2-entendendo o que e -arquitetura e organizaçao
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2- Entendendo o que é Arquitetura e Organização
Organização e Arquitetura de Computadores
Prof. Bruno Silvério Costa
Arquitetura de Computadores - independente de implementação. “Atributos de um sistema [de computação] que são visíveis para o programador (...) e que têm impacto direto sobre a execução lógica de um programa” (Tanenbaum, 1999)◦ Ex: conjunto de instruções, conjunto de
registradores, representação de dados, mecanismos de E/S, endereçamento de memória
1- Arquitetura x Organização (1)
Organização de Computadores – Especifica as unidades operacionais e sua interconexão para implementação de uma determinada arquitetura.◦ Ex: estrutura interna do processador,
barramentos internos, tecnologia de memórias, interface com sistema de E/S
1- Arquitetura x Organização (2)
Famílias de arquiteturas◦ Intel 80x86◦ i586◦ i686
Questão chave: compatibilidade Implementação (organização) pode ser
diferente
1- Arquitetura x Organização (3)
Exemplo atual: Pentium 4 vs. Celeron◦ Possuem a mesma arquitetura◦ Têm diferentes recursos de implementação:
Cache interna, unidades de execução em paralelo, etc.
◦ Fator custo – quanto mais recursos, mais caro.
1- Arquitetura x Organização (4)
Segundo TANENBAUM(1999):◦ Um modelo de abstração para facilitar o projeto
e implementação de arquiteturas de computadores Estabelece que um computador é dividido em
níveis ou camadas. Em cada nível, o computador pode ser
programado utilizando a linguagem e os recursos daquele nível.
Um nível pode ser visto como uma máquina virtual para execução de programas escritos no nível imediatamente superior.
2-Organização estruturada de computadores (1)
É o modelo de projeto da maioria dos computadores atuais.
Consiste em CPU, memória e periféricos de Entrada/Saída, sendo que a memória contem tanto programas (instruções), como dados.
Este tipo de organização da memória é denominada de stored-program ou programa armazenado.
3-Modelo Arquitetural de von Newman (1)
Utiliza memórias diferentes para dados e programa armazenado, permitindo que um processador possa acessar as duas simultaneamente, obtendo um desempenho melhor do que a da Arquitetura de von Newman, pois pode buscar uma nova instrução enquanto executa outra.
A arquitetura Havard também possui um repertório com menos instruções que a de von Neumann.
Os processadores com arquitetura Harvard são também conhecidos como “processadores RISC" (Computador com Conjunto Reduzido de Instruções), e os processadores com uma arquitetura von Neumann, de “processadores CISC" (Computador com um Conjunto Complexo de Instruções).
4-Modelo Arquitetural de Harvard (1)
Um processador CISC possui um set de instruções vasto e complexo.
Uma instrução complexa é aquela cujo significado seja rico, como por exemplo multi a, b, c
Processadores CISC possuem hardware também complexo para permitir a execução das instruções complexas
Processadores RISC possuem poucas instruções e portanto, são mais simples em termos de hardware.
5-CISC x RISC (1)
Os processadores CISC apresentam a vantagem de permitirem a expressão de idéias complexas diretamente com operandos do hardware.
Processadores RISC exigem muitas instruções para representarem idéias complexas, mas possuem hardware mais rápido, por ocasião de sua simplicidade.
5-CISC x RISC (2)
Refinamento do modelo de von Neumann. O modelo de barramento de sistema possui uma
CPU (ALU e controle), memória e uma unidade de entrada/saída (I/O).
A comunicação entre os componentes é realizada através de um caminho compartilhado chamado barramento de sistema (bus), constituído do barramento de dados, do barramento de endereços e do barramento de controle.
Existe também um barramento de energia e algumas arquiteturas podem ter um barramento de I/O separado.
6-Modelo de Barramento de Sistema (Murdocca, 1999) (1)
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