Arquiotetura de computadores

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  • Publicado : 18 de dezembro de 2012
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OBJETIVOS

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O que é Microarquitetura O que é ISA Performance Suas aplicações.

INTRODUÇÃO



A microarquitetura é a descrição de um circuito elétrico de um computador, uma unidade central de processamento ou um processador digital de sinais, que é suficiente para descrever completamente a operação de hardware.

HISTÓRICO



Desde 1950 muitos computadores utilizammultiprogramação para implementar seus controles lógicos que decodificam as instruções que executam. O termo microarquitetura foi usado para descrever as unidades que eram controladas pelo microprograma.

DEFINIÇÃO



A microarquitetura está relacionada com a arquitetura do set de instruções porém não é a mesma coisa. A microarquitetura de uma máquina é usualmente representada como diagramasque descrevem as interconexões dos diversos elementos da microarquitetura da máquina.



DEFINIÇÃO



Uma microarquitetura é dividida em duas partes: uma parte operativa e a outra de controle. A microarquitetura consiste de uma unidade de controle e de registradores visíveis pelo programador, unidades funcionais como a ALU, e quaisquer registradores adicionais necessários à unidade decontrole.



PONTOS IMPORTANTES



Uma microarquitetura simples, especialmente se ela incluir microcódigo, pode ser usada para implementar muitos diferentes sets de instruções através da troca do controle de armazenamento. Duas máquinas podem ter a mesma microarquitetura.



PERFORMACE



Decisões de projeto a nível de sistema (por exemplo, decidir se periféricos comocontroladores de memória devem ou não ser incluídos), podem ser consideradas parte do processo de projeto da microarquitetura. Estas decisões envolvem níveis de performance e conectividade destes periféricos. Diferentemente de projeto de arquitetura, onde obter um nível de performance específico é o principal objetivo, o projeto de microarquiteturas se concentra mais em outras restrições.

• PERFORMACE

- Uma vez que as decisões de projeto da microarquitetura afeta o que vai no sistema, toda atenção se volta para aspectos como: • • • • • • • Área/custo do chip Consumo de energia Complexidade da lógica Aspectos construtivos Conectividade Facilidade para debugar Testabilidade

PERFORMACE



Dada a importância que a microarquitetura têm na performance da máquina, muitos esforços sãodispensados no sentido de se obter novas e mais eficientes microarquiteturas. RECURSOS Um dos recursos mais comuns foi a adição de mais memória cachê no die. A memória cachê é simplesmente uma memória muito rápida e que pode ser acessada em poucos ciclos de máquina em oposição aos muitos ciclos necessários para acessar a memória principal. A CPU possui um controlador de cachê que automatiza oprocesso de escrita e leitura na memória cachê.



DIVISÃO DA MICROARQUITETURA

- Uma Microarquitetura é dividida em duas partes :
• • Parte Operativa. Parte de Controle.

ISA-(Instruction Set Architecture)

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É a interface entre software e hardware. É o nível mais próximo ao hardware em que o usuário pode programar. E é organizada em níveis.



ISA-(Instruction SetArchitecture)

CARACTERÍSTICAS

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No nível de linguagem de máquina está definida a interface entre Software e Hardware. Deve ser o mais simples possível, para facilitar projeto do hardware. Deve facilitar a geração de código por parte do compilador. Projeto do nível de linguagem de máquina deve dar suporte aos níveis superiores, possibilitando o uso de estruturas de dados tais comoprocedimentos, variáveis locais, variáveis globais, constantes, etc., utilizados pelas linguagens de alto nível.

ASPECTOS IMPORTANTES DO ISA

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Modelo da memória; Conjunto de registradores; Formato de instruções; Modos de endereçamento; Tipos de instruções; Fluxo de controle;

MODELOS DE MEMÓRIA



Antes de ser executado o programa em linguagem de máquina é armazenado na memória...
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