Pipeline

Introdução :

Na década de 70 surge uma nova técnica chamada pipeline, onde a execução das instruções é dividida em

várias fases consecutivas e o processador é organizado em estágios correspondentes para execução dessas

instruções. 

Pipeline é uma técnica de implementação de processadores que permite a sobreposição temporal de

diversas fases de execução de instruções. 

Analogia com uma lavandaria (sem a utilização de Pipeline)

Analogia com uma lavandaria (com a utilização de Pipeline)

 Divisão da Instrução em estágios

Formula : 

Tradicionalmente as instruções do MIPS são executadas até cinco passos:

1. Busca Instrução na memória;
2. Leitura dos registadores e descodificação de instruções;
3. Execução de operação ou cálculo de endereço;
4. Acesso a operando na memória;
5. Escrita do resultado em registador. 

Ordem de execução de programas:

Síntese final: 

Em suma, o pipeline melhora o desempenho por meio do aumento do throughput das instruções, ou seja, aumento o número de instruções executadas na unidade de tempo, e não pela diminuição do tempo de execução de uma instrução individual.

•  Speedup ideal é o número de estágios no pipeline.

•  Throughput (ou taxa de transferência) é a quantidade de dados transferidos de um lugar a outro, ou a quantidade de dados processados em um determinado espaço de tempo.

• Speedup potencial = número de estágios do pipeline.
  

CPU - Instruções

Definição de instruções de máquina : O conjunto de instruções que um processador desenvolve é conhecido como instruções de máquina ou em inglês instruction set.

Cada instrução deve conter os seguintes parâmetros : 

• Código de operação : Especifica a operação realizada;
• Operando fonte : Que constituem dados de entrada para a operação;
• Operando de destino : Resultado obtido pela operação;
• Endereço da próxima instrução : Local onde se procura a informação seguinte.

Num processador quanto menor e mais simples for o conjunto de instruções , mais rápido será o seu ciclo de tempo.

Definição de Cisc (Complex Instruction Set Computer) : Cisc é um conjunto de instruções complexo executadas pelo computador.

É um processador capaz de executar centenas de instruções complexas diferentes, grande parte dos microprocessadores Intel e Motorola têm um desenho CISC,sendo assim extremamente versátil. A vantagem de uma arquitetura CISC é que já temos muitas das instruções guardadas no próprio processador, o que facilita o trabalho dos programadores de linguagem de máquina, dispondo assim de praticamente todas as instruções que serão usadas nos seus programas. 

Definição de Risc (Reduced Instruction Set Computer) :  Risc é um conjunto de instruções reduzidas executadas pelo computador.

O desenvolvimento de sistemas com arquitectura RISC começou no fim da década de 70, na Universidade de Stanford, anos 80 da IBM. A motivação básica para as pesquisas sobre o assunto era baseado na ideia de que os programas não  faziam o uso mais eficiente possível do hardware à sua disposição.
Os processadores RISC,arquitectura de UCP, são capazes de executar apenas  poucas instruções simples e menor que o das máquinas CISC de mesma capacidade. Justamente por isso, os chips baseados nesta arquitectura são mais simples e muito mais baratos.

Formato de Instruções :

Exemplos:

Instrução para adição de dois valores (operandos 1 e 2), indicando o endereço
(operando 3) a ser armazenado o resultado: OP3 ← OP1 + OP2

 

Instrução para adição de dois valores (operandos 1 e 2), armazenando se
o resultado no local do operando 1: OP1 ← OP1 + OP2

Utilizando se o acumulador para armazenar inicialmente um dos operandos e

depois armazenar o resultado da soma: ACC ← ACC + OP

Tamanho de Instruções :

Existe duas formas de executar um conjunto de instruções realizadas por um processador sendo elas as seguintes : 

• Instruções com C.Op. de tamanho fixo;
• Instruções com C.Op. de tamanho variável.
  

O número de bits do C.Op.
Também indica o número máximo de instruções passíveis de implementação (no exemplo, 256 instruções
C.Op. no máximo).

Tipos de Instruções :

Classificação :

• Processamento de dados: instruções aritméticas e lógicas;
• Armazenamento de dados: instruções de memória;
• Movimentação de dados: instruções de E/S;
• Controle: instruções de teste e desvio. 

Tipos : 

• Instruções aritméticas;
• Instruções lógicas (ou booleanas);
• Instruções de memória;
• Instruções de E/S;
• Instruções de teste;
• Instruções de desvio.

CPU - Central Processing Unit

A Unidade Central de Processamento - UCP (em inglês, Central Processing Unity - CPU) é a responsável pelo processamento e execução dos programas armazenados na memória principal. As funções da UCP são: executar as instruções e controlar as operações no computador.

A UCP é composta de duas partes:

UAL - Unidade Aritmética e Lógica - tem por função a efetiva execução das instruções

UC - Unidade de Controle - tem por funções a busca, interpretação e controle de execução das instruções, e o controle dos demais componentes do computador

Registadores Importantes na UCP

•     Na UC - CI Contador de Instruções - armazena o endereço da próxima instrução a ser executada - tem sempre o mesmo tamanho do REM.

•     Na UC - RI Registador de Instrução - armazena a instrução a ser executada.

•     Na UAL - ACC Acumulador - armazena os dados (de entrada e resultados) para as operações na   UAL; o acumulador é um dos principais elementos que definem o tamanho da palavra do computador - o tamanho da palavra é igual ao tamanho do acumulador.

Funções do relógio

 O relógio (clock) é um dispositivo que gera pulsos cuja a duração é chamada de ciclos.A quantidade de vezes que este pulso se repete num segundo é denominada por frequência. O relógio tem como principais funções as seguintes: 

• Sincronizar - permitir que duas ou mais acções se realizem no mesmo instante de tempo;
• Controlar a velocidade com que elas ocorrem.

Principais elementos :

Ciclo de relógio - É o intervalo de tempo entre o inicio de um ciclo e o próximo ciclo;
Período - É o intervalo de tempo gasto para se obter um ciclo do sinal do relógio (medido em nanosegundos);
Frequência -  É a quantidade de ciclos por segundo de um relógio.É o inverso do período.

Steve Jobs (1955 - 2011)

“A Apple perdeu um visionário e um génio criativo e o mundo perdeu um fantástico ser humano. Aqueles que tiveram a sorte de conhecer e trabalhar com o Steve perderam um querido amigo e um conselheiro inspirador. Steve deixou para trás uma empresa que só ele poderia ter construído e o seu espírito será sempre a base da Apple.”

Steve Jobs foi quem revolucionou e tornou o mundo tecnológico da forma que o é, não só pela sua passagem pela Apple mas por todas as suas contribuições no desenvolvimento de inúmeras ideias, inovações e tecnologias.

Descanse em paz.

Video em que relata a vida de Steve Jobs:

Processadores Actuais da AMD

Desktop :

                                               
Laptop : 

Server :

Processadores actuais da Intel

 Processadores para portáteis ( Laptops) :

(clique para ampliar)

Processadores para servidores (Server) :

(clique para ampliar)

Processadores para computadores fixos (desktops) :

Comparação entre intel i3, intel i5 e  intel i7 :

 

Evolução dos Processadores

 

 

Substituir a MotherBoard

Instale uma motherboard

Vou apresentar os pontos fundamentais para instalar uma nova motherboard.

1. Certifique-se de que segue as regras de segurança quando trabalhar no interior do seu PC. Desligue a fonte de alimentação e o PC da tomada, tendo em atenção todas as precauções anti-estáticas.

2.Precisa de remover todos os componentes da sua motherboard antiga. Guarde os itens mais sensíveis ou coloque-os numa superfície anti-estática. Guarde os parafusos num recipiente.

3.Desapertar a motherboard não deve constituir um grande problema, mas não se esqueça de nenhum parafuso! O processador e a respectiva ventoinha ficam montados de modo a facilitar a retirada da motherboard.

4.As motherboards estão fixas de diversas maneiras, mas independentemente disto não se esqueça de ajustar os locais de fixação da sua nova motherboard.

5.Já está tudo pronto para encaixar a nova motherboard. Antes de o fazer, porém, não se esqueça de ler o respectivo manual. Todas as motherboards têm o seu próprio manual.

6.Finalmente, encaixe a nova motherboard. Certifique-se de que acerta a posição desta com as diversas saídas da sua caixa ATX.

DriveImage XML 2.13

DriveImage XML é uma aplicação de confiança para fazer backup, criar imagens de partições e discos lógicos. O programa permite que o utilizador crie os backups, navegue pelas imagens, visualize e extraia ficheiros, restaure as imagens para o mesmo disco ou discos diferentes e copie directamente de disco para disco.

A criação de imagens é feita através do Microsoft Volume Shadow Services (VSS), permitindo a criação de imagens sem problemas, até mesmo em discos que estão em uso. As imagens são armazenadas no formato XML, permitindo que o utilizador as processe com outras ferramentas, para nunca mais ficar “encravado” num backup inútil. Restaure as imagens para o disco sem precisar reiniciar.

Download DriveImage XML

Como eliminar a palavra passe do seu sistema

A dica que vou apresentar é sobre como eliminar a password do windows xp.Para isso vamos utilizar um software chamado Hiren's BootCD.

1. Faça download  e grave o CD do Hiren's BootCD.
2.  Inicialize o computador pelo CD do Hiren's BootCD, se o computador não estiver configurado para inicializar pelo CD/DVD tem que entrar na BIOS pressionando a tecla Delete ou F1 durante a inicialização(boot) da máquina e configurar o primeiro dispositivo de boot para CD/DVD ou CD-Rom e o segundo para HDD-0, em alguns computadores o F12 ou F8 durante o boot apresenta um menu de escolha do dispositivo de inicialização;
3.  Quando o sistema perguntar se quer iniciar pelo CD voçe vai pressionar qualquer tecla, depois escolha iniciar pelo bootCD (opção 2);
4.  No menu do bootCD escolha a opção 9. Next... depois a opção 4. Password & Registry Tools e por último a opção 1. Active Password Changer;
5.  No menu do Active Password Changer escolha a opção 2 Search for MS SAM Database(s) vai fazer uma pesquisa por sistema com palavras passe;
6.  Escolha o sistema;
7.  Escolha a conta;
8.  Na coluna Change to: deve estar marcado Clear this user's Password;
9.  Pressione a tecla Y para aplicar e depois qualquer tecla;
10.  Pronto! A sua palavra passe foi eliminada.

Como descobrir uma avaria

Poucos componentes de hardware são reparados, o preço da mão-de-obra e da matéria prima a usar normalmente impõem a substituição do componente avariado. A tarefa do técnico de hardware normalmente resume-se a detectar onde está a avaria e de seguida substituir o componente que está avariado.


POST: Teste aos componentes da Unidade de Processamento (na realidade é um conjunto de testes) e se falhar o computador não arranca. Se o POST for completado com sucesso então o computador arranca e produz um "beep".


1º Passo - Retirar os componentes principais dentro da caixa do PC, minimizando assim o risco de curto circuito interno e de passagem de corrente da caixa do computador para a Placa principal. (fonte+cpu com cooler+vga+speaker).

2º passo - Testar cabo de alimentação e testar Fonte de alimentação (fio verde + fio preto -» liga a fonte).

3º passo - testar speaker.

4º passo - Verificar todos os jumpers da Placa Principal e verificar se não existe jumpers a mais colocados na placa Principal acidentalmente.

5º passo - Após ter verificado todos os pontos atrás descritos iremos então ligar o equipamento e verificar as suas reacções.


1ª reacção: Ligar o PC este não reage
Problemas possíveis:
-Curto circuito produzido pela Placa Principal
-Curto circuito produzido pelo CPU
-Curto circuito produzido por alguma peça (ram/vga)

2ª reacção: Ao ligar o Pc este reage, não produz imagem no ecrã, nem beeps
Problemas possíveis:
-Placa Principal
-CPU
-Sobreaquecimento do CPU
-Memória ram incompatível
-Problemas no cabo do monitor
-Falta de manutenção

3ª reacção: Ao ligar o PC este reage, produz imagem e o beep inicial (POST) mas a imagem aparece aos riscos e ás cores variadas.
Problemas possíveis:
-Sobreaquecimento do CPU
-Problemas no bios da Placa Principal
-Problemas na placa gráfica
-Memória ram incompatível

4ª reacção: Ao ligar o PC este reage, não produz imagem e produz beeps longos pausados infinitos.
Problemas possíveis:
-Memória mal encaixada
-Problemas nos bancos de memória
-Humidade na ram e nos bancos
-Falta de manutenção nos contacto da ram e nos bancos
-Ram avariada ou incompatível

5ª reacção: Ao ligar o PC este reage, não reproduz imagem e produz um beep longo mais 3 beeps curtos.
Problemas possíveis:
-Placa gráfica mal encaixada
-Problemas no slot da placa gráfica
-Humidade no slot e na placa gráfica
-Falta de manutenção nos slots de expansão e nos contactos da placa gráfica
-Placa gráfica avariada ou incompatível

6ª reacção: Ao ligar o PC este reage, produz imagem e o beep inicial (POST), mas bloqueia.
-Problemas possíveis:
-Problemas na ram
-Problemas no Bios
-Sobreaquecimento do processador
-Má configuração de material / Bios

7ª reacção: Ao ligar o PC este reage, não reproduz imagem, mas produz um código de beeps diferente dos pontos anteriores.
Problemas possíveis:
-Aviso de sobreaquecimento do CPU (tipo ambulância)
-Problemas no chipset da placa principal
-Problemas no Bios da placa principal
-Problemas em chips integrados da placa principal