Unidade_02

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Arquitetura de 
Computadores
1ª edição
2018
Construção 
de Algoritmos
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 2Unidade 21. Organização de 
Computadores
Para iniciar seus estudos
Caro aluno, bem-vindo à unidade 2!
Nesta unidade, você estudará a formação dos computadores para 
compreender como os dispositivos eletrônicos computacionais, como 
processador, memória principal, memória secundária, barramentos e 
placa-mãe, são conectados para formar um computador.
Objetivos de Aprendizagem
• Reunir e compor as informações sobre arquitetura de 
computadores.
• Descrever os conceitos sobre organização de computadores.
• Identificar as características e diferenças entre os componentes 
que formam um computador.
• Identificar e diferenciar os computadores.
• Escolher os dispositivos adequados para organizar um 
computador.
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Arquitetura de Computadores | Unidade 2 - Organização de Computadores
Introdução da unidade
Organização de computadores é a forma que descreve como os componentes internos de um computador estão 
ligados uns aos outros. Ao estudar esta unidade, você será capaz de identificar, classificar e diferenciar cada um 
desses componentes e, assim, iniciar sua carreira em um ambiente de trabalho onde os profissionais efetuem a 
manutenção, montagem e configuração de um computador. 
Um profissional da área de tecnologia da informação, comumente, inicia sua carreira como técnico de microin-
formática ou programador. Para ambas as profissões, é necessário sabedoria sobre os dispositivos que compõem 
o computador, ora para programar sistemas, ora para montar um computador adequado para um tipo de sistema 
ou ainda para efetuar manutenção no hardware do computador.
Então, estudar a organização de computadores é importante para ampliar seu conhecimento e desenvolver você 
como profissional. 
1.1 Organização de computadores
O computador é definido de acordo com suas características, mais especificamente como uma máquina calcu-
ladora que executa operações complexas rapidamente. Até a década de 1990, para classificar um computador, 
usava-se a quantidade de instruções por segundo (instructions per second – IPS) ou operações em ponto flutuante 
por segundo (floating-point operations per second – FLOPS) que a máquina era capaz de executar. Dessa forma, 
nessa época, os computadores eram classificados como:
1. Supercomputadores.
2. Mainframes.
3. Minicomputadores.
4. Computadores.
5. Microcomputadores.
A partir da década de 2000, com o surgimento de novas tecnologias e dispositivos, houve uma reclassificação, 
bem como a inserção de outros termos, ocasionando a seguinte classificação:
1. Supercomputadores.
2. Mainframes.
3. Máquinas RISC (minicomputadores).
4. Servidores.
5. Computadores pessoais (PC).
6. Notebooks.
7. Netbooks e ultrabooks.
8. Dispositivos de mão ou dispositivos pessoais, como: smartphones, handhelds, palm, agenda eletrônica, lei-
tores eletrônicos, calculadoras e calculadoras científicas.
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Obs.: no topo, estão os computadores mais rápidos e, mais abaixo, os dispositivos mais lentos.
Além dessa classificação, outra pode ser feita em relação ao tipo de processamento. Assim, existem:
• Computadores analógicos: são computadores que processam sinal elétrico a partir de uma programação 
integrada ao circuito.
• Computadores digitais: são computadores que utilizam a codificação binária ou sistema binário inte-
grado à programação do circuito.
• Computadores híbridos: reúnem ambas as tecnologias – analógica e digital –, utilizando um conversor 
analógico/digital como um modem – modulador/demodulador.
Para Tanenbaum (2013), “um computador digital é uma máquina capaz de solucionar problemas através da 
execução de instruções que lhe são fornecidas”. Essas informações armazenadas em memória são programas 
cujas instruções são lidas e executadas pelo processador e, ao final da execução, a saída é direcionada de volta à 
memória ou para outro dispositivo.
A seguir, será apresentado em detalhes como tudo isso funciona por meio do estudo da parte física (hardware) e 
da parte lógica (software).
1.1.1 Linguagem de programação
Um processador só compreende dois níveis de tensão elétrica, que são representados em forma binária. Assim, 
para que o computador execute instruções (nesse nível), os programas devem ser formados a partir de um con-
junto de situações que determinam o nível de tensão elétrica; dessa forma, programar uma sequência adequada 
e funcional é complexo e demorado. A programação nesse nível de máquina é feita em linguagem de máquina. 
Para facilitar a forma de programação, foram instituídos outros níveis de máquina para facilitar a programação e 
a integração entre os recursos lógicos e recursos físicos. Para isso, são definidos conjuntos de instruções que se 
aplicam diretamente ao hardware para criar uma ponte entre o nível lógico e o processador; essa ponte institui 
duas técnicas de programação, chamadas de tradutora e interpretadora (FIGURAS 12 e 13). 
Na técnica tradutora, o programador escreve instruções que serão traduzidas em linguagem de máquina para, 
então, serem executadas (FIGURA 12).
Figura 12 – Mecanismo de tradução
Programa escrito em uma 
linguagem mais próxima do homem.
Tradutor ou conversor
Programa escrito em
linguagem de máquina.
Programa executável.
Fonte: Adaptado de MONTEIRO, 1999.
Na técnica de interpretação, o código escrito depende de uma ferramenta que interpreta esse código e o passa 
para o nível de microcódigo (microprogramação), que o interpreta em linguagem de máquina para ser proces-
sado (FIGURA 13).
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Figura 1 – Mecanismo de interpretação
Programa escrito em uma 
linguagem mais próxima do homem.
Interpretador
Programa escrito em
linguagem de máquina.
Processador
Fonte: Adaptado de MONTEIRO, 1999.
Quando a programação é mais próxima ao nível de máquina, ela é mais complexa e, portanto, mais difícil, deta-
lhada e mais sensível a problemas. Para executar uma operação de divisão, por exemplo, deve-se criar um programa 
que execute sucessivas somas com complementos de 1 e 2, uma vez que, no nível de máquina, não existe a forma 
negativa ou a divisão. Assim, ao adicionar outros níveis ao nível de máquina, pode-se escrever programas que serão 
traduzidos e interpretados em nível lógico para, então, passar para níveis inferiores até chegar ao nível de tradução 
e/ou interpretação do nível de hardware. Para esse contexto, um mecanismo híbrido (FIGURA 14) é necessário.
Figura 2 – Mecanismo de híbrido
Pascal Compilador Programa em 
mnemônico
Interpretador
Linguagem 
binária
Fonte: Elaborada pelo autor.
A partir da instituição de múltiplos níveis, o programador vê cada um desses níveis de forma independente do 
hardware original; assim, esses níveis, juntos, formam a máquina multinível, também conhecida como máquina 
virtual. Para cada um desses níveis, há uma forma de programação e uma linguagem para tal. 
1.1.2 Nível de lógica digital
O nível de lógica digital é formado por minúsculos circuitos eletrônicos conhecidos como transistores, que executam 
funções a partir da eletricidade. Para representá-los graficamente, são utilizadas portas lógicas em um esquema 
chamado de circuito lógico (FIGURA 15). Essas portas lógicas usam como base a álgebra booleana, na qual duas 
entradas possuem uma saída lógica, com quatro possibilidades de resultado, de acordo com a operação executada.
Figura 3 – Exemplo de circuito de soma
Fonte: Adaptado de TANENBAUM, 2013.
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O circuito apresentado na Figura 15 representa a operação matemática de soma de dois números.
1.1.3 Nível de microprogramação
O nível de microprogramação é definido pelos fabricantes de processadores (Intel, Motorola, AMD, etc.) inte-
grando microcódigos ao chip. Essa integração corresponde à combinação de um ou mais interpretadores de 
instruçãodos níveis superiores para o nível inferior de lógica digital.
Este nível define a diferença entre um processador de arquitetura CISC ao processador de arquitetura RISC. Gra-
ças a esse nível, programas dos níveis superiores são menos complexos e, portanto, menores. Ao comparar um 
sistema operacional Microsoft Windows XP em uma plataforma Intel a um Apple IOS correspondente em uma 
plataforma PowerPC da IBM, percebe-se que o primeiro ocupará cerca de 200 MB em sua instalação-padrão, 
enquanto o segundo exigirá mais de 1 GB em sua instalação-padrão; o primeiro sistema operacional é baseado 
na arquitetura CISC, e o segundo, na arquitetura RISC.
1.1.4 Nível da máquina convencional
Esse nível também é determinado pelos fabricantes de processadores (IBM, Motorola, Toshiba, Mitsubishi, Trans-
meta, etc.). Os fabricantes determinam como o interpretador desse nível atuará em relação aos níveis superiores 
e ao nível de lógica digital; assim, os programas escritos em linguagens de nível superior podem ser executa-
dos diretamente no nível de lógica digital sem terem que passar pelo nível de microprogramação. Essas fun-
ções estabelecidas são a forma como o montador (Assembler) traduzirá o código Assembly para a linguagem de 
máquina, ou seja, o fabricante determina como as instruções de nível superior serão “assembladas” para o nível 
de máquina. A Tabela 2 demonstra um conjunto de instruções Assembly específico para cada fabricante. Neste 
exemplo de Assembly, o conteúdo do registrador D1 será movido para a posição 2F00 da memória principal.
Quadro 2 – Instrução em Assembler para processadores diferentes
Instrução Assembler Processador
MOVE D1,$2F00 MC 68000 – Motorola
MOV #2F00,D MCS 8080 – Intel
LD HL 2F00H
LD D,(HL)
Z80 – Zilog
Fonte: Adaptado de STALLINGS, 2005.
Muito do segredo de um processador está em sua composição de circuito, assim como na forma como os dados 
são traduzidos nesse nível para o nível de máquina. Assim, cada fabricante aumenta as diferenças dos proces-
sadores modificando não só o nível de lógica digital, mas também o nível de microprogramação e o nível de 
máquina convencional. Cabe lembrar que todo dispositivo eletrônico (calculadora, celular, agenda eletrônica) 
e até dispositivos domésticos, como TV, geladeira, micro-ondas, entre outros, possuem chipset, comumente 
conhecido como processador.
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1.1.5 Nível de sistema operacional
O nível de sistema operacional é o mais complexo para a programação. Nele, são tradadas formas de acesso 
ao hardware, como acesso e gerenciamento das memórias; solicitações ao processador (IRQ); e controle sobre 
alguns dispositivos, como mouse (controlado por software), teclado e acesso a todos os dispositivos de hardware 
através de drivers ou módulos de kernel.
Neste nível, a programação é determinante, pois, se um sistema operacional é proposto para uma arquitetura, ele 
não funciona em outra arquitetura, seja em tamanho de palavra, seja em estrutura de processador. Assim, se um 
sistema é de 64 bits (tamanho de palavra), ele não funciona numa arquitetura de 32 bits ou, se o sistema é de 32 
bits, ele não funciona em 64 bits, exceto quando o processador é híbrido (32/64 bits); além disso, se o sistema é 
baseado em arquitetura x86 (IBM-PC – FIGURA 16), ele não funciona em Mac (da empresa Apple), nem em SPARC 
(empresa Sun) ou quaisquer outras diferentes de x86.
Figura 4 – IBM PC
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
1.1.6 Nível de linguagem de montagem
Neste nível, os programas utilizam montadores e são programados através de uma estrutura de mnemônicos. 
Assim, é possível fornecer uma plataforma-padrão para os demais níveis.
Além disso, através desse nível é possível escrever códigos capazes de interagir diretamente com o hardware, 
pulando o nível de sistema operacional.
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1.1.7 Nível de linguagem orientada para problemas
Este nível (Nível 5) é conhecido como nível de linguagem de alto nível ou, também, como nível de linguagem 
orientada para problemas. Este nível contém as aplicações de usuário, como: navegadores de internet, que 
são interpretadores de código de hipertexto; interpretadores de comando, nos quais se usa a própria linha de 
comando, assim como se pode utilizar shell script; e contém também as linguagens de programação voltadas à 
criação de sistemas e aplicações. Como exemplo de linguagem de programação, citam-se: C, C++, C#, Java, Zope, 
PHP, ABAP, Fortran, COBOL, entre outras. Essas linguagens de programação podem ter a estrutura interpretada 
ou traduzida.
As linguagens de programação seguem uma técnica de desenvolvimento estruturada, ora orientada a procedi-
mentos (também conhecida como programação procedural), ora orientada a objetos.
As linguagens interpretadas dependem de uma ferramenta que interprete o código para que seja exibida a fun-
cionalidade do programa ou sistema para o usuário. O interpretador está em código de máquina e foi desenvol-
vido numa linguagem traduzida.
As linguagens traduzidas dependem de uma ferramenta tradutora ou de um compilador para transformar o código 
escrito em linguagem de máquina. Apesar de algumas linguagens de programação – como linguagem C e lingua-
gem C++ – permitirem uma estrutura de codificação que faça acesso direto ao hardware, a maioria das linguagens 
necessita do nível de sistema operacional para que o código seja enviado para processamento, uma vez que o sis-
tema operacional é que faz o gerenciamento de hardware. Quando o código escrito passa pelo tradutor, ou seja, 
quando é compilado o programa em si, denomina-se programa executável ou, simplesmente, executável.
1.2 Componentes de um computador
Para ter um computador, é necessário juntar componentes eletrônicos compatíveis. Cada componente possui 
função específica ou diversas funções. Dentre os componentes que formam um computador, estão:
• Placa-mãe.
• Processador.
• Memória principal.
• Memória secundária.
• Barramentos.
1.2.1 Placa-mãe
Placa-mãe (FIGURA 17) é o elemento principal de um computador, pois nela são acoplados todos os dispositivos. 
Ela é responsável por interligar os componentes através de seus barramentos, levando energia aos dispositivos e 
permitindo o tráfego de dados. Além disso, a placa-mãe possui controladores centrais: algumas possuem ape-
nas um, chamado de chipset northbridge ou ponte norte; outras possuem dois, ou seja, além da ponte norte, há a 
ponte sul. Quando os dois chipsets coexistem na mesma placa, a ponte norte tem a função de controlar o tráfego 
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do processador, da memória principal, do controlador IDE (integrated drive eletronics) e do SATA (serial advanced 
tecnologie attachement), como também dos controladores seriais, como teclado e mouse; já a ponte sul fica res-
ponsável pelos barramentos extensores, como PCI, PCI-Express e dispositivos chamados de on-board.
A ideia das placas-mãe on-board é integrar componentes de forma a diminuir o custo e, além disso, facilitar a 
aquisição de um computador, uma vez que a placa possui interface de vídeo, interface de rede, interface de som 
e interface fax-modem.
Figura 5 – Placa-mãe (motherboard)
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
Interface de vídeo: interface de vídeo ou placa de vídeo é a interface que processa os dados 
para serem exibidos em um dispositivo de saída, conhecido como monitor.
Interface de rede: interface de rede ou placa de rede é o dispositivo que permite a comuni-
cação do computador com um ambiente externo. Numa empresa, essa interface é normal-
mente usada para uma conexão em uma rede local (LAN); já numa residência, normalmente 
é usada para uma conexão em um dispositivo de banda larga para acesso à internet.
Interface de som: a placa de som é usada para processar áudio, seja para um microfone ou 
para um alto-falante.
Interface de fax-modem: essa placa foi muito utilizadanas décadas anteriores a 2010, uma 
vez que o acesso às redes externas, sejam privadas ou públicas (internet), era feito através 
desse dispositivo. No Brasil, essa tecnologia, a partir do ano 2000, foi aos poucos substituída 
pelos modems de banda larga.
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As interfaces de fax-modem permitiam velocidades de até 64 kbps (kilobits por segundo) ou 
64.000 bits por segundo. Essa velocidade podia ser atingida porque um canal de voz (linha 
de telefonia) somente suportava esse desempenho. Além disso, a velocidade de até 64 kbps 
é chamada de banda estreita, e velocidades superiores a 65 kbps são chamadas de banda 
larga.
Bit é a menor unidade de dado que um computador reconhece.
• 1 Kb ou kilobit é o mesmo que 1.000 bits.
• 1 Mb ou megabit é o mesmo que 1.000.000 bits.
• 2 Gb ou gigabit é o mesmo que 1.000.000.000 bits.
Além disso, 1 byte é o mesmo que 8 bits.
1.2.2 Processador
O processador desempenha papel crucial no funcionamento do sistema de computação, pois é o responsável 
pela atividade-fim do sistema, isto é, computar, calcular e processar.
O processador – também conhecido como UCP (unidade central de processamento) ou, mais comumente, CPU 
(central processing unit) (FIGURAS 18, 19 e 20) – também é dito como o cérebro do computador, porque tudo que 
necessita de um resultado passa por ele para ser executado, calculado ou, ainda, processado.
Figura 6 – Visão superior e inferior da CPU
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
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Figura 7 – CPU e o socket de encaixe
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
Figura 8 – CPU encaixada no socket (destravado)
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
Esses cérebros são fabricados de modo que, em um único invólucro (pastilha ou chip), sejam inseridos diversos 
transistores (FIGURA 21). Para se ter uma ideia da tecnologia atual, na década de 1970 os microprocessadores 
possuíam pouco mais de 2.000 transistores; na década de 1980, atingiram cerca de 100.000 transistores; na 
década de 1990, a quantidade chega próximo de 1 milhão de transistores; após 2010, os processadores passam 
dos 5 milhões de transistores.
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Figura 9 – Micrografia de um processador (CPU vista por dentro)
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
Além dos transistores, diversos dispositivos, como registradores e memória cache, são inseridos para que o pro-
cessador realize suas funções. Dentre as funções de um processador, destacam-se:
• Executar programas armazenados na memória principal.
• Buscar instruções na memória principal.
• Emitir sinais de controle para os demais componentes do computador para que realizem alguma tarefa.
• Interpretar que tipo de operação executará (soma de dois valores, subtração de dois valores e assim por 
diante); contudo, antes de executar operação, é necessário que os dados estejam armazenados em seus 
registradores. 
1.2.3 Memória principal
Memórias são dispositivos de armazenamento de dados que se classificam como voláteis e não voláteis. Memó-
rias voláteis são componentes eletrônicos que mantêm dados armazenados enquanto há fornecimento de ener-
gia; uma vez que não há energia, a memória é apagada. Já as memórias não voláteis são memórias de armazena-
mento de longa duração, ou seja, que não são apagadas quando não há energia.
Além dessa classificação, as memórias são divididas nos seguintes tipos:
• Registradores: memórias voláteis de alto desempenho e baixa capacidade usadas apenas em proces-
sadores e outros tipos de chip. A capacidade de armazenamento é de alguns kilobytes, e os tipos mais 
comuns têm por volta de 8 KB. A velocidade de um registrador é de 1 ns (nanossegundo); entretanto, há 
registradores que podem ter outras velocidades, como 2 ou 3 ns.
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• Cache: memória volátil de alto desempenho, mas inferior aos registradores quanto ao desempenho e 
superiores às memórias principais. É conhecido pelos nomes L1, L2 e L3 (L = layer ou camada), sendo 
encontrado, normalmente, em processadores, impressoras, storages e hard disks (HD) ou outro disposi-
tivo que necessita de uma memória rápida, mas que a capacidade de armazenamento não seja elevada. 
As capacidades variam entre 32 KB e 5 MB, mas é possível encontrar maiores que 5 MB. A velocidade 
depende se está mais próxima ao núcleo, como os L1; assim, pode ter velocidade entre 3 e 5 ns.
• Memória principal: as memórias principais (FIGURA 22), também conhecidas como RAM (random access 
memory ou memória de acesso aleatório), são memórias que armazenam dados e programas durante o 
funcionamento do computador. O processador as tem como memórias auxiliares e efetua processos de 
leitura e escrita nelas. Possuem desempenho elevado (entre 5 ns e 10 ns) e sua capacidade de armaze-
namento varia entre 1 MB (década de 1990) e 32 GB (década de 2010). Obviamente, com a necessidade 
de desempenho e capacidade, além da evolução, esses números tendem a subir, especialmente com a 
computação 3D e a inteligência artificial. Também são memórias voláteis.
Figura 10 – Memória principal (RAM)
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
• Memória eletrônica (FIGURA 23): refere-se a uma memória não volátil e possui a mesma velocidade das 
memórias principais; entretanto, seu desempenho não se iguala ao das memórias principais pelo fato de 
depender de outro tipo de controlador de acesso, fazendo com que o desempenho caia drasticamente. 
Comparativamente, uma memória principal transfere dados pelo barramento a uma taxa de 10 GBps, 
enquanto as memórias eletrônicas chegam a cerca de 1 GBps. Seu armazenamento é equiparado ao das 
memórias secundárias, podendo chegar a 4 TB (terabytes) (década de 2010). São exemplos de dispositivos 
com memória eletrônica: SSD (solid-state drive), SD (secure digital card) ou cartão SD, cartão mini SD, cartão 
micro SD, cartão nano SD e memory stick. Foi desenvolvida pela IBM no final da década de 1990 e tinha a 
capacidade inicial de 1 MB.
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Figura 11 – Memórias eletrônicas
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
• Memória secundária: trata-se de uma memória não volátil de alta capacidade, mas com baixo desem-
penho – em média, 300 MBps num HD. É usada para armazenar grande quantidade de dados e, tam-
bém, o sistema operacional de um computador. Durante a inicialização do computador, conhecido como 
bootstrapping ou apenas boot (processo de boot), ela retira os dados do HD e os envia à memória principal. 
Dentre os tipos, temos os ópticos, mecânicos e magnéticos, conhecidos como: HD (hard disk) (FIGURA 24), 
CD-ROM (FIGURA 25), DVD-ROM (FIGURA 25), blu-ray, fita DAT, fita LTO, disquete (disket), fita K7, zip drive 
e jaz drive.
Figura 12 – Hard disk (HD)
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
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Figura 13 – Compact disk (CD-ROM) e DVD-ROM
Fonte: SHUTTERSTOCK, 2018.
1.2.4 Barramentos
Barramentos são os canais de comunicação entre o CPU e os demais dispositivos da placa-mãe. O barramento 
local ou interno é de suma importância, pois sua responsabilidade é estabelecer a comunicação entre a memória 
cache, o chipset de controle (ponte norte e/ou ponte sul), a memória RAM e o processador. 
No processador, há três tipos de barramento que se seguem por toda a placa-mãe. São eles:
• Barramento de dados – geralmente, esse barramento apresenta 64 bits e, devido ao fato de poder tanto 
transmitir quanto receber dados, é conhecido como um barramento bidirecional.
• Barramento de endereços – utilizado para que o CPU defina uma interface a ser utilizada para recepção 
ou transmissão de dados. Esse barramento pode também endereçar memória física, com 32 bits (4 GB de 
memória) ou 36 bits (64 GB de memória).
• Barramento de controle – tem a função de manter a continuidade da operação do processador e moni-
toraro tráfego presente no barramento de dados.
Além desses barramentos para uso de processamento e comunicação com todos os dispositivos acoplados à pla-
ca-mãe, há outros tipos que são chamados de barramentos extensores, cuja finalidade é permitir o acoplamento 
de outros recursos ao computador. São eles:
• ISA – arquitetura padrão da indústria (industry standard architecture): tem bus de 8/16 bits e frequência de 
8 MHz, com taxas de transferência de 8 e 16 MB/s respectivamente. Esse barramento foi descontinuado 
na década de 2000.
• AMR – audio modem rises: utilizado para modems e placas de som, com mesmo desempenho de placas 
onboard.
• CNR – communications and networking: utilizado para modems, placas de som e de rede, com mesmo 
desempenho de placas onboard.
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• RAID port – controladoras raid, com HDDs SCSI conectados à placa-mãe. 
• PCI – interconexão de componentes e periféricos (peripheral component interconnect): tem barramento de 
32/64 bits e frequências de 33/66 MHz, com taxas de transferência de 132 e 528 MB/s respectivamente. 
Foi o primeiro barramento PnP (plug and play) a ser lançado e pode ter a propriedade hot plug (conexão de 
dispositivos sem a necessidade de desligamento do equipamento). 
• AGP – porta gráfica acelerada (acelerated graphics port): tem bus de 32/64 bits e frequência de 66 MHz, 
com taxas de transferência de 264 e 528 MB/s para o modo 1x e 2x respectivamente.
• PCI-Express – é um barramento de 64 bits, com cinco tipos diferentes de placa. Placas com menos vias 
(1x) possuem menor desempenho, enquanto placas com mais vias (32x) possuem maior desempenho. O 
desempenho de uma placa 32x pode chegar à taxa de transferência de 8 GBytes por segundo (8 GBps).
Velocidade é representada em bits por segundo ou bps.
Desempenho é representado em bytes por segundo ou Bps.
Fique atento às nomenclaturas, pois elas causam confusão – um link de internet é vendido ou 
alugado com velocidade, ou seja, bps; já uma placa-mãe possui um FSB (front side bus), que é 
medido em Bps por se tratar de taxa de transferência.
Tanto o barramento AGP quanto o barramento PCI, a partir da década de 2010, foram substituídos pelo 
PCI-Express.
1.2.5 Interfaces
Interfaces são dispositivos que permitem seu acoplamento ao computador para que este seja manuseado. Além 
disso, proporciona acesso a dispositivos de memória externa ao computador e acoplamento de dispositivos de 
saída. Exemplos:
• Interface serial – conhecida como “COM 1, 2, 3, 4”, faz comunicação bit a bit com um dispositivo serial, 
como mouse ou teclado.
• Interface USB (universal serial bus) – interface serial mais prática e rápida que a anterior, pois pode conec-
tar até 127 dispositivos, tendo ainda a característica hot swap (troca do periférico sem o desligamento do 
equipamento). 
• Interface paralela – conhecida como “LPT 1, 2, 3”, faz comunicação byte a byte com a impressora, 
enviando as informações para um buffer (memória temporária) ou um spool (fila de impressão). Para que 
o computador se comunique com a impressora ou outro dispositivo paralelo, algumas características da 
interface paralela são importantes para determinar qual tipo de dispositivo paralelo pode ser usado.
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Suas características são:
SPP – standard parallel port � modo de operação-padrão e com taxa de transferência máxima de 150 Kb/s. Os 
periféricos antigos trabalham neste modo.
EPP – enhanced parallel port � bidirecional, envia 32 bits (divididos em 4 bytes) para o dispositivo em questão. 
Teoricamente, pode ter taxa de transferência de 2 MB/s (utilizando cabo blindado), mas, na prática, sua taxa é de 
800 KB/s.
ECP – extended capabilities port � conecta-se ao dispositivo para definir a taxa de transferência; se o periférico não 
usa o modo ECP, faz com que o modo EPP assuma. Além disso, pode trabalhar com DMA (acesso direto à memó-
ria), deixando o processador livre para outras operações.
1.2.6 Acesso à memória e ao processador
Para que um programa ou um hardware use o processador, é necessário solicitar ao processador um tempo de 
processamento; dessa forma, para que o processador pare de fazer uma atividade e execute outra atividade, 
foram criados os “pedidos de interrupção” ou IRQ (interrupt request). Cada dispositivo é classificado, sendo atri-
buída uma IRQ através da BIOS (basic input output system). No total, existem 16 IRQs (TABELA 3) especificadas na 
BIOS; entretanto, alguns recursos dos sistemas operacionais também necessitam de IRQ. Sendo assim, o próprio 
sistema operacional cria IRQ virtuais através da camada de abstração de hardware (HAL – hardware abstract layer) 
para atender a demanda. Ao gerar o pedido de interrupção, o processador observa a prioridade da IRQ.
Outro tipo de acesso ao processador, anterior ao DMA, é o modo PIO (programed input/output), que se refere a 
um método de acesso à memória que necessita do processador para executar tal função. Esse método cria um 
tempo de espera maior para que determinado recurso chegue à memória; assim, outro método de acesso foi 
criado para acessar as memórias: o DMA 
O DMA (direct access memory) é um método que faz com que os dispositivos com essa tecnologia acesse direta-
mente a memória sem depender do processador; dessa forma, o tempo do processador é economizado, assim 
como o tempo que os recursos levam para chegar às memórias. 
Quadro 3 – IRQs
Número IRQ Descrição
0 Temporizador presente na placa-mãe (conectado ao chipset)
1 Teclado (conectado ao chipset)
2 Ponte de conexão para extensão do grupo de IRQ (IRQ 8 até 15)
3 Portas seriais COM2 e COM4
4 Portas seriais COM1 e COM3
5 Livre (para conexão de uma placa no barramento de extensão)
6 Floppy disk 
7 Porta paralela (LPT1)
8 CMOS (relógio de tempo real (conectada ao chipset)
9 Livre (para conexão de uma placa no barramento de extensão)
10 Placa de vídeo (onboard) ou livre (para o barramento de extensão)
11 Livre (para conexão de uma placa no barramento de extensão)
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Arquitetura de Computadores | Unidade 2 - Organização de Computadores
Número IRQ Descrição
12 Bus mouse ou mouse PS/2
13 Coprocessador matemático (conectado ao chipset)
14 IDE primária
15 IDE secundária
Fonte: Elaborado pelo autor.
Em um sistema de tempo compartilhado (time-sharing), interrupções e métodos de acesso à memória são neces-
sários para que todos os programas, numa estrutura multitarefa, possam ser executados ao mesmo tempo. Isso, 
porém, não significa que sejam processados ao mesmo tempo, uma vez que a estrutura do tempo compartilhado 
é diferente de uma arquitetura paralela. Através das IRQ e DMA, os dispositivos do computador, assim como os 
programas, usam o processador; assim, não causam paradas indesejadas no sistema.
Síntese da unidade
Nesta unidade, você estudou os dispositivos que compõem um computador, as tecnologias e o desenvolvimento 
tecnológico computacional. Além disso, viu os níveis de programação, que são muito importantes, uma vez que, 
sozinho, o equipamento não faz nada; por isso, é necessário programá-lo, existindo, para essa finalidade, níveis 
diferentes, um mais próximo à eletrônica, outro mais próximo ao ser humano.
Você também conheceu a quantidade de componentes necessários para organizar um computador e a função 
de cada componente.
Assim, estudar a organização de computadores permite a você compreender a complexidade de um computador 
para usá-lo da melhor maneira possível. Além disso, nos faz crer na importância e na dependência humana por 
dispositivos eletrônicos.
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Ao estudar, pesquisar e desenvolver a organização de computadores, foi 
possível estabelecer novos limites para o conhecimento sobre computa-
ção, computador e programação; todavia, a tecnologia não para de evo-
luir, tornando-se necessário acompanhar essa evolução.
Cada vez mais, os computadores tornam-se mais complexos, menores 
e mais rápidos; assim, paraque acompanhe essa evolução, é necessário 
permitir acesso ao conhecimento, como também estudar outras ques-
tões que vão além do que se pode ver.
Considerações finais
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ALVES, William Pereira. Sistemas operacionais. São Paulo: Editora Érica, 
2014. ISBN digital 9788536519531.
MONTEIRO, M. A. Introdução à organização dos computadores. São 
Paulo: Ed. LTC, 1999. ISBN-10: 8521615434; ISBN-13: 978-8521615439.
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Olhar Digital, São Paulo, 13 out. 2015. Disponível em: <https://olhardigi-
tal.com.br/noticia/conheca-ada-lovelace-a-1-programadora-da-histo-
ria/40718>. Acesso em: 08 ago. 2018.
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Paulo: Ed. Prentice Hall, 2005. ISBN: 978-8576055648.
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6. ed. São Paulo: Pearson, 2013. 624 p. ISBN 9788581435398.
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Referências bibliográficas
46
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-processador-da-historia-comemora-40-anos-de-idade.html>. Acesso 
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