC 

    HD 

    Memória 

    Cache L2 

    FSB

    BSB

    Memória 

    Slots

    PCI

    Slots AGP

    Fonte de Tensão 

    Controladora PCI - SCSI, de som, NIC modem

    ControladoraAGP - de vídeo

    ?  Super I/O 

    Disquetes Porta paralela Porta serial Teclado/mouse

    USB

    Processador (Cache L1)