Sistemas computacionais 1 sem 15 4 - cópia

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  • EVOLUO E DESEMPENHO DO COMPUTADOR 1o Semestre de 2015

    Professor Flvio Godoy Corra

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR EXEMPLO : Usando a mesma maquina hipottica do exemplo anterior e a lista de opcodes citada abaixo, deve-se mostrar a execuo da seguinte instruo.1 Carregar o valor da memria 800 (0004);2 Adicionar AC com o valor da memoria 810 (0003);3 Armazenar no dispositivo de E/S 2;OBS: Levar em considerao que o PC inicial 250

    0001 = Carrega AC da memria0010 = Armazena AC na memria 0101 = Adiciona da memria em AC0011 = Carregar ac de E/S0110 = Armazena AC em um dispositivo E/S

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR INTERRUPES

    Os computadores oferecem um meio de interrupo de processamento do processador para que os mdulos como E/S e memria possam interromper a sequncia de processamento normal.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR Abaixo esto algumas interrupes mais comuns :Programa:Overflow aritmtico, diviso por zero.Timer:Gerado por timer dentro do processo. Permite que o sistema operacional realiza certas funes regurlarmente.E/S:Do controlador de E/S.Falha de hardware:Falta de energia.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR

    As interrupes foram desenvolvidas primeiramente para melhorar a eficincia do processador, pois o processador muito mais rpidos que perifricos ligados ao computador.Uma maneira de entender esta melhora na eficincia e verificar uma comunicao de um processador com uma impressora usando o esquema de ciclo de instruo.Isto mostra que a cada ciclo de escrita o processador iria permanecer ocioso ate que a impressora o alcance.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR CICLO DE INTERRUPO

    Este ciclo ser adicionado ao ciclo de instruo, com isto o processador verifica a existncia ou no de uma interrupo, por meio de um sinal de interrupo.Com isto se no houver interrupo o processador busca a prxima instruo.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR Caso exista uma interrupo pendente o processador vai executar os seguintes passos:

    Suspende a execuo do programa atualSalva seu contexto, isto constitui em salvar o endereo da prxima instruo a ser executada e quaisquer outros dados relevantes a atividade que esta sendo executada pelo processador;Define PC para o endereo inicial da rotina de tratamento da interrupo.Executa a interrupo;Retoma a execuo do programa no ponto de interrupo;

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR Com isto o ciclo de instruo para a ficar da seguinte maneira.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR INTERRUPES MULTIPLAS

    At o momento verificamos apenas a ocorrncia de uma interrupo, mas podem existir casos de ocorrerem mltiplas interrupes.

    Exemplo : o programa pode estar recebendo dados de uma linha comunicao e imprimindo os resultados.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR Podemos utilizar duas tcnicas para lidar com este tipo de interrupo.

    Interrupo Desabilitada

    Definir Prioridades

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR INTERRUPO DESABILITADA

    Este modelo desativa as interrupes enquanto estiver executando um rotina de interrupo, isto significa que o processador ignorar qualquer sinal de requisio de interrupo.Estas interrupes ignoradas ficaro pendentes e sero verificadas aps o termino do processamento da primeira interrupo.As interrupes so tratadas em ordem de acontecimento.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR DEFINIR PRIORIDADES

    Esta tcnica define prioridades para as interrupes e faz com que interrupes de maior prioridade sejam tratadas antes das interrupes com menos prioridades.Isto quer dizer que interrupes com uma prioridade mais baixa so interrompidas para o tratamento de interrupes com maior prioridade, aps o termino da interrupo com maior prioridade o processador volta a executar a interrupo com menor prioridade.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR FUNO DE E/S

    At o momento falamos muito do computador como processador e as interaes com a memria, apenas comentamos sobre E/S.Devemos ver que E/S tem uma execuo semelhante a de leitura/escrita de uma memria, o processador verifica o endereo especificado e faz a leitura ou a escrita do dado em um mdulo de E/S

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR

    Mas pode acontecer tambm casos onde permitido as trocas de E/S diretamente com a memria, nestes casos o processador concede ao mdulo de E/S a autoridade de ler ou escrever na memria, isto faz com que o processador fique livre.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR ESTRUTURA DE INTERCONEXO

    Como j foi visto o computador basicamente composto de trs componentes, por este motivo necessrio existir caminhos para a conexo destes componentes.Estes caminhos que conectam os componentes chamado de estrutura de interconexo.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR Cada conexo ser diferente, isto ir depender do tipo de componente que esta conexo ir ligar.

    MemriaProcessadorEntrada/Sada

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR CONEXES DE MEMRIA

    Como podemos ver no diagrama anterior :

    Recebe e envia dados Recebe endereos de LocaisRecebe sinais de controleLeituraEscrita

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR CONEXES DE ENTRADAS/SADAS

    Semelhante a memria do ponto de vista do computador SadaRecebe dados do computador Envia dados ao perifricosEntradaRecebe dados do perifrico Envia dados ao computador

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR CONEXES DA CPU

    L instrues e dadosEscreve dadosEnvia sinais de controle a outras unidadesRecebe interrupes

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR INTERCONEXO DE BARRAMENTOS

    Existem alguns sistemas de interconexo possveis, mas a estrutura de barramento a mais encontrada.Um barramento o caminho para existir a comunicao entre dois ou mais dispositivos.A principal caracterstica de um barramento que ele um meio de transmisso compartilhado, isto quer dizer que vrios componentes podem estar conectados a ele.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR

    Caso um sinal seja transmitido neste tipo de barramento qualquer dispositivo conectado a ele esta disponvel para recebe-lo.Outro detalhe importante caso dois dispositivos transmitam ao mesmo tempo, isto far com que os seus sinais fiquem sobrepostos, por este motivo apenas um dispositivo por vez pode usar o barramento para transmisso.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR

    Basicamente o barramento composto por mltiplos caminhos ou linhas, esta linhas so capazes de transmitir sinais que representam o binrio 1 ou 0.Se usarmos varias linhas de barramento juntas, podemos transmitir dgitos binrios simultaneamente.

    EXEMPLO: Se queremos transmitir dados de 8 bits, deveremos usar para transmisso 8 linhas de barramento

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR BARRAMENTO DE DADOS

    o caminho para a movimentao de dados entre os mdulos do sistema.Este barramento pode ser constitudo de diversas linhas separadas, sendo que a quantidade destas linhas conhecida como largura de barramento de dados.Esta largura de barramento um determinante para o desempenho geral do sistema.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR EXEMPLO

    A largura do barramento de dados de 32 bits e cada instruo do sistema tem o tamanho de 64 bits, isto faz com que o processador tenha de acessar duas vezes o mdulo de memria, durante cada ciclo.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR BARRAMENTO DE ENDEREO

    Este barramento usado para indicar a origem ou o destino dos dados contidos no barramento de dados.As linhas destes barramentos tambm so usada para enderear portas de E/S.A largura deste barramento determina a capacidade mxima de memria possvel do sistema

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR BARRAMENTO DE CONTROLE

    So usados para controlar o acesso e o uso dos barramento de dados e de endereo, pois os barramentos so compartilhados por todos mdulos existentes.Neste barramento so transmitidos sinais de controle (comando e sincronizao).Comando especificam operaes a serem realizadasSincronizao Indica a validade da informao de dados e endereos.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR BARRAMENTO DE CONTROLE

    So usados para controlar o acesso e o uso dos barramento de dados e de endereo, pois os barramentos so compartilhados por todos mdulos existentes.Neste barramento so transmitidos sinais de controle (comando e sincronizao).Comando especificam operaes a serem realizadasSincronizao Indica a validade da informao de dados e endereos.

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR

  • VISO DE ALTO NIVEL DA FUNO E INTERCONEXO DO COMPUTADOR OPERAO DE UM BARRAMENTO

    Caso um mdulo deseje enviar dados para outro, ele ir fazer 2 aes:Obter o uso do barramentoTransferir dados por meio do barramento

    Caso um mdulo quiser requisitar dad