Organização e Arquitetura de Computadores

1 Eliane Maria de Bortoli F veroOrganiza o e Arquitetura de Computadores Curso T cnico em Inform ticaOrganiza o e Arquitetura de ComputadoresEliane Maria de Bortoli F vero2011 Pato Branco-PRPresid ncia da Rep blica Federativa do BrasilMinist rio da Educa oSecretaria de Educa o a Dist nciaEquipe de Elabora oUniversidade Tecnol gica Federal do Paran UTFPRC oordena o do CursoEdilson Pontarolo/UTFPRP rofessora-autoraEliane Maria de Bortoli F vero/UTFPRC omiss o de Acompanhamento e Valida oUniversidade Federal de Santa Catarina UFSCC oordena o InstitucionalAraci Hack Catapan/UFSCC oordena o do ProjetoSilvia Modesto Nassar/UFSCC oordena o de Design InstrucionalBeatriz Helena Dal Molin/UNIOESTE e UFSCC oordena o de Design Gr ficoCarlos Antonio Ramirez Righi/UFSCD esign InstrucionalMariano Castro Neto/UFSCWeb MasterRafaela Lunardi Comarella/UFSCWeb DesignBeatriz Wilges/UFSCG ustavo Mateus/UFSCM nica Nassar Machuca/UFSCD iagrama oAndr ia Takeuchi/UFSCC aroline Ferreira da Silva/UFSCG uilherme Ataide Costa/UFSCJ uliana Tonietto/UFSCR evis oJ lio C sar Ramos/UFSCP rojeto Gr ficoe-Tec/MECC ataloga o na fonte pela Biblioteca Universit ria da UFSC Universidade Tecnol

2 Gica Federal do Paran Este Caderno foi elaborado em parceria entre a Universidade Tecnol gica Federal do Paran e a Universidade Federal de Santa Catarina para o Sistema Escola T cnica Aberta do Brasil e-Tec F vero, Eliane Maria de Bortoli Organiza o e Arquitetura de Computadores / Eliane de Bortoli F vero. Pato Branco : Universidade Tecnol gica Federal do Paran , 2011. 114p. : il. ; tabs. Inclui bibliografia ISBN: 978-85-7014-082-1 1. Computa o Estudo e ensino. 2. Arquitetura de Computadores . 4. Ensino a dist ncia. I. T tulo. II. CDU: e-Tec Brasil33 Apresenta o e-Tec BrasilPrezado estudante,Bem-vindo ao e-Tec Brasil!

3 Voc faz parte de uma rede nacional p blica de ensino, a Escola T cnica Aberta do Brasil, institu da pelo Decreto n , de 12 de dezembro 2007, com o objetivo de democratizar o acesso ao ensino t cnico p blico, na mo-dalidade a dist ncia. O programa resultado de uma parceria entre o Minis-t rio da Educa o, por meio das Secretarias de Educa o a Distancia (SEED) e de Educa o Profissional e Tecnol gica (SETEC), as universidades e escolas t cnicas estaduais e educa o a dist ncia no nosso pa s, de dimens es continentais e grande diversidade regional e cultural, longe de distanciar, aproxima as pessoas ao garantir acesso educa o de qualidade, e promover o fortalecimento da forma o de jovens moradores de regi es distantes, geograficamente ou economicamente, dos grandes e-Tec Brasil leva os cursos t cnicos a locais distantes das institui es de en-sino e para a periferia das grandes cidades, incentivando os jovens a concluir o ensino m dio.

4 Os cursos s o ofertados pelas institui es p blicas de ensino e o atendimento ao estudante realizado em escolas-polo integrantes das redes p blicas municipais e Minist rio da Educa o, as institui es p blicas de ensino t cnico, seus servidores t cnicos e professores acreditam que uma educa o profissional qualificada integradora do ensino m dio e educa o t cnica, capaz de promover o cidad o com capacidades para produzir, mas tamb m com auto-nomia diante das diferentes dimens es da realidade: cultural, social, familiar, esportiva, pol tica e s acreditamos em voc !Desejamos sucesso na sua forma o profissional!

5 Minist rio da Educa oJaneiro de 2010 Nosso Brasil5 Indica o de conesOs cones s o elementos gr ficos utilizados para ampliar as formas de linguagem e facilitar a organiza o e a leitura o: indica pontos de maior relev ncia no mais: oferece novas informa es que enriquecem o assunto ou curiosidades e not cias recentes relacionadas ao tema rio: indica a defini o de um termo, palavra ou express o utilizada no dias integradas: sempre que se desejar que os estudantes desenvolvam atividades empregando diferentes m dias: v deos, filmes, jornais, ambiente AVEA e de aprendizagem : apresenta atividades em diferentes n veis de aprendizagem para que o estudante possa realiz -las e conferir o seu dom nio do tema estudado.

6 AULAOBJETIVOS DE APRENDIZAGEMMATERIAISCARGA HOR -RIA(horas)e-Tec Brasil7 Sum rioPalavra da professora-autora 9 Apresenta o da disciplina 11 Projeto instrucional 13 Aula 1 - Evolu o da Arquitetura de Computadores Elementos do sistema computacional Computadores anal gicos x digitais Evolu o tecnol gica Componentes b sicos de um sistema computacional 25 Aula 2 Sistemas de numera o Bases e sistemas de numera o 29 Aula 3 Portas l gicas e suas fun es Fun es e portas l gicas 35 Aula 4 - Subsistema de mem ria Sistema de mem ria e suas caracter sticas Registradores Mem ria cache Mem ria principal Mem ria secund ria 55 Aula 5

7 O Processador: organiza o e Arquitetura Organiza o do processador Unidade funcional de processamento Unidade funcional de controle Instru es de m quina Arquiteturas RISC e CISC 78 Aula 6 Representa o de dados Introdu o Formas de representa o Tipos de dados 86 Aula 7 - Dispositivos de entrada e sa da Introdu o a dispositivos de entrada e sa da 95e-Tec Brasil8e-Tec Brasil9 Palavra da professora-autoraCaro estudante!Este caderno foi elaborado com o cuidado para ajud -lo a realizar seus es-tudos de forma aut noma, objetivando que voc desenvolva conhecimento adequado, apresentando plenas condi es de dar continuidade realiza o do curso do qual esta disciplina faz que o seu aprendizado n o ser constru do apenas a partir do estudo dos textos apresentados neste caderno.

8 Essa pr tica deve ser com-binada com sua participa o efetiva nas aulas, realiza o das atividades de aprendizagem , leituras complementares e, principalmente, com a sua intera- o com o professor e os demais estudantes desta disciplina. Para que pos-samos alcan ar os objetivos propostos, a din mica da disciplina prop e sua efetiva participa o e comprometimento nas atividades de aprendizagem e na utiliza o das ferramentas de informa o e comunica o (s ncronas e ass ncronas), tais como: f runs de discuss o, chat e outras ferramentas disponibilizadas pelo ambiente virtual de Ensino e aprendizagem (AVEA) Moodle.

9 Alertamos que para um aproveitamento considerado ideal nesta disciplina, imprescind vel a leitura dos textos das aulas e uma efetiva utili-za o dos v rios recursos dispon veis no Moodle. Pois al m das ferramentas de informa o e comunica o, o Moodle tamb m disponibiliza materiais complementares, como por exemplo v deos, artigos, textos, p ginas WEB, reposit rios de objetos de aprendizagem , entre outros materiais relaciona-dos aos conte dos discutidos nas nossas um bom in cio nesta disciplina e um excelente aproveitamento deste caderno e de todos os recursos disponibilizados.

10 Um abra o e sucesso nos seus estudos!Eliane Maria de Bortoli F veroe-Tec Brasil11 Apresenta o da disciplinaA disciplina Organiza o e Arquitetura de Computadores visa apresentar e discutir alguns conceitos e princ pios b sicos que envolvem a organiza o interna de um sistema computacional (computador), seus componentes e in-terconex es, a partir de uma vis o cr tica quanto sua estrutura e desempe-nho. Prop e o reconhecimento e an lise das arquiteturas dos processadores, mem rias e dispositivos de entrada e sa da, bem como o entendimento do funcionamento da Arquitetura quanto execu o de sentido o foco desta disciplina o modo como ocorre a organiza o interna dos componentes de um computador (ex.)