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Componentes de Hardware - Coggle Diagram

- - - - É a inteligência e o conhecimento derivados dos dados.
    - - Constituem um conjunto de fatos em estado bruto a partir dos quais conclusões podem ser tiradas.
  - - - mais afastado da linguagem de montagem e mais próximo à linguagem humana. Exemplos: Pascal, Fortran, C++, Delphi.
    - - mnemônicos ao invés de bits. Está relacionada diretamente à arquitetura do processador. Pode ser conhecida como linguagem de montagem e Assembly
  - - - São bidirecionais, transportam bits de dados entre o processador e outro componente, vice-versa.
    - - Possuem fios que enviam sinais específicos de controle e comunicação durante uma determinada operação.
    - - São unidirecionais, transportam bits de um endereço de acesso de memória ou de um dispositivo de E/S, do processador para o controlador do barramento.
  - - - Operações aritméticas– Somar, subtrair, multiplicar e dividir;
      - Operações lógicas– AND, OR, XOR;
      - Operações de entrada e saída de dados;
      - Operações de desvio de controle;
      - Operações de movimentação de dados.
- - - - O processador, memória e periféricos permanecem dedicados exclusivamente à execução de somente um programa. Um exemplo é o MS-DOS.
    - - Os recursos computacionais são compartilhados entre os diversos usuários e aplicações. Exemplos são Windows, Linux, macOS.
        
        Sistemas em tempo real
        
        Possuem o tempo como parâmetro fundamental. Exemplo: Linha de montagem de um carro.
        
        Sistemas de tempo compartilhado
        
        Permitem que múltiplos usuários remotos executem suas tarefas simultaneamente no computador. Exemplo: Realização de consultas a um banco de dados.
        
        Sistemas batch / lotes
        
        Processam tarefas de rotina sem a presença interativa do usuário. Exemplo: Processamento de apólices de companhia de seguro; relatório de vendas de uma cadeia de lojas.
    - - Possuem duas ou mais UCPs (CPUs) interligadas e trabalhando em conjunto. Sistemas como Linux e Windows oferecem esse suporte.
        
        Vantagens
        
        Escalabilidade;
        
        Disponibilidade;
        
        Balanceamento de carga.
    - - sistemas fortemente acoplados
        
        existem vários processadores compartilhando uma única memória física e dispositivos de E/S sendo gerenciados por apenas um Sistema Operacional.
      - sistemas fracamente acoplados
        
        existem dois ou mais sistemas computacionais conectados através de linhas de comunicação.
        
        cluster
    - - Sistemas operacionais tendem a ser virtualizados (disponibilizados na web, sem necessidade de instalação de software) e oferecidos para os usuários usarem em uma infraestrutura na nuvem.
- - - - dispositivo
      - Interface.
        
        Interface ou controlador, serve para compatibilizar as diferentes características entre o processador/memória e o dispositivo que controla, bem como controlar o funcionamento do referido dispositivo
      - exemplo: Monitor de vídeo (dispositivo) e placa de vídeo (interface); disco magnético (composto pelo dispositivo Hard Disk e pelo controlador ou interface).
      - Dispositivos de E e S
        
        Disco magnético, pen drive, SD Card, disco SSD
        
        Disco magnético
        
        Os dados são gravados e posteriormente recuperados do disco por meio de uma bobina condutora chamada cabeça. Em muitos sistemas, existem duas cabeças, uma de leitura e uma de gravação. Durante uma operação de leitura ou gravação, o cabeçote fica parado enquanto o prato gira embaixo dele.
        
        A organização dos dados no prato é feita em um conjunto concêntrico de anéis, chamados trilhas. As trilhas adjacentes são separadas por intervalos. Isso impede ou minimiza erros devido ao desalinhamento da cabeça ou simplesmente interferência de campos magnéticos.
        
        O conjunto de todas as faixas na mesma posição relativa no prato é chamado de cilindro.
        
        E/S controlada por programa, no qual o processador fica ocupado até o término da operação de E/S.
        
        E/S controlada por interrupção, na qual o processador permanece livre para processar outras tarefas.
        
        DMA (Direct Access Memory).
        
        um bloco de dados pode ser transferido entre a memória principal e dispositivos de E/S sem a intervenção do processador, exceto no início e no final da transferência.
  - - - Cada dispositivo de E/S ligado ao computador precisa de algum código específico do dispositivo para controlá-los.
    - - paralela
        
        Na transmissão paralela, um grupo de bits é transmitido de cada vez, cada um sendo enviado por uma linha separada de transmissão.
        
        problema chamado deslizamento (em altas taxas). Se houver um mínimo atraso em qualquer um dos sinais enviados simultaneamente pelas várias linhas, o receptor não captará o dado. A maioria das transmissões paralelas foram substituídas por serial, tais como USB, SATA etc.
        
        A transmissão paralela é usada apenas nas conexões internas do processador e placas-mãe para a ligação entre processador, cache e memória principal.
      - serial
        
        Na transmissão serial, o periférico é conectado ao dispositivo controlador por uma única linha de transmissão de dados, um bit de cada vez.
  - - - Função processamento
        
        Responsável pelo processamento dos dados.
      - Função controle
        
        É a parte funcional que realiza as atividades de buscar a instrução; interpretar as ações; gerar os sinais de controle para ativar as atividades requeridas (dentro ou fora do processador).
    - - objetiva o armazenamento persistente (permanente) aos programas de usuário e seus dados.
- - - - Os registradores são memórias com as características do topo da pirâmide, localizadas dentro do processador.
        
        registrador de endereços REM
        
        Para transferências externas de endereços de memória.
        
        contador de instrução CI
        
        Para buscar a próxima instrução.
        
        registrador de instrução RI
        
        Armazena instrução.
        
        segmentos
        
        Para armazenar endereços de Segmentos [apontam para determinados segmentos (programa, dados, pilha, etc.)].
        
        registrador de dados de memória RDM
        
        Para transferências externas de dados.
        
        flags
        
        Podem ser usadas para indicar o resultado de certas instruções.
        
        registradores de dados
        
        Armazenam os dados que serão processados pelas unidades de cálculo, separados em unidades para números inteiros e números de ponto flutuante.
    - - pequena capacidade, situada entre a memória principal (MP) e o processador. Essa memória armazena uma certa quantidade dos dados que estão sendo utilizados no momento, e que são transferidos para o processador em alta velocidade.
    - - Memórias muito antigas usavam o método de acesso sequencial,
      - organizada como um conjunto de N partes iguais, com cada parte possuindo um conteúdo fixo de M bits.
        
        M = 8 bits (1 Byte) nas memórias RAM, mas existem valores maiores para outras memórias.
        
        N endereços têm mesma largura de endereço, de E bits.
        
        O cálculo de N no endereçamento pode ser realizado da seguinte maneira: 2E = N
        
        exemplo
        
        Se a largura de endereços é igual a 6 bits, a quantidade de endereços N será: 26 = 64 endereços
        
        exemplo
        
        Para o endereço 1011101, a largura de endereço E será 7 bits.
      - Para leitura e escrita (Read/Write – R/W);
        
        SRAM (Static Random-Access Memory):
        
        Cada bit é constituído de 5 a 7 transístores
        
        Não requer recarregamento, sendo, por isso, mais rápidas, mas ocupam mais espaço e são mais caras;
        
        Usadas como memória cache.
        
        DRAM (Dynamic Random-Access Memory):
        
        Usadas como memória principal.
        
        Como o capacitor se descarrega, é preciso recarregar periodicamente (sinal de refresh – gasta tempo);
        
        Cada bit é constituído por 1 capacitor e 1 transístor;
        
        podem ser divididas em
        
        Memórias Dinâmicas Assíncronas
        
        Não são sincronizadas com o processador, por exemplo, Dynamic RAM (DRAM), Fast Page Mode (FPM), Extended Data Out DRAM (EDO), Burst Extended Data Out DRAM (BEDO);
        
        Memórias Dinâmicas Síncronas
        
        Sincronizadas com o processador, evitam que o processador espere os dados, por exemplo, Synchronous DRAM (SDRAM), Double Data Rate (DDR), Double Data Rate 2 (DDR2).
        
        Hoje em dia, é comum o uso de memórias DDR SDRAM, pois:
        
        3 more items...
      - Somente para leitura (Read Only Memory – ROM).
      - Também existe a classificação quanto ao tipo de encapsulamento das memórias (formatos dos módulos)
        
        SIMM (Single In Line Memory Module)
        
        O contato elétrico de um lado é igual ao do outro lado.
        
        DIMM (Dual In Line Memory Module):
        
        Os contatos dos dois lados são independentes.
    - - armazenamento persistente (permanente) aos programas de usuário e seus dados.
    - - determina o modo como as instruções são executadas (em sequência, durante um certo tempo).
        
        é dividido em:
        
        Localidade Espacial
        
        Sempre que o processador realiza um acesso a um endereço de memória, é muito provável que o próximo acesso seja ao endereço contíguo seguinte.
        
        Localidade Temporalé muito provável que, em curto tempo, ele acesse novamente o mesmo endereço.