sábado, 26 de março de 2011

Introdução à Arquitetura de Computadores - Processador


A partir de hoje postarei informações do tema arquitetura de computadores, tema bastante cobrado em concursos e é uma das disciplinas do curso Sistemas de Informação, o qual sou formado.
Bem, tendo como referência livros e pesquisas pela internet colocarei aqui o primeiro dispositivo - Processador.
A seguir veja o que é, para que serve e como se divide o processador.

PROCESSADOR

É um circuito integrado que é considerado o “cérebro” do computador. É ele que executa os programas, faz os cálculos e tomas decisões, de acordo com as instruções armazenadas na memória.
Os microprocessadores são chamados de CPU (Central Processing Unit). Antigamente eram formados por um grande número de chips, distribuídos ao longo de uma ou diversas placas.
Ligando-se um microprocessador a alguns chips de memória e alguns outros chips auxiliares, tornou-se possível construir um computador inteiro em uma única placa de circuito, essa placa é comumente chamada de placa mãe dos microcomputadores.
Essa dispositivo possui algumas tarefas, são elas: Busca e executa as instruções existentes na memória e comanda todos os outros chips do computador.
Os processadores são formados por 3 partes: Unidade de Controle, Unidade Lógica e Aritmética e Registradores.

UNIDADE LÓGICA E ARITMÉTICA (ULA)

Assume todas as tarefas relacionadas às operações lógicas e aritméticas a serem realizadas no contexto de uma tarefa. Quais são os parâmetros que influenciam no desempenho global de um sistema computacional? São eles:
- Como o sistema de numeração adotado nas arquiteturas de computadores é o binário, o tamanho da palavra é dado em números de bits. Quanto maior o tamanho da palavra manipulada pelo microprocessador, maior é o seu potencial de cálculo e maior a precisão das operações realizadas.
- A velocidade de cálculo obviamente é outro fator de peso para o desempenho do computador, uma vez que ela será determinante para o tempo de resposta de um sistema operacional.
- Outro parâmetro importante associado ao desempenho do computador é a quantidade de operações que ela suporta.

UNIDADE DE CONTROLE (UC)

A unidade de controle tem a maior importância na operação de um computador, uma vez que é esta unidade que toda a tarefa de controle das ações a serem realizadas pelo computador, comandando todos os demais componentes de sua arquitetura.

REGISTRADORES

Internamente a CPU contém memória de alta velocidade que permite o armazenamento de valores intermediários ou informações de comando. Esta memória é composta por registradores, na qual cada registro possui uma função própria. Geralmente numerosos, os registros são utilizados para assegurar o armazenamento temporário de informações importantes para o processamento de uma dada instrução. Um registro memoriza um numero limitado de bits, geralmente uma palavra de memória. Os registros mais importantes são:
- Contador de Programa (Program Counter): que aponta para a próxima instrução a executar.
- Registro de Instrução (Instruction Register): que armazena a instrução em execução.
- Outros registros que permitem o armazenamento de resultados intermediários.

CLOCK

Clock é um circuito oscilador que tem a função de sincronizar e ditar a medida de velocidade de transferência de dados do computador, por exemplo, entre o processador e a memoria principal. Esta frequência é medida em ciclos por segundo, ou Hertz.

PROCESSADORES CISC E RISC

Uma instrução em um programa de alto nível é implementado por diversas instrução de processador a mais baixo nível. Por exemplo, uma instrução de um programa que imprime um conjunto de caracteres na tela é realizado a nível de processador por um conjunto de instruções.
De acordo com o número de instruções suportadas, pode-se classificar um processador como RISC (Reduced Instruction Set Computing) ou CISC (Complex Instruction Set Computing).
Na maioria são CISC pois suporta um conjunto maior de instruções, sendo cada instrução mais especializada, podendo executar a maioria das operações programadas pelos programas de ato nível. Mas quanto maior a quantidade de instruções que um processador suporta, mais lenta é a execução de cada uma delas.
Um processador RISC reconhece um número limitado de instruções, que em contrapartida, são otimizadas para que sejam executadas com mais rapidez.

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