Apostila Projeto Lógico de Computadores

UNIVERSIDADE PAULISTA

Prof. Luiz Ricardo Mantovani da Silva

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APOSTILA DE PROJETO LÓGICO DE

COMPUTADORES

BAURU 2016

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RESUMO

Esta apostila apresenta de forma objetiva e clara os principais temas da disciplina Projeto Lógico de Computadores e está voltada para todos os cursos de Ciência da Computação e cursos afins.

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ABSTRACT

This booklet presents in an objective and clear way the main subjects of the discipline Logical Project of Computers and is directed to all courses of Computer Science and related courses.

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Sumário

1. INTRODUÇÃO        1
2. NÍVEL DE ARQUITETURA DO CONJUNTO DE INSTRUÇÕES - ISA ..2

1. Modelos de Memória        2

1. Memória de 32 bits        3
2. Memória de 32 bits (alinhada)        3
3. Memória de 32 bits (desalinhada)        3
4. Memória de 32 bits (little - endian)        3
5. Memória de 32 bits (big - endian)        4

1. Registradores        4

1. Registradores de Uso Especial        5
2. Registradores de Uso Geral        5

1. Instruções        5
2. Algumas Considerações da ISA IA-32 Intel (Processador Core i7)        5
3. Algumas Considerações da ISA da arquitetura ARM v7 (executada no sistema

“em um chip” OMAP4430)        7

1. Algumas Considerações da ISA 8 bits AVR (usada pelo microcontrolador ATmega168)        7
2. Formato de Instruções        7
3. Endereçamento das Instruções        10

1. Endereçamento Imediato        10
2. Endereçamento Direto        10
3. Endereçamento de Registrador        11
4. Endereçamento Indireto de Registrador        11
5. Endereçamento Indexado        12
6. Endereçamento de Base Indexado        12
7. Endereçamento de Pilha        13

1. Tipos de Instruções        13

1. Tipos de Instruções : Operações Diádicas        13
2. Tipos de Instruções: Operações Monádicas        14

1. Desvios Condicionais        14
2. Instruções de Chamada de Procedimento (Sub-Rotina)        14
3. Controle de Laço        14
4. Entrada e Saída        14
5. Fluxo de Controle        15

1. Procedimento        15
2. Corrotinas        15
3. Exceções        16
4. Interrupção        16

2.15  Exercícios Propostos        16

1. O SISTEMA OPERACIONAL        19

1. Memória Virtual        19

1. Paginação        19
2. Paginação por Demanda e o Modelo de Conjunto de Trabalho        21
3. Política de Substituição de Página        21
4. Segmentação        21
5. Diferenças entre Paginação e Segmentação        22
6. Memória Virtual e Caching        23

1. Virtualização do Hardware        24
2. Arquivos        24
3. Diretórios        25
4. Processos        25

1. Escalonamento de Processos        25
2. Processamento de Processos        25

1. Gerenciamento de Recursos        25
2. O Shell        26
3. Chamadas de Sistema        26
4. Interfaces Gráficas Para Gerenciamento de Serviços        26
5. Exercícios propostos        27

1. O NÍVEL DE LINGUAGEM DE MONTAGEM        30

1. Por que usar linguagem de montagem?        30

1. Desempenho        30
2. Acessibilidade        30

4.2        Formato de uma declaração em linguagem de montagem        31

4.2.1        Pseudoinstruções        31

1. Microcontroladores        31
2. Macros        32
3. Ligação e carregamento        32
4. Exercícios propostos        33

1. ARQUITETURAS DE COMPUTADORES PARALELOS        34

1. Paralelismo do Chip        34
2. Coprocessadores        34
3. Multiprocessadores de memória compartilhada        35
4. Multicomputadores        35
5. Exercícios Propostos        35

1. BIBLIOGRAFIA        38

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1. INTRODUÇÃO

A disciplina Arquitetura de Computadores abrange todos os aspectos físicos e lógicos envolvendo a construção de computadores. Todd & Tanenbaum (2013), abordam o assunto no livro “Organização Estruturada de Computadores”.

Para fins didáticos divide-se a disciplina em:

Arquitetura de Computadores, que trata de conceitos básicos, como Organização Estruturada de Computadores, História, exemplos de arquiteturas, componentes, nível lógico (memórias, chips de CPU, barramentos, etc) e microarquitetura.

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