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FACULDADE PITÁGORAS

DISCIPLINA: ARQUITETURA DE COMPUTADORES

Prof. Ms. Carlos José Giudice dos Santos cpgcarlos@yahoo.com.br www.oficinadapesquisa.com.br

ESQUEMA DE UM COMPUTADOR
Uma Unidade Central de Processamento (CPU – Central Process Unit) é a parte principal de um computador, sendo responsável pelo execução de programas que fazem do computador uma máquina extremamente versátil.Um esquema de organização de uma CPU simples pode ser visto abaixo: CPU
UC ULA REGS Unidade de Controle (Control Unit) Unidade de Lógica e Aritmética (Aritmethic Logic Unit) Registradores (Registrators) Dispositivos de Entrada/Saída

Dispositivos de E/S (I/O Devices

Input/Output Devices)

Barramento

BUS

CICLO DE BUSCA – DECODIFICAÇÃO - EXECUÇÃO Toda CPU funciona segundo de acordo comum ciclo de sete estágios, a saber:
1. Trazer a próxima instrução (no caso inicial, a primeira instrução) da memória para o registrador de instruções do processador; 4. Se a instrução necessitar de operandos, determinar os endereços de memória que contém todas as palavras necessárias à execução da instrução; 5. Trazer as palavras para os registradores de dados 6. Executar a instrução; 7. Voltarao primeiro estágio do ciclo e continuar a executar esse ciclo até o término do programa.

2. Atualizar o Contador de Programa (PC Program Counter) para indicar o endereço de memória que contém a próxima instrução;

3. Decodificar a instrução; OBSERVAÇÃO: Alguns autores usam o termo Ponteiro de Instrução (IP Instruction Pointer) no lugar de Contador de Programa (PC Program Counter), adotado emnosso livro texto (TANENBAUM).

ARQUITETURAS DE CPU - RISC E CISC (I)
RISC é uma sigla que significa Reduced Instruction Set Computer, que pode ser traduzido como Conjunto (ou Tabela) Reduzido de Instruções de Computador. A arquitetura RISC resulta em processadores com poucas instruções (em geral, menos de 50), pequenas, mas extremamente rápidas. CISC significa Complex Instruction SetComputer, ou Conjunto Complexo de Instruções de Computador. A arquitetura CISC resulta em processadores com muitas instruções (em geral, mais de 150), grandes, mas comparativamente mais lentas. Qual arquitetura é melhor? Esta discussão é muito parecida com discussões futebolísticas. Quem é melhor? Brasil ou Argentina? Cruzeiro ou Atlético? São Paulo ou Coríntians? Com certeza, a resposta será diferentedependendo da pessoa a quem você perguntar, mas vamos ver algumas características.

ARQUITETURAS DE CPU - RISC E CISC (II)
Um processador RISC tem compromisso com a velocidade de processamento. São poucas instruções, elas são pequenas, mas são muito, muito rápidas. Dá muito mais trabalho programar em processadores RISC. O código de máquina usado nesse tipo de arquitetura é traduzido. Umprocessador CISC tem compromisso com a facilidade de implementação de programas. São muitas instruções, que são geralmente grandes e lentas, mas dá muito menos trabalho programar, pois o código de máquina usado nessa arquitetura é interpretado. Processadores RISC são os preferidos em workstations, mainframes e supercomputadores. Processadores CISC são os preferidos de microcomputadores. Ultimamente, osprojetistas estão construindo processadores híbridos, usando as duas arquiteturas. Esta tendência começou com o 486 e continua evoluindo, como veremos em breve.

ESTRATÉGIAS PARA PROJETOS DE CPU’s (I)
Uma CPU deve ser o mais rápida possível. Quando pensamos o que fazer para que uma CPU seja mais rápida, a resposta mais provável é aumentar o seu clock, afinal de contas, quanto maior o clock deuma CPU, menor o tempo de ciclo, o que resulta em um maior número de instruções executadas por segundo. Uma das maneiras de se medir a velocidade de uma CPU é em MIPS (Milhões de Instruções por Segundo). Assim, um computador de 500 MIPS é com certeza cinco vezes mais rápido que um de 100 MIPS. O problema de aumentar o clock é a quantidade de energia que se gasta: quanto maior o clock, maior será...
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