Subsistema de Processamento

Processador


O processador (ou CPU) é uma das partes principais do hardware do computador e é responsável pelos cálculos, execução de tarefas e processamento de dados. A velocidade com que o computador executa as tarefas ou processa dados está diretamente ligada à velocidade do processador.

Processador Intel Core-i7

A unidade lógica e aritmética (ULA) é a unidade central do processador, que realmente executa as operações aritméticas e lógicas entre dois números. Seus parâmetros incluem, além dos números operandos, um resultado, um comando da unidade de controle, e o estado do comando após a operação. O conjunto de operações aritméticas de uma ULA pode ser limitado a adição e subtração, mas também pode incluir multiplicação, divisão, funções trigonométricas e raízes quadradas.A unidade de controle é a unidade do processador que armazena a posição de memória que contém a instrução corrente que o computador está executando, informando à ULA qual operação a executar, buscando a informação (da memória) que a ULA precisa para executá-la e transferindo o resultado de volta para o local apropriado da memória. Feito isto, a unidade de controle vai para a próxima instrução (tipicamente localizada na próxima posição da memória, a menos que a instrução seja uma instrução de desvio informando que a próxima instrução está em outra posição.
A CPU também contém um conjunto restrito de células de memória chamados registradores que podem ser lidos e escritos muito mais rapidamente que em outros dispositivos de memória. São usados frequentemente para evitar o acesso contínuo à memória principal cada vez que um dado é requisitado.


Cooler

Cooler

Dentro do gabinete de um computador, enquanto você está realizando suas tarefas e navegando na internet, milhões de coisas estão acontecendo lá. Um dos responsáveis por toda essa facilidade é o processador, que realiza milhões de cálculos por segundo. Todo esse trabalho gera muita troca de informação com outros periféricos, ou seja, corrente elétrica transitando para todo o lado. Isso faz com que os hardwares e, principalmente o processador, aqueça muito.

Para amenizar essa situação e impedir que o processador seja danificado, o cooler (refrigerador, em inglês) foi desenvolvido. Esse aparelho, em suas versões mais comuns, é uma espécie de ventilador que fica dentro das máquinas resfriando as peças. Geralmente há dois periféricos desses nos computadores: Um em cima do processador, junto com o dissipador de calor; e outro com a fonte de alimentação, que tem a função de jogar o ar quente para fora.


Caminho da Instrução

A dura vida de um Processador...

RDM - Registrador de dados de memória: Armazena temporariamente a informação que está sendo transferida da MP para a UCP (leitura) ou da UCP para MP (escrita). Possui a mesma quantidade de bits do barramento de dados.

REM–Registrador de Endereços da Memória: Armazena temporariamente o endereço de acesso a uma posição de memória, ao se iniciar a operação de leitura ou escrita. Em seguida, o endereço é encaminhado à área de controle da MP para decodificação e localização da célula desejada. Possui a mesma quantidade de bits do barramento de endereços.

CI - Contador de Instruções: É um registrador que tem a função específica de armazenar o endereço de memória da próxima instrução a ser executada. Assim que a instrução é lida da memória para o RI, o conteúdo do CI é modificado para conter o endereço da próxima instrução.

RI – Registrador de Instruções: Tem a função específica de armazenar a instrução a ser executada pela CPU. Ao se iniciar um ciclo de instrução, a UC emite um sinal de controle que busca a próxima instrução na memória e a armazena no RI.

DI – Decodificador de Instruções: Cada instrução é uma ordem para que a CPU realize determinada operação. O decodificador de instrução recebe como entrada o conjunto de n bits escolhido para identificar a instrução e possui como saída até 2n sinais de controle que realizam a operação correspondente.

UC – Unidade de Controle: Através de sinais de controle que emite em instantes de tempo programados, a UC: Realiza a movimentação de dados de e para os registradores da CPU. Controla a ação da ALU, escolhendo a operação que será realizada. Os sinais de controle tem uma duração fixa, originada em um gerador de sinais conhecido como relógio (ou clock).

ULA – Unidade Lógica e Aritimética: Ela soma, subtrai, divide, determina se um número é positivo ou negativo ou se é zero. Além de executar funções aritméticas, uma ULA deve ser capaz de determinar se uma quantidade é menor ou maior que outra e quando quantidades são iguais. A ULA pode executar funções lógicas com letras e com números.


Ciclo de Instrução

Ciclo da Instrução

O dado de memória fica armazenado no contador de instrução (CI) passa para o registrador de instrução (RI) é armazenado no registrador de dados de memória (RDM) a unidade de controle (UC) busca o dado no registrador de endereço de memória (REM), decodifica-o no decodificador de instrução (DI) avisa a unidade lógica aritmética (ULA) o que precisa ser feito e a mesma busca dos dados para executar a operação.