ces-10 introduÇÃo À computaÇÃo capítulo i conceitos primários
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CES-10 INTRODUÇÃO CES-10 INTRODUÇÃO À COMPUTAÇÃOÀ COMPUTAÇÃO
Capítulo I Capítulo I
Conceitos Conceitos PrimáriosPrimários
Capítulo I – Conceitos Capítulo I – Conceitos PrimáriosPrimários
1.1 – Estrutura de um computador1.1 – Estrutura de um computador
1.2 – Informações manipuladas por um 1.2 – Informações manipuladas por um computadorcomputador
1.3 – Evolução das linguagens de 1.3 – Evolução das linguagens de programação programação
1.1 – Estrutura de Um 1.1 – Estrutura de Um ComputadorComputador
1.1.1 – Conceito de computador1.1.1 – Conceito de computador
Computadores:Computadores: equipamentos eletrônicos equipamentos eletrônicos digitais destinados ao processamento de digitais destinados ao processamento de informações dos mais variados tipos, em informações dos mais variados tipos, em altíssima velocidadealtíssima velocidade
No início de sua existência:No início de sua existência:
Ocupavam Ocupavam salas enormessalas enormes
Somente manipulavam Somente manipulavam númerosnúmeros
Seus Seus circuitoscircuitos executavam apenas executavam apenas soma e soma e subtração de inteirossubtração de inteiros
MultiplicaçãoMultiplicação e e divisãodivisão de inteiros e de inteiros e manipulação de manipulação de números reaisnúmeros reais eram feitas eram feitas por por programas lentosprogramas lentos e não por circuitos e não por circuitos
Ao longo do tempo:Ao longo do tempo:
CircuitosCircuitos cada vez mais poderosos cada vez mais poderosos e e espaçoespaço ocupado cada vez menorocupado cada vez menor
Agilidade no processamento de Agilidade no processamento de números números reaisreais, , textostextos, , imagensimagens e e sonssons
Computadores Computadores pessoaispessoais e e portáteisportáteis
Redes de computadores:Redes de computadores:
Compartilhamento de recursosCompartilhamento de recursos
Informações localizadas Informações localizadas em todo o mundoem todo o mundo acessadas de qualquer lugar, rapidamenteacessadas de qualquer lugar, rapidamente
Um computador é capaz de executar enorme Um computador é capaz de executar enorme diversidade de tarefasdiversidade de tarefas,,
Algumas bem Algumas bem simplessimples, como:, como:
Solução de problemas aritméticosSolução de problemas aritméticos
Ordenação alfabética de nomesOrdenação alfabética de nomes
Desenho de figuras geométricasDesenho de figuras geométricas
Um computador é capaz de executar enorme Um computador é capaz de executar enorme diversidade de tarefasdiversidade de tarefas,,
Outras de grande Outras de grande complexidadecomplexidade, como:, como:
Controle de processos industriais
Execução remota de complicadas cirurgias
Detecção de desmatamento
Previsão de condições climáticas e catástrofes atmosféricas
Controle de complexos robôs
Gerenciamento de empresas, bancos, etc.
Simulações para Engenharia
Monitoramento de jogos
Software embarcado
Por que um Por que um mesmo dispositivo eletrônicomesmo dispositivo eletrônico (computador), com os (computador), com os mesmos circuitosmesmos circuitos, , executa, em momentos diferentes, trabalhos de executa, em momentos diferentes, trabalhos de natureza totalmente natureza totalmente diversadiversa??
É que, em um desses momentos, ele está É que, em um desses momentos, ele está programadoprogramado para executar uma determinada para executar uma determinada tarefatarefa
Em outro, para outra tarefa totalmente Em outro, para outra tarefa totalmente diferentediferente
Programa:Programa:
Entidade pela qual se consegue Entidade pela qual se consegue instruirinstruir um um computador para que ele computador para que ele faça o que se faça o que se desejadeseja, num dado momento, num dado momento
Sequência de Sequência de instruçõesinstruções que, ao serem que, ao serem executadas por tal máquina, executadas por tal máquina, realizamrealizam uma uma determinada tarefadeterminada tarefa
Hardware:Hardware:
Conjunto de todos os circuitos eletrônicos de Conjunto de todos os circuitos eletrônicos de um computadorum computador
Software:Software:
Conjunto de todos os programas residentes Conjunto de todos os programas residentes no sistema de memória de um computadorno sistema de memória de um computador
Software:Software:
Sistema operacionalSistema operacional: controla e coordena o : controla e coordena o uso do hardware entre os vários programas uso do hardware entre os vários programas aplicativos para os vários usuários aplicativos para os vários usuários
Software básico: Software básico: programas que auxiliam programas que auxiliam os usuários em suas tarefas básicas os usuários em suas tarefas básicas (compiladores, Word, Excel, Power-Point, (compiladores, Word, Excel, Power-Point, etc.)etc.)
Utilitários em geral: Utilitários em geral: programas instalados programas instalados para propósitos específicos e/ou particulares para propósitos específicos e/ou particulares (eMule, iTunes, Nero, editores de fotos, etc.)(eMule, iTunes, Nero, editores de fotos, etc.)
Programa feitos pelos usuários:Programa feitos pelos usuários: programas-tarefas escolares, projetos de programas-tarefas escolares, projetos de pesquisa, etc.pesquisa, etc.
1.1.2 – Modelo hipotético de um 1.1.2 – Modelo hipotético de um computadorcomputador
Os computadores modernos têm Os computadores modernos têm sofisticadasofisticada estrutura internaestrutura interna
No entanto, alguns No entanto, alguns princípiosprincípios de seu de seu funcionamento podem ser explicados de forma funcionamento podem ser explicados de forma relativamente relativamente simplessimples
A seguir, um A seguir, um modelo hipotético modelo hipotético de um de um computador, formado por elementos presentes computador, formado por elementos presentes em em escritóriosescritórios, antes do domínio dos , antes do domínio dos computadorescomputadores
O operador trabalha O operador trabalha com:com:
CalculadoraCalculadora
Máquina de escreverMáquina de escrever
Estante com 30 Estante com 30 escaninhos numeradosescaninhos numerados
Pilha de cartões de Pilha de cartões de entradaentrada
Pilha de cartões em Pilha de cartões em brancobranco
Em cada escaninho Em cada escaninho um só cartão, no um só cartão, no qual pode estar qual pode estar escrito:escrito:
Um número ouUm número ou
Uma instrução a ser Uma instrução a ser executadaexecutada
Nomenclatura:
Sendo 1 ≤ i ≤ 30, então:
Esc i é o escaninho no i
Funcionamento:Funcionamento:
O operador retira, lê e O operador retira, lê e executa a instrução de executa a instrução de Esc 1Esc 1
Em seguida, faz o Em seguida, faz o mesmo com a de mesmo com a de Esc Esc 22, , Esc 3Esc 3, ... , etc., ... , etc.
As instruções vão As instruções vão sendo executadas sendo executadas sequencialmentesequencialmente
No entanto, há No entanto, há instruções que instruções que mandam quebrar a mandam quebrar a sequêncisequênciaa
Exemplo: Exemplo: sejam as seguintes instruções de sejam as seguintes instruções de Esc Esc 11 a a Esc 12Esc 12
1
Esc 21 ← 0 Esc 22 ← 0
2 3
Esc 23 ← 1Se entrada
vazia, Exec Esc 9
4
Ler número para Esc
24
5
6
Esc 21 ← Esc 21 +
Esc 24
Esc 22 ← Esc 22 +
Esc 23
7 8
Exec Esc 4Se Esc 22
= 0, Exec Esc
12
9
Esc 25 ← Esc 21 / Esc 22
10
11
Imprimir Esc 25 Finalizar
12
No início, o conteúdo de No início, o conteúdo de Esc 21Esc 21 a a Esc 25 Esc 25 é é indefinidoindefinido
1
Esc 21 ← 0 Esc 22 ← 0
2 3
Esc 23 ← 1Se entrada
vazia, Exec Esc 9
4
Ler número para Esc
24
5
6
Esc 21 ← Esc 21 +
Esc 24
Esc 22 ← Esc 22 +
Esc 23
7 8
Exec Esc 4Se Esc 22
= 0, Exec Esc
12
9
Esc 25 ← Esc 21 / Esc 22
10
11
Imprimir Esc 25 Finalizar
12
21
?22
?23
?24
?25
?
Sejam também alguns Sejam também alguns cartões de entradacartões de entrada::
1
Esc 21 ← 0 Esc 22 ← 0
2 3
Esc 23 ← 1Se entrada
vazia, Exec Esc 9
4
Ler número para Esc
24
5
6
Esc 21 ← Esc 21 +
Esc 24
Esc 22 ← Esc 22 +
Esc 23
7 8
Exec Esc 4Se Esc 22
= 0, Exec Esc
12
9
Esc 25 ← Esc 21 / Esc 22
10
11
Imprimir Esc 25 Finalizar
12
21
?22
?23
?24
?25
?
1485
Entrada
?
13 + 14 = 2727 / 3 = 92 + 1 = 3
?
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
11 12
21
?22 23 24
?25
?
1485
Entrada
Operador
0
Esc 23 ← 1Se entrada
vazia, Exec Esc 9
Ler número para Esc
24
Esc 21 ← Esc 21 +
Esc 24
Esc 22 ← Esc 22 +
Esc 23Exec Esc 4
Se Esc 22 = 0,
Exec Esc 12
Esc 25 ← Esc 21 / Esc 22
Imprimir Esc 25 Finalizar
Esc 21 ← 0 Esc 22 ← 0
01
Seja agora a execução das instruções:Há cartões na entrada: manter a sequência
5
0 + 5 = 50 + 1 = 1
5
18 5 + 8 = 13
13
1 + 1 = 2
2
14
273
Entrada vazia: quebrar a sequência de execuçãoEsc 22 ≠ 0: manter a sequência
9
9
Folha de papel
Trabalho encerrado !
1
Esc 21 ← 0 Esc 22 ← 0
2 3
Esc 23 ← 1Se entrada
vazia, Exec Esc 9
4
Ler número para Esc
24
5
6
Esc 21 ← Esc 21 +
Esc 24
Esc 22 ← Esc 22 +
Esc 23
7 8
Exec Esc 4Se Esc 22
= 0, Exec Esc
12
9
Esc 25 ← Esc 21 / Esc 22
10
11
Imprimir Esc 25 Finalizar
12
Qual a finalidade destas instruções?
Encontrar a média aritmética dos números lidos do balcão de entrada
Finalidade dos escaninhos Finalidade dos escaninhos Esc 21Esc 21 a a Esc 25:Esc 25:
1
Esc 21 ← 0 Esc 22 ← 0
2 3
Esc 23 ← 1Se entrada
vazia, Exec Esc 9
4
Ler número para Esc
24
5
6
Esc 21 ← Esc 21 +
Esc 24
Esc 22 ← Esc 22 +
Esc 23
7 8
Exec Esc 4Se Esc 22
= 0, Exec Esc
12
9
Esc 25 ← Esc 21 / Esc 22
10
11
Imprimir Esc 25 Finalizar
12
21
2722
323
124
1425
9
Esc 21: guardar a somatória dos números lidos
Esc 22: guardar a quantidade de números lidos
Esc 23: guardar a constante 1
Esc 24: guardar cada número lido
Esc 25: guardar a média aritmética
Hardware:Hardware:
Operador Operador Calculadora Calculadora Máquina de escreverMáquina de escrever Estante com Estante com
escaninhosescaninhos
Software:Software:
Conteúdo dos Conteúdo dos escaninhosescaninhos
Cartões brancos e Cartões brancos e de entradade entrada
Programa:Programa:
Conteúdo dos Conteúdo dos escaninhosescaninhos
Para calcular a Para calcular a média de outros média de outros númerosnúmeros: trocar os : trocar os cartões de entradacartões de entrada
Para Para rodar outro rodar outro programaprograma: trocar : trocar as instruções dos as instruções dos escaninhosescaninhos
1
Esc 21 ← 0 Esc 22 ← 0
2 3
Esc 23 ← 1Se entrada
vazia, Exec Esc 9
4
Ler número para Esc
24
5
6
Esc 21 ← Esc 21 +
Esc 24
Esc 22 ← Esc 22 +
Esc 23
7 8
Exec Esc 4Se Esc 22
= 0, Exec Esc
12
9
Esc 25 ← Esc 21 / Esc 22
10
11
Imprimir Esc 25 Finalizar
12
Tipos de instruções:
Carregamento de constantes
Leitura de dados
Aritméticas
Emissão de resultados
Desvio incondicional
Desvio condicional
Encerramento
Cópia de conteúdo: Esc i ← Esc jCópia de conteúdo
Exercícios 1.1.2:Exercícios 1.1.2:
Escrever, nos mesmos moldes das instruções Escrever, nos mesmos moldes das instruções apresentadas anteriormente, um programa apresentadas anteriormente, um programa para:para:
1) Calcular e imprimir o fatorial de um número 1) Calcular e imprimir o fatorial de um número fornecido em cartão de entradafornecido em cartão de entrada
2) Calcular e imprimir a soma dos termos de uma 2) Calcular e imprimir a soma dos termos de uma PA para a qual o primeiro termo, o número de PA para a qual o primeiro termo, o número de termos e a razão devem ser fornecidos em termos e a razão devem ser fornecidos em cartões de entradacartões de entrada
3) Calcular e imprimir o MDC de dois números 3) Calcular e imprimir o MDC de dois números fornecidos em cartões de entradafornecidos em cartões de entrada
1.1.3 – Unidades básicas de um 1.1.3 – Unidades básicas de um computadorcomputador
Analogia
Modelo hipotético
Computador primitivo
Operador Unidade de controle
Calculadora Unidade funcional (ALU)
Escaninhos Memória
Cartões de entrada
Unidade de entrada
Máquina de escrever
Unidade de saída
Modelo hipotético
Computador primitivo
CPU – Unidade Central de Processamento:CPU – Unidade Central de Processamento:
É o conjunto formado pela É o conjunto formado pela unidade de unidade de controle controle e pela e pela unidade funcional unidade funcional (antiga (antiga ALU – unidade lógica e aritmética)ALU – unidade lógica e aritmética)
Ali as instruções são encaminhadas para Ali as instruções são encaminhadas para execução e os dados são intensamente usados execução e os dados são intensamente usados na produção de resultados intermediários e na produção de resultados intermediários e finaisfinais
Funcionamento análogo ao do modelo Funcionamento análogo ao do modelo hipotético: hipotético:
A memória é constituída de vários A memória é constituída de vários compartimentos numerados, denominados compartimentos numerados, denominados palavraspalavras
Ali são colocadas: Ali são colocadas:
Instruções de programas a serem executadosInstruções de programas a serem executados Resultados de cálculos intermediários e Resultados de cálculos intermediários e
finaisfinaisO número que identifica cada palavra é seu endereço
Funcionamento análogo ao do modelo Funcionamento análogo ao do modelo hipotético: hipotético:
A A unidade de controleunidade de controle lê e interpreta a lê e interpreta a instrução de cada uma dessas palavrasinstrução de cada uma dessas palavras
Ela seleciona e aciona o Ela seleciona e aciona o dispositivodispositivo que irá que irá executá-laexecutá-la
Se Se nãonão for uma instrução de for uma instrução de desviodesvio, a próxima , a próxima a ser lida e executada será a a ser lida e executada será a subsequentesubsequente
Memória principal:Memória principal:
Armazena os programas em processamento Armazena os programas em processamento pela CPU, num dado momentopela CPU, num dado momento
Memória secundária:Memória secundária:
Armazena todos os programas e toda Armazena todos os programas e toda diversidade de informações residentes no diversidade de informações residentes no computador, mesmo com ele desligadocomputador, mesmo com ele desligado
Exemplos: sistemas bancários, bibliotecas, estoques industriais e comerciais, etc.
Por que não guardar tudo na memória Por que não guardar tudo na memória principal:principal:
A atual A atual tecnologiatecnologia de memória principal a de memória principal a torna torna volátilvolátil, ou seja, toda a informação é , ou seja, toda a informação é perdida ao se perdida ao se desligar o computadordesligar o computador
Isso não ocorre com a tecnologia de Isso não ocorre com a tecnologia de memória memória secundáriasecundária
Por que não guardar tudo na memória Por que não guardar tudo na memória principal:principal:
Memória principal se comunica Memória principal se comunica intensamenteintensamente com a CPU, necessitando ser de com a CPU, necessitando ser de rápido acessorápido acesso; ; isso exige tecnologia isso exige tecnologia sofisticadasofisticada, o que a torna , o que a torna caracara
Para guardar tudo ali, seu volume seria Para guardar tudo ali, seu volume seria imensoimenso, , encarecendo encarecendo desnecessariamentedesnecessariamente o computador o computador
A grande maioria dessas informações é usada A grande maioria dessas informações é usada esporadicamenteesporadicamente, podendo ser armazenada num , podendo ser armazenada num meio de meio de acesso mais lentoacesso mais lento, porém bem mais , porém bem mais baratobarato
Hoje a Hoje a memória principalmemória principal é referenciada como é referenciada como RAMRAM (random access memory – acesso aleatório) (random access memory – acesso aleatório)
Acesso aleatório:Acesso aleatório: o tempo de acesso a qualquer o tempo de acesso a qualquer de suas palavras é constante e igual ao de todas de suas palavras é constante e igual ao de todas as outrasas outras
A A memória secundáriamemória secundária é referenciada hoje é referenciada hoje como como HD HD (hard disk – disco rígido), interno e fixo (hard disk – disco rígido), interno e fixo na torre dos desk-tops ou na base dos lap-topsna torre dos desk-tops ou na base dos lap-tops
Também podem ser considerados partes da Também podem ser considerados partes da memória secundária elementos portáteis como memória secundária elementos portáteis como CD’sCD’s, , DVD’sDVD’s,, pen-drives pen-drives, , disquetesdisquetes (antigos) e (antigos) e HD’s externosHD’s externos
Unidades de entrada:Unidades de entrada:
Responsáveis por levar informações Responsáveis por levar informações de fora de fora para dentropara dentro dos computadores dos computadores
As mais conhecidas: As mais conhecidas: teclado teclado e e mousemouse: suas : suas ações geralmente são visualizadas na tela do ações geralmente são visualizadas na tela do monitormonitor
Leitora de cartões perfurados: Leitora de cartões perfurados: muito usada muito usada nas décadas de 1950 e 1960nas décadas de 1950 e 1960
Unidades de entrada:Unidades de entrada:
Também podem ser consideradas unidades de Também podem ser consideradas unidades de entrada: HD interno e externo, drive de entrada: HD interno e externo, drive de CD’s/DVD’s, porta USB, drive de disquetes CD’s/DVD’s, porta USB, drive de disquetes (antigo), unidade de fita magnética(antigo), unidade de fita magnética
Programas podem ler informações de Programas podem ler informações de arquivos acessados por esses dispositivosarquivos acessados por esses dispositivos
Dispositivos para interfaceamento digital: Dispositivos para interfaceamento digital: leitora ótica, célula fotosensora, microfone, leitora ótica, célula fotosensora, microfone, câmera, joystick, scanner, sensores para câmera, joystick, scanner, sensores para controle de processos industriaiscontrole de processos industriais
Unidades de saída:Unidades de saída:
Responsáveis por levar informações Responsáveis por levar informações de dentro de dentro para forapara fora dos computadores dos computadores
As mais conhecidas: As mais conhecidas: vídeovídeo,, impressoras impressoras (laser, jato de tinta e impacto – essas últimas já (laser, jato de tinta e impacto – essas últimas já não tão usadas), não tão usadas), auto-falantesauto-falantes e e plotters plotters (traçadores de gráficos)(traçadores de gráficos)
Há também Há também impressoras multi-funcionaisimpressoras multi-funcionais:: imprimem, tiram cópias, digitalizam, revelam imprimem, tiram cópias, digitalizam, revelam fotosfotos
Impressoras de papel contínuo: Impressoras de papel contínuo: muito muito usadas nas décadas de 1950 e 1960usadas nas décadas de 1950 e 1960
Unidades de saída:Unidades de saída:
Também podem ser consideradas unidades de Também podem ser consideradas unidades de saída: HD interno e externo, drive de saída: HD interno e externo, drive de CD’s/DVD’s, porta USB, drive de disquetes CD’s/DVD’s, porta USB, drive de disquetes (antigo), unidade de fita magnética(antigo), unidade de fita magnética
Programas podem escrever informações em Programas podem escrever informações em arquivos acessados por esses dispositivosarquivos acessados por esses dispositivos
Equipamentos industriais controlados por Equipamentos industriais controlados por computador: prensas, tanques para banhos computador: prensas, tanques para banhos químicos, robôs, etc.químicos, robôs, etc.
Unidades funcionais:Unidades funcionais:
Unidade funcional:Unidade funcional: confere ao computador a confere ao computador a capacidade de realizar operações matemáticascapacidade de realizar operações matemáticas
OperandosOperandos para essas operações são obtidos para essas operações são obtidos do sistema de do sistema de memóriamemória
ResultadosResultados também são ali guardados também são ali guardados
Cada Cada operaçãooperação é realizada por um é realizada por um circuito circuito específicoespecífico
Operações muito comuns: as quatro Operações muito comuns: as quatro operações operações aritméticasaritméticas
Outras muito comuns: Outras muito comuns: operações lógicasoperações lógicas (definidas mais adiante), cujos resultados só (definidas mais adiante), cujos resultados só podem assumir os valores podem assumir os valores 0 0 (zero) e (zero) e 1 1 (um)(um)
Operações matemáticas mais Operações matemáticas mais complexascomplexas: : trigonométricas, logarítmicas, exponenciais, trigonométricas, logarítmicas, exponenciais, etcetc
Nos computadores primitivos, tais circuitos Nos computadores primitivos, tais circuitos integravam uma única unidade: integravam uma única unidade: unidade unidade lógica e aritmética lógica e aritmética (ALU)(ALU)
Uma ALU podia executar num dado instante Uma ALU podia executar num dado instante apenas umaapenas uma dessas operações dessas operações
Hoje os circuitos funcionais podem trabalhar Hoje os circuitos funcionais podem trabalhar em paraleloem paralelo, permitindo a , permitindo a execução execução simultâneasimultânea de várias dessas operações de várias dessas operações
SupercomputadoresSupercomputadores possuem possuem várias várias unidadesunidades para uma para uma mesma operaçãomesma operação: várias : várias somas, várias multiplicações, etc., simultâneassomas, várias multiplicações, etc., simultâneas
Unidade de controle:Unidade de controle:
LêLê e e interpretainterpreta cada instrução do programa em cada instrução do programa em execuçãoexecução
Aciona a unidade Aciona a unidade do computador que do computador que executaráexecutará a instruçãoa instrução
Obtém os eventuais Obtém os eventuais operandosoperandos da instrução da instrução
Faz o Faz o sequenciamentosequenciamento das instruções de um das instruções de um programaprograma
Instruções de desvioInstruções de desvio podem quebrar a podem quebrar a sequência linearsequência linear das instruções de um programa das instruções de um programa
Unidade central de processamento (CPU):Unidade central de processamento (CPU): composta porcomposta por
Unidade de controleUnidade de controle
Unidades funcionaisUnidades funcionais
Conjunto de registradores de propósitos geraisConjunto de registradores de propósitos gerais
Registradores de propósitos específicosRegistradores de propósitos específicos
Conjunto de registradores de propósitos Conjunto de registradores de propósitos gerais:gerais:
Pequeno módulo de memória, de Pequeno módulo de memória, de acesso acesso muito mais rápidomuito mais rápido que o acesso à memória que o acesso à memória principal (RAM)principal (RAM)
Cada Cada registradorregistrador é análogo a uma é análogo a uma palavrapalavra da da RAM: possui seu RAM: possui seu endereçoendereço dentro do conjunto dentro do conjunto
Finalidade: Finalidade: armazenar resultados armazenar resultados intermediários de cálculos, evitando guardá-los intermediários de cálculos, evitando guardá-los na RAMna RAM
Conjunto de registradores de propósitos Conjunto de registradores de propósitos gerais:gerais:
A A velocidadevelocidade dos circuitos da dos circuitos da CPUCPU é bem é bem maior que a velocidade de acesso às palavras maior que a velocidade de acesso às palavras da da RAMRAM
Sem esses registradores, o número de acessos Sem esses registradores, o número de acessos à RAM seria muito à RAM seria muito elevadoelevado, deixando a , deixando a CPU CPU ociosaociosa durante boa percentagem do tempo de durante boa percentagem do tempo de execução dos programasexecução dos programas
Registradores de propósitos específicos:Registradores de propósitos específicos:
De De acesso tão rápidoacesso tão rápido quanto os de propósitos quanto os de propósitos geraisgerais
Cada um tem sua finalidade:Cada um tem sua finalidade:
Guardar o endereço da palavra da memória que Guardar o endereço da palavra da memória que está sendo acessadaestá sendo acessada
Guardar o conteúdo lido da RAM ou a ser nela Guardar o conteúdo lido da RAM ou a ser nela escritoescrito
Guardar o endereço da próxima instrução a ser Guardar o endereço da próxima instrução a ser executadaexecutada
Guardar a instrução a ser interpretadaGuardar a instrução a ser interpretada
Etc.Etc.
Organização de um computador pessoal Organização de um computador pessoal moderno:moderno:
Três componentes:
Processador
Memória principal
Sistema de entrada e saída (E/S)
Ligados por um barramento interno
Organização de um computador pessoal Organização de um computador pessoal moderno:moderno:
Processador composto por:
CPU
Memória cache
Interface com o barramento
Organização de um computador pessoal Organização de um computador pessoal moderno:moderno:
Memória cache:
De acesso mais rápido que o da RAM
Mais lento que o dos registradores
Guarda cópia das palavras da RAM mais intensamente acessadas, num passado bem recente
Organização de um computador pessoal Organização de um computador pessoal moderno:moderno:
Memória cache:
Finalidade: tentar atender aos pedidos de acesso à RAM
Pode-se reduzir bem o tempo total de acesso à RAM
Melhora muito o desempenho do computador
Organização de um computador pessoal Organização de um computador pessoal moderno:moderno:
Sistema de memória composto hierarquicamente por:
Registradores
Memória cache
RAM (memória principal)
Memória secundária
Organização de um computador pessoal Organização de um computador pessoal moderno:moderno:
Periféricos:
Todos os equipamentos do sistema de E/S
HD, vídeo, teclado, placa de rede, mouse, impressora, microfone, auto-falantes, scanner, drive de CD/DVD, câmera, etc.
Computadores com mais de um processador:Computadores com mais de um processador:
Processador i5 da Intel:
2 e 4 processadores equivalentes ao da figura ao lado
Processador i7 da Intel:
4 e 6 processadores equivalentes ao da figura ao lado
Computadores com mais de um processador:Computadores com mais de um processador:
Supercomputadores:
Milhares de processadores
Milhares de módulos de memória
Multiprocessamento: execução simultânea de vários programas
Processamento paralelo: execução simultânea de vários trechos de um mesmo programa