Introdução aos Sistemas de Computação

Um sistema de computação é a máquina de programa armazenado: a ISA, contrato visível de instruções, tipos e modos de endereçamento, e a organização que a realiza em CPU, memória e E/S ligados por barramentos.

Von Neumann, chipset e caminho de dados deste tópico — e ISA, montagem, memória e pipeline nos tópicos seguintes — reutilizam essa ISA e esses três blocos.

As páginas se agrupam em três blocos. O primeiro traça o mapa ISA versus organização: o mesmo ADD admite ciclo único, multiciclo ou pipeline, cada um com o seu CPI e o seu período de clock.

O segundo liga CPU, memória e E/S por barramentos de endereço, dado e controle. Von Neumann unifica instrução e dado; Harvard sobrepõe busca e operando; a ponte norte serve RAM e GPU e a ponte sul, a E/S lenta.

O terceiro executa a instrução no interior da CPU: a unidade de controle gera sinais, a ULA calcula, e o banco, o PC e o IR atualizam na borda do relógio.

O que é Arquitetura de Computadores? fixa o contrato visível — opcodes, registradores, load/store — e as organizações que o implementam. Harvard, Von Neumann e chipset serializa ou sobrepõe busca e dado, e encaminha RAM e GPU pela ponte norte.

Serializar busca e dado até 12 ciclos, ou sobrepor o par em 8, está em Harvard, Von Neumann e chipset. As três fases de um ADD, com ULA, PC e IR, estão em Unidade Central de Processamento (UCP).

A RAM e as pontes norte e sul estão em Harvard, Von Neumann e chipset. O banco de registradores, no ritmo do clock, está em Unidade Central de Processamento (UCP).