Arquitetura de Computadores

Computador

Uma máquina capaz de receber, armazenar, processar dados e gerar uma saída seguindo um conjunto de instruções.

Dado

É o elemento bruto, sem significado isolado

Informação

É o dado processado e contextualizado

Comando

Instrução específica para o hardware agir sobre um dado.

Arquitetura

Atributos visíveis ao programador (conjunto de instruções, tipos de dados) É o "o que o computador faz".

Organização (Engenharia)

Como os componentes são interconectados e implementados (sinais de controle, interfaces). É o "como ele faz".

Processamento de Dados

Entrada -> Processamento -> Saída

Opcode

A parte da instrução de máquina que especifica a operação a ser realizada (ex: SOMAR, MOVER)

Registrador de Instruções (Ri)

Armazena a instrução que está sendo executada no momento.

Decodificador de Instrução (Di)

"Traduz" o opcode do Ri para sinais elétricos que ativam os componentes da CPU.

Ciclo de Instrução

O processo repetitivo de Busca Decodificação Execução

CPU

Composta pela ULA, Unidade de Controle e Registradores

ULA

Onde os cálculos (soma, subtração) e decisões lógicas (AND, OR, NOT) acontecem

Registradores

Memórias ultrarrápidas dentro da CPU para uso imediato.

Podem ser de dados ou de controle

Programa Fonte

Código escrito por humanos

Programa Objeto

Código binário resultante da tradução, pronto para o hardware

Compilador

Traduz o código todo de uma vez antes da execução (gera um .exe).

Interpretador

Traduz e executa linha por linha em tempo real.

Montador

Traduz Assembly para binário

Portabilidade

Capacidade de um programa rodar em diferentes arquiteturas com pouco ou nenhum ajuste

RAM

Memória volátil

SRAM

Memória mais rápida, cara, usada em Cache.

DRAM

Memória mais lenta, barata, precisa de "refresh" constante.

É a memória RAM principal

ROM

Memória Não Volátil

PROM

Memória gravada uma vez.

EPROM

Memória apagável por luz UV

EEPROM

Memória apagável eletricamente (base do Flash

Endereço de Memória

O "número da casa" onde o dado está guardado

Capacidade máxima de memorias gerenciáveis pela CPU

Calculada por 2^n, onde n é o número de linhas do barramento de endereços

Barramento

"Estrada" de comunicação entre componentes

Barramento de Dados

Transporta os valores

Barramento de Endereço

Define para onde o dado vai

Barramento de Controle

Define a operação de leitura ou gravacao

RD

Comando de leitura

WR

Comando de escrita/gravação

CS

Ativa ou desativa um chip de memória específico

Clock

Sinal de sincronização. Cada "pulso" coordena uma operação

Limite de Clock Máximo

Determinado pelo calor gerado e pelo tempo que o sinal elétrico leva para percorrer os circuitos sem erros

Desempenho

Não depende só do clock, mas de quantos ciclos uma instrução leva e da eficiência da arquitetura

Célula

É a menor unidade endereçável

Palavra

É a quantidade de bits que a CPU processa de uma só vez

Processador

É o conceito funcional

Microprocessador

É a CPU integrada em um único chip de silício