CONCEITOS SOBRE O PROCESSADOR

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D-Wave 2X: processador quântico que dá 
vida ao supercomputador do Google e da 
NASA.
http://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=AS72QbJKKN1s-M&tbnid=IeIkspK20BRG8M:&ved=0CAUQjRw&url=http://cienciahoje.uol.com.br/revista-ch/revista-ch-2007/236/computacao-quantica-realidade-ou-precipitacao&ei=HGtIUaS4EY-w8ASq1IHIDA&bvm=bv.43828540,d.eWU&psig=AFQjCNE3tsG9U4SW1mJsPCU7f5U2JNI60g&ust=1363786893445070
 É um conjunto de circuitos eletrônicos interligados, 
formado por processadores, memórias, 
registradores, barramentos, monitores de vídeo, 
impressoras, mouse, discos magnéticos, além de 
outros dispositivos físicos.(Machado,Francis)
 Segundo Stallings:
◦ Estrutura:o modo como os componentes estão inter-
relacionados.
◦ Função:a operação de cada componentes indiviudual como 
parte da estrutura.
Segundo Stallings são apenas quatro:
http://www.diegomacedo.com.br/fundamentos-de-arquitetura-e-organizacao-de-computadores/
http://www.diegomacedo.com.br/fundamentos-de-arquitetura-e-organizacao-de-computadores/
Componentes da CPU: 
Unidade de Controle e 
Unidade Lógica e 
Aritmética (ULA) e 
Registradores.
Memória:responsável 
pelo armazenamento de 
informações introduzidas 
pelos dispositivos de 
entrada.
Buscar a próxima instrução
Interpretar a instrução
(decodificar)
Executar a instrução
INÍCIO
TÉRMINO
Segundo Monteiro:
O Processador contém sempre
uma seqüência básica de
execução de operações primitivas
que é conhecida como ciclo de
instrução.
Segundo Monteiro:
 Conjunto de fios que conduzem sinais 
elétricos entre os diversos componentes do 
computador.
 Barramentos são constituídos basicamente 
de duas partes:
◦ Barramento de Dados(BD);
◦ Barramento de Endereços (BE).
◦ Existe um conjunto de fios adicionais que 
conduzem sinais de controle e comunicação 
durante uma operação de transferência pelo 
barramento.Podem ser chamados de barramento 
global ou barramento de controle.
Monteiro diz que o barramento é único, dividido em três conjuntos de fios:
Barramento de Controle:transporta sinais de controle e de comunicação. 
Barramento de Endereço:transporta sinais(bits ) que representam um número, que é 
endereço de um local de memória ou um indicativo de um determinado dispositivo de 
E/S.
Barramento de Dados: transporta sinais(bits ) que representam um o dado que está 
sendo do endereço mencionado.
Para Monteiro:
 Funções básicas :ler e interpretar instruções de máquina e realizar as
operações matemáticas(ou outras) definidas após a interpretação de
uma determinada instrução.
 Todo processador é construído contendo internamente as seqüência
(ou microprogramas) de execução de cada operação primitiva que o
projetista definiu, como a soma de dois números, multiplicar dois
números, mover um dado de um local para outro.
 O processador é construído para realizar operações
primitivas:
◦ Somar,subtrair;
◦ Mover um dado de um local de armazenamento para outro;
◦ Transferir o valor de um dado para um dispositivo de saída;
 Unidade Aritmética e Lógica (U.A.L.)
 Unidade de Controle
 Relógio 
 Decodificador
 Barramentos de Controle, Dados e Endereços.
 Registradores :
◦ Registrador de Instruções(RI) 
◦ Contador de Instrução ou Contador de Programa (CI)
◦ Registradores de endereço de memória(REM) ou Registrador 
Temporário de dados(Memory Address Register -MAR)
◦ Registradores de dados da memória(RDM) ou Registrador 
Temporário de Dados(Memory Buffer Register -MBR)
❖ Registrador de Dados da Memória (RDM) ou Registrador 
Temporário de dados
❖ Registrador de Endereços da Memória (REM) 
❖ Barramento de dados
❖ Barramento de endereços
❖ Barramento de controle
Tarefas da função processamento são:
▪ - Operações aritméticas (somar, subtrair, multiplicar, 
dividir);
❑- Operações lógicas (and, or, xor, etc.);
❑- Movimentação de dados (memória - UCP, UCP -
memória, registrador – registrador, etc.);
❑Desvios (alteração de seqüência de execução de 
instruções);
❑-Operações de entrada ou saída.
 É o dispositivo principal da área de atividades das 
UCP.
 Responsável pela execução das operações 
matemáticas com os dados.São elas:
 Soma
 Subtração
 Multiplicação
 Divisão
 Operação Lógica AND
 Operação OR
 Operação complemento
 Incremento
 Decremento 
 Unidade de Controle
 Decodificador
 Registrador de instrução (RI) 
 Contador de Instrução (CI)
 Relógio 
 Registradores de endereço de memória(REM)
 Registradores de dados da memória(RDM)
 A memória principal, primária ou real é o local 
onde são armazenados instruções e dados. 
 A grande maioria dos computadores utiliza o byte 
como tamanho de célula. 
 A memória é formada por um conjunto de células, 
onde cada célula possui um determinado número 
de bits. 
 O processador pode realizar apenas duas 
operações sobre a memória principal:
◦ Escrita(write)- armazenar informações na memória
◦ Leitura(read) – recuperar uma informação armazenada na 
memória.
 Memória Cache:é um dispositivo de memória entre 
a UCP e MP.
 Sua função é acelerar a velocidade de transferência 
entre UCP e MP e, com isso, aumentar o 
desempenho dos sistemas de computação. 
 Essa memória é volátil e de alta velocidade, porém 
com capacidade de armazenamento limitada em 
função do seu alto custo . 
 O objetivo do uso da memória cache é minimizar a 
disparidade existente entre a velocidade com que o 
processador executa instruções e a velocidade com 
que dados são lidos e gravados na memória 
principal. 
 Cache hit: toda vez que o processador faz 
referência a um dado armazenado na memória, a 
verificação ocorre primeiro na memória cache. 
Caso o processador encontre o dado não há 
necessidade do acesso à memória principal.
 Cache miss:se a informação desejada não estiver 
presente na cache, o acesso à memória principal é 
obrigatório.
 TEMPO DE ACESSO –alta velocidade de 
transferência. 
 CAPACIDADE - a UCP acessa primeiramente a 
memória cache, para buscar a informação 
requerida.
 VOLATILIDADE – funciona com energia elétrica. 
 TECNOLOGIA -circuitos eletrônicos de alta 
velocidade.
 TEMPORARIEDADE - o tempo de permanência de 
instrução ou dado é relativamente pequeno. 
 CUSTO: o custo de fabricação de memória cache é 
alto. 
 O nível de cache mais alto é chamado de L1 com 
baixa capacidade de armazenamento e com 
altíssima velocidade de acesso. 
 O segundo nível, L2 possui maior capacidade de 
armazenamento, porém com velocidade de 
acesso inferior a LI. 
 Quando a UCP necessita acessar um dado na 
memória principal, primeiramente é verificado se 
o dado encontra-se na cache L1. Caso o dado 
seja encontrado, obtém-se um excelente 
desempenho no acesso à informação, porém, 
caso o dado não seja encontrado, a busca 
prossegue para a L2.
 Livro:Introdução à Organização de Computadores 
Autor:Mário Monteiro –Ed.LTC
Capítulos:1,2 e 4.
 Livro:Arquitetura e Organização de Computadores.
Autor:William Stallings –Prentice Hall
Capítulo: 1