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  1. 1. ARQUITETURA DE COMPUTADORES Universidad Nacional de Trujillo Valle del Jequetepeque Ingeniería Informática MERA HUMAN, Melvin Anderson melvin_lecox@hotmail.com RESUMEN: Hojeemdia, computadores estão por toda a parte. Umapessoacomum utiliza-se deles diversas vezesaodia, muitasvezessemmesmo se dar contadisso. Pegue por exemploumaparelho celular. Ele é um computador apesar de normalmente nãopensarmosnele como um. Os aparelhos celulares de hojeemdiapossuemmuitomaiscapacidade do que os primeiros computadores. Carros tambémcostumam ser equipados com computadores que entre outrascoisas. Video- games e calculadoras tambémsãoexemplos de computadores dedicados à realização de uma determinada tarefa. Computadores facilitammuito a nossa vida e sãoresponsáveis por muitos aspectos de nossasociedade. Eles nos ajudamempraticamentequalquertarefa. Do projeto de umprédio até avançadas pesquisas científicas. Nestewikicurso, você irá aprender os mistérios por trás do funcionamentodestas fantásticas máquinas mostrando todos os segredos que se escondem por trás do gabinete de seu computador (e celular, e video-game, e calculadora...) e do funcionamento de umprocessador.1. INTRODUCCION: Tem-se observado umaatuação cada vez maior doscomputadores nas diversas atividades do nossodia a dia. As operaçõesbancárias, as telecomunicações e omanuseio de muitosaparelhoseletrodomésticossãoexemplos claros das facilidades trazidas pela utilização doscomputadores, istosemfalaremaplicaçõesmaisclássicas,como os sistemas de reservas de passagens aéreas e aprevisão meteorológica.A evolução da informática foi caracterizada pelo desenvolvimento de computadores comcaracterísticas as mais diversas, traduzidas pelos diferentes parâmetros, cada vez maisconhecidos da maioria de usuários de computador: a CPU adotada, a capacidade dememória, a capacidade do disco rígido, a existência de memória cache e outros menosconhecidos. A definiçãodestesparâmetros e a forma como os diversos componentes deum computador são organizados, define aquilo que é conhecido por arquitetura decomputador e vai determinar aspectos relacionados à qualidade, aodesempenho e àaplicação para a qual o computador vai ser orientado.
  2. 2. 2. COMPONENTES Apesar da existência de uma grande diversidadeem termos de arquiteturas decomputador, se podeenumerar, num ponto de vista mais genérico os componentesbásicos destaclasse de equipamentos. A Figura 1apresentaum esquema de um computador, destacando os elementos que ocompõem. Apesar da grande evoluçãoocorridana área de informática desde oaparecimento dos primeiros computador se basan en la arquitetura da John Von Neuman. 2.1. Elementos Principales: O procesador: (oumicroprocessador) éresponsável pelo tratamento deinformaçõesarmazenadasemmemória (programas em código de máquina e dosdados). A memóriaé responsável pela armazenagem dos programas e dos dados. Periféricos, que são os dispositivos responsáveis pelas entradas e saídas dedados do computador, ouseja, pelas interações entre o computador e o mundoexterno. Exemplos de periféricos são o monitor, teclados, mouses, impressoras,etc. Barramento, que liga todos estes componentes e é umavia de comunicação dealto desempenho por ondecirculam os dados tratados pelo computador.3. PROCESSADOR (OU MICROPROCESSADOR) É um circuito integrado (ou chip). É considerado o cérebro do computador. É ele que executa os programas, faz os cálculos e toma as decisões, de acordocom as instruçõesarmazenadasnamemória. Os microprocessadoresformamuma parte importantíssima do computador chamada de UCP (Unidade Central de Processamento), oueminglês CPU (Central ProcessingUnit). Antes da existência dos microprocessadores, as CPUs dos computadores eram formadas por um grande número de chips, distribuídosao longo de umaou diversas placas. Ummicroprocessador nada mais é que uma CPU inteira, dentro de um único chip. Ligando-se ummicroprocessador a alguns chips de memória e algunsoutros chips auxiliares, construiu-se um computador inteiroemuma única placa de circuito, chamada placa mãe dos microcomputadores. A CPU realiza as seguintestarefas: 1. Busca e executa as instruções existentes namemória. Os programas e os dados que ficam gravados no disco (rígido ou disquete) são transferidos para a memória. Uma vez estando namemória a CPU pode executar os programas e processar os dados. 2. Comanda todos os outros chips do computador.
  3. 3. 3.1. Unidade Lógica e Aritmética: O primeiro componente essencialnum computador (ou sistema computacional) é aUnidade Lógica e Aritmética (ALU), a qual, como o próprionome indica, assume todasas tarefas relacionadas àsoperações lógicas (ou, e, negação, etc.) e aritméticas(adições, subtrações, etc...) a serem realizadas no contexto de umatarefa. Neste contexto, é importante observar a evolução que a ALU sofreuao longo dos anos equaissão os parâmetros que influenciam no desempenho global de um sistemacomputacional: Umparâmetro importante é o tamanho da palavraprocessada pela unidadelógica e aritmética. Como o sistema de numeraçãoadotadonasarquiteturas decomputadores é o binário, o tamanho de palavra é dado em números de bits.A velocidade de cálculo obviamente é outrofator de peso para o desempenho docomputador, uma vez que ela será determinante para o tempo de resposta de umsistema computacional comrespeito à execução de uma dada aplicação. Avelocidade de cálculo está diretamente relacionada com a freqüência do relógioque pilota o circuito da CPU como um todo. Outroparâmetro importante associadoaodesempenho do computador é aquantidade de operações que ela suporta. Os processadores suportando um conjuntomais complexo de instruçõessurgiu de 15 anos para cá, graças à adoção da tecnología. 3.2. Unidade de Controle A Unidade de Controle tem a maiorimportâncianaoperação de um computador, umavez que é esta unidade que assume toda a tarefa de controle das ações a seremrealizadas pelo computador, comandando todos os demais componentes de suaarquitetura. É este elemento quemdeve garantir a corretaexecução dos programas e autilização dos dados corretosnasoperações que as manipulam. É a unidade de controleque gerencia todos os eventos associados à operação do computador, particularmenteas chamadas interrupções, tão utilizadas nos sistemas hámuito tempo. 3.3. Registradores A CPU contém internamente umamemória de alta velocidade que permite oarmazenamento de valores intermediáriosouinformações de comando. Esta memória écomposta de registradores (ou registros), naqual cada registro temumafunçãoprópria.Os registros, geralmente numerosos, são utilizados para assegurar o armazenamentotemporário de informações importantes para o processamento de uma dada instrução.4. MEMÓRIA Todo computador é dotado de umaquantidade de memória (que pode variar de máquinapara máquina) a qual se constitui de um conjunto de circuitos capazes de armazenar osdados e os programas a seremexecutados pela máquina. Nós podemos identificardiferentes categorias de memória: amemória principal, oumemória de trabalho, onde normalmente devem estararmazenados os programas e dados a serem manipulados pelo processador;
  4. 4. a memóriasecundáriaque permitemarmazenarumamaiorquantidade de dadose instruções por um período de tempo mais longo; o disco rígido é o exemplomaisevidente de memóriasecundária de um computador, mas podem ser citadosoutros dispositivos menos recentes como as unidades de fita magnética e oscartõesperfurados; a memória cache, que se constitui de umapequenaporção de memóriacomcurto tempo de resposta, normalmente integrada aosprocessadores e que permiteincrementar o desempenho durante a execução de um programa.5. DISPOSITIVOS DE ENTRADA/SAÍDA: Os Dispositivos de Entrada/Saídasãoequipamentos utilizados como portadores dasinformação que o computador irá processar. Por exemplo, quando se pressionaumatecla, faz com que o teclado transmita o código da tecla pressionada. Este código érecebido por um circuito chamado de INTERFACE DE TECLADO. Aoreceber o códigode uma tecla, a interface de teclado avisa a CPU que existe umcaractererecebido. Poroutro lado, quando a CPU precisa enviar umamensagem para o usuário, precisa que amensagemseja colocada na tela. Isto é feitocomauxílio de um circuito chamado deINTERFACE DE VÍDEO. A CPU envia para a interface de vídeo, a mensagem, sejaelaem forma de texto ou figura. A interface de vídeo coloca então a mensagemna tela. * ENTRADA: - Teclado - Lê os caracteres digitados pelo usuário - MOUSE - Lê os movimentos e toque de botões - Drive de CD-ROM - Lê dados de discos CD-ROM - Microfone - Transmite sons para o computador - SCANNER - Usado para o computador "ler" figuras ou fotos * SAÍDA: - Vídeo - Mostraaousuário, na tela caracteres e gráficos - Impressora - Imprime caracteres e gráficos - Alto-falante - Realiza comunicaçãocom o usuárioatravés de som * ENTRADA E SAÍDA: - Disco rígido - Grava e lê dados - Drive de disquete - Grava e lê dados em disquetes - Unidade de fita magnética - Grava e lê dados emfitas magnéticas - MODEM - Transmite e recebe dados pela linhatelefônica6. WEBGRAFIA: [1] Arquitetura de Computadores, Visita el 14 de Noviembre del 2011, http://pt.wikiversity.org/wiki/Arquitetura_de_Computadores/Introd [2] Arquitectura, ultima visita 16 de Noviembre del 2011,http://algol.dcc.ufla.br/~monserrat/icc/Capitulo2.html

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