Componentes do Computador

CPU

Unidade Central de Processamento; é composta pela Unidade Lógica e Aritmética (ULA), Unidade de Controle (UC), Registradores e Barramento; O processamento de dados é a ação de manipular um ou mais valores (dados) em sequências de ações, de modo a produzir um resultado útil. Unidade de Controle busca instruções na memória e determina o tipo de cada instrução; gera sinais de controle apropriados para a ativação das atividades necessárias à execução propriamente dita da instrução identificada. Unidade Lógica e Aritmética A função efetiva deste dispositivo é a execução das instruções dos programas que se encontram armazenadas na memória; é um aglomerado de circuitos lógicos e componentes eletrônicos simples que, integrados, realizam as operações aritméticas e lógicas; São exemplos de operações executadas pela ULA: soma, multiplicação, operações lógicas (AND, OR, NOT, XOR, entre outras), incremento, decremento e operação de complemento. Barramento do Processadorconsiste em um conjunto de fios paralelos que permitem a transmissão de dados, endereços e sinais de controle entre a CPU, memória e dispositivos de entrada e saída.Registradores memória pequena e de alta velocidade formada; servem de memória auxiliar básica da ULA; Devido à sua tecnologia de construção e por estarem localizados no interior da CPU, são muito caros e, por isso, disponíveis em quantidade limitada. Ciclo de Instrução O processamento necessário para a execução de uma instrução; este ciclo é conhecido como ciclo de busca e execução (fetch-execute cycle), ou busca-decodificação-execução. Passos na execução de um programa Busca na memória da próxima instrução a ser executada. Decodificação do código de operação (opcode). Leitura dos operandos da memória, se necessário. Execução da instrução e armazenamento dos resultados. Volta ao passo 1.

Registradores

Program Counter (PC)aponta para a próxima instrução a ser buscada na memória para ser executada.Instruction Register (IR)armazena a instrução que está sendo executada.Registrador de Endereçamento à memória (MAR) contém o endereço de uma posição de memória; a troca de dados com a memória é feita utilizando o MAR e o Registrador de Armazenamento Temporário de dados (MBR). Código de Operação (OPCODE) identifica a operação a ser realizada pelo processador; É o campo da instrução cujo valor binário identifica a operação a ser realizada; Cada instrução deverá ter um código único que a identifique. Operandos Em geral, um operando identifica o endereço de memória onde está contido o dado que será manipulado. fornecem os dados da instrução.

Endereçamento de Instruções

Um computador funciona por meio da execução de instruções que o orientam a realizar algum tipo de operação sobre valores (numéricos, alfanuméricos ou lógicos). Esses valores são genericamente conhecidos como dados. Toda instrução consiste em uma ordem codificada (código de operação), para o processador executar uma operação qualquer sobre os dados. A localização do(s) dado(s) pode estar explicitamente indicada na própria instrução por um ou mais conjuntos de bits, denominados campo do operando. O endereçamento de uma instrução é realizado através do valor armazenado no Contador de Instrução (CI). Todo o ciclo de instrução é iniciado pela transferência da instrução para o Registrador de Instrução (RI). Modos de Endereçamento Modo Imediato: o valor do dado é cadastrado no campo operando; Modo Direto: o endereço da memória onde está localizado o dado é cadastrado no campo operando; Modo Indireto: o campo operando representa o endereço de uma célula e esta contém o endereço de memória onde está o dado; Modo de Endereçamento por registrador: o endereçamento mencionado na instrução passa a ser o de um registrador, e não mais de uma célula da Memória Principal; Modo por registrador direto: o registrador endereçado na instrução contém o dado a ser manipulado; Modo por registrador indireto: o registrador referenciado armazena o endereço de uma célula de memória onde se encontra o dado.

Processadores Intel

Família Intel Pentium; i3; i5; i7. As gerações de processadores Intel foram lançadas nos seguintes anos: 2ª geração: 2011; 3ª geração: 2012/13; 4ª geração: 2014; 5ª geração: 2015; 6ª geração: 2016. Intel Core i3 2 núcleos de processamento; Hyper-Treading; 4MB cache L3 compartilhada; memória DDR3 1333MHz; Substituíram o Core2Duo; Utilizam o socket LGA 1156. Intel Core i5 2 ou 4 núcleos de processamento; Hyper-Treading e Turbo Boost; 8MB cache L3 compartilhada; memória DDR3 1333MHz; Utilizam o socket LGA 1156. Intel Core i7 4 ou 6 núcleos de processamento; Hyper-Treading, Turbo Boost, HD Boost e QPI (QuickPath Interconnect); 8MB cache L3 compartilhada; memória DDR3 1333MHz; processo de fabricação de 45nm ou 32nm; microarquitetura chamanda Nehalem. Tecnologias IntelHyper-Treading permite simular uma quantia maior de núcleos; essa tecnologia serve para que um núcleo consiga realizar duas atividades ao mesmo tempo. Turbo Boost promete aumentar a velocidade do processador automaticamente; segundo o site da Intel, esta tecnologia é inteligente e trabalha verificando frequência, voltagem e temperatura do processador. HD Boost é responsável pela compatibilidade entre CPU e programas que usam os conjuntos de instruções SSE4; Isso possibilita um maior desempenho em aplicativos que necessitem de um maior poder de processamento. QPI (Quick Path Interconnect) serve para aumentar o desempenho do processador; o QPI oferece dois caminhos (transmissão e recepção dos dados) para o chip se comunicar com outros dispositivos ou processadores.

Memórias

A memória é o local da arquitetura no qual os programas e os dados são armazenados previamente a sua execução na CPU; Sua unidade básica é o bit; É formada por um conjunto de células (ou posições); O número de bits de uma célula é chamado palavra; Numa máquina endereçável por byte, o menor dado que pode ser referenciado na memória é o byte.Palavras de múltiplos bytes são armazenadas como uma sequência de bytes, na qual o endereço da palavra na memória é o mesmo do byte da palavra que possui o menor endereço.Ordem de Armazenamento Big Endian: o byte mais significativo no endereço mais baixo; Little Endian: o byte menos significativo armazenado no endereço mais baixo.