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1.Função do computador - Coggle Diagram
1.Função do computador
Um computador consiste em MP, CPU e E/S
Interconectados por barramentos(estrutura)
Possibilita função básica do computador:Executar programas
Essa combinação forma todo o
sistema de um computador
Pode ser descrito de 2 formas
Explicando os comportamentos de cada componente(
função
)
Detalhando a
estrutura
de interconexão e os controles de uso
Essa visão é importante p/ compreender:
Caminhos alternativos
Maneiras de minimizar os gargalos de sistema
magnitude de falhas do sistema
Caso ocorra falha em um componente
Gargalos de sistema
Facilidade no acréscimo de melhorias de desempenho
Cada um se comportando de maneira diferente(função)
Função básica: execução de um programa
Instruções armazenadas na memória
A execução e processamento fica c/ o processador
Basicamente, consiste em duas etapas: Busca e execução
Ciclo de
Busca(fetch)
PC guarda próxima instrução
CPU pega o endereço dado por PC e acessa a instrução
Incremento de PC
Passa instrução carregada p/ Ponteiro de instrução(IP)
Interpretação da instrução
Busca por novas instruções(repete o ciclo)
Ciclo de
Execução
Uma vez interpretada a instrução, agora será executada
4 categorias de execução de instrução
CPU-E/S
Transf. de dados entre processador e E/S
Controle
Alteração na sequência de execução
CPU-Memória
Transferência de dados entre memória e processador
Processamento de dados
Operação lógica/aritmética sobre os dados
Com a busca e a execução, temos o
ciclo de instrução
Os conceitos principais da Arquitetura de Von Neumann se mantêm
Dados e instruções em um única memória de leitura e escrita
P/ a memória principal, tudo são bytes
Acesso aos dados e instruções na memória c/ uso de endereços
Conteúdo da memória endereçável pela localização
Não se considera o tipo de dado ao armazenar
Execução ocorre em padrão sequencial
A menos que seja feito um desvio no fluxo de execução
Existem duas possibilidades básicas de prog. em computadores
Programa "hardwired"
Mudança na configuação dos componentes lógicos
Novas operações= novas configurações de hardware
É inflexível.
Mudança no hardware p/ realizar diferentes operações
Uso de sinais lógicos
Cada requisção de calculo é um sinal de controle diferente
Não necessita fazer alteração na configuração do hardware
Novos programas = novos sinais de controle
Interrupções podem ocorrer em meio ao processamento
Existem 4 classes gerais de interrupção:
Timer
Gerada por um timer dentro do processo
E/S
Gerada por um controlador de E/S
Seja para sinalizar uma operação normal ou c/ condições de erro
Programa
Gerada por alguma condição que ocorre como resultado de uma execução
Ex.:divisão por zero
Falha de hardware
*Ex.: falta de energia
É um mecanismo. E ajudam na eficiência do processamento
Assim CPU não espera resultado de unidades mais lentas
Focar em outras instruções independentes
A CPU pode precisar lidar com
múltiplas interrupções
Existem técnicas p/ lidar com isso
Desativar interrupções
Processador ignora outras interrupções até resolver a atual
Definir prioridades
Atenção a interrupções de alta prioridade
Processador interrompe interrupção atual se necessário
Após a primeira execução, processador verifica se há interrupção
Caso não haja interrupções, busca a próxima instrução
Ciclo normal de instrução
Se houver interrupção pendente:
O processador suspende a execução atual do programa
Salvar contexto(End. da próx. instrução)
Armazena em PC o end. do tratamento de interrupção
Resolve interrupção e restaura contexto
Retorno para o programa interrompido