Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO AlfaCon Concursos Públicos Lei do Direito Autoral nº 9.610, de 19 de Fevereiro de 1998: Proíbe a reprodução total ou parcial desse material ou divulgação com fins comerciais ou não, em qualquer meio de comunicação, inclusive na Internet, sem autorização do AlfaCon Concursos Públicos. 1 ÍNDICE Processamento �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������2 CPU ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������3 O que é ULA? �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������3 Unidade de Controle �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������3 Registradores �����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������3 Cache ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������4 Importância do Clock ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������4 Aplicações ����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������5 GPUs e Paralelismo �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������5 Lei de Moore ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������5 AlfaCon Concursos Públicos Lei do Direito Autoral nº 9.610, de 19 de Fevereiro de 1998: Proíbe a reprodução total ou parcial desse material ou divulgação com fins comerciais ou não, em qualquer meio de comunicação, inclusive na Internet, sem autorização do AlfaCon Concursos Públicos. 2 Processamento O princípio básico de funcionamento de um computador segue a Arquitetura Básica de Von Neuman, ilustrada a seguir� No modelo básico, temos dispositivos de entrada e dispositivos de saída, conforme abordado no início desta aula� Esses dispositivos são responsáveis por interagir com a parte responsável por realizar os cálculos, ou em outros termos a parte responsável por computar os dados inseridos e produzir uma resposta disponibilizada na saída� Essas tarefas mais internas competem ao processador, também conhecido como Unidade Central de Processamento (UCP, ou em inglês, CPU)� O Processador é considerado o coração do computador, ele é composto por registradores� Dentro do processador ainda encontramos a ULA (Unidade Lógico-Aritmética) e a Unidade de Controle (UC)� A ULA é responsável pelos cálculos matemáticos e as comparações lógicas� O processador é o dispositivo mais rápido do computador, mas ele necessita de informações provenientes da memória que, por sua vez, é muito mais lenta do que o processador� Desta forma, para que o processador não perca muito tempo ficando ocioso, foi inserida uma memória menor dentro do processador e que trabalhe a uma velocidade mais próxima da CPU ou equivalente, esta é a CACHE do processador� Atualmente, existem 3 níveis de memória cache no processador, com velocidades e tamanhos diferentes� AlfaCon Concursos Públicos Lei do Direito Autoral nº 9.610, de 19 de Fevereiro de 1998: Proíbe a reprodução total ou parcial desse material ou divulgação com fins comerciais ou não, em qualquer meio de comunicação, inclusive na Internet, sem autorização do AlfaCon Concursos Públicos. 3 A memória cache tem por finalidade aumentar a velocidade de recuperação de uma informação necessária ao processador, diminuindo assim o seu tempo ociosidade� CPU O processador, também chamado de CPU (central processing unit), é o componente de hardware res- ponsável por processar dados e transformar em informação� Ele também transmite estas informações para a placa-mãe, que por sua vez as transmite para onde é necessário (como o monitor, impressora, outros dispositivos)� A placa-mãe serve de ponte entre o processador e os outros componentes de hardware da máquina� Outras funções do processador consistem em fazer cálculos e tomar decisões lógicas� Algumas características do processador em geral: → Frequência de Processador (velocidade, clock): medido em hertz, define a capacidade do proces- sador em processar informações ao mesmo tempo� → Cores: o core é o núcleo do processador� Existem processadores core e multicore, ou seja, proces- sadores com um núcleo e com vários núcleos na mesma peça� → Cache: a memória cache é um tipo de memória auxiliar, que faz diminuir o tempo de transmissão de informações entre o processador e outros componentes� → Potência: medida em Watts, é a quantia de energia que é consumida por segundo� 1W = 1 J/s (Joule por segundo) A Evolução dos processadores é surpreendente� A primeira marca no mercado foi a INTEL, com o a CPU 4004, lançado em 1970� Este CPU era para uma calculadora� Por isso, muitos dizem que os processadores começaram em 1978, com a CPU 8086, também da Intel� O que é ULA? ULA é a sigla para Unidade Lógica Aritmética� Trata-se do circuito que se encarrega de realizar as operações matemáticas requisitadas por um determinado programa� Processadores atuais possuem outra unidade para cálculos, conhecida como Unidade de Ponto Flutuante� Essa, por sua vez, serve para trabalhar com números enormes, de 64, 128 bits, por exemplo� Unidade de Controle O termo “cérebro eletrônico” está longe de classificar e resumir o funcionamento de um processa- dor� No entanto, a Unidade de Controle é o que há de mais próximo a um cérebro dentro do processa- dor� Esse controlador define o regime de funcionamento e da ordem às diversas tarefas do processador� A função é a mesma da tabela de controle da Máquina de Turing universal: buscar um programa na memória, instrução por instrução, e executá-lo sobre os dados de entrada� Registradores Os registradores são a memória do processador� Já compreendemos que este microchip altamente especializado recebe dados e os processa, num regime de entrada e saída de informação que faz com que o computador, o tablet, o videogame, o GPS, a TV, enfim, todo equipamento eletrônico funcione� https://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2011/01/corei7.jpg https://www.infoescola.com/informatica/memoria-cache/ AlfaCon Concursos Públicos Lei do Direito Autoral nº 9.610, de 19 de Fevereiro de 1998: Proíbe a reprodução total ou parcial desse material ou divulgação com fins comerciais ou não, em qualquer meio de comunicação, inclusive na Internet, sem autorização do AlfaCon Concursos Públicos. 4 Para “saber” o que fazer com os dados, contudo, o processador precisa de instruções� É isso que está armazenado neste tipo de memória chamada de Registrador: diversas regras que orientam a ULA a calcular e dar sentido aos dados que recebe� Memory Management Unit (MMU) O Memory Management Unit (MMU) é o responsável pela coordenação do funcionamento da memória� O processador só pode ser rápido se a memória RAM acompanhar� O MMU é o recurso que transforma as instruções lógicas (virtuais) em endereços físicos nos bancos de memória� Imagem expõe o Pentium 60, primeiro processador da Intel com o nome O processador varre a memória atrás de dados e instruções, e o MMU é o recurso que anota onde cada informação do sistema está hospedada na memória� É ele que diz onde o processador deve procurar� Cache É o espaço onde as instruções podem ser armazenadas dentrodo processador funciona: dado o volume de trabalho que a CPU enfrenta, neste espaço são alocadas informações constantemente requisitadas� Ivy Bridge, da Intel Isso é feito como forma de ganhar tempo: armazenados no processador, esses dados estão rapidamen- te acessíveis e não é necessário executar uma varredura em disco ou na RAM para buscar as informações� Importância do Clock Ter mais ou menos Hertz significa o quanto o processador troca dados com o sistema� O proces- sador que oferece 2�0 GHz pode realizar 2 bilhões de ciclos por segundo� O circuito clock, que mede os ciclos e orienta o ritmo do fluxo de troca de informações no pro- cessador, é um dos principais critérios para estabelecer a velocidade do processador� Vale ressaltar, no entanto, que outros pontos entram nesta conta, como interface de memória, quantidade de cache, arquitetura, entre outros� AlfaCon Concursos Públicos Lei do Direito Autoral nº 9.610, de 19 de Fevereiro de 1998: Proíbe a reprodução total ou parcial desse material ou divulgação com fins comerciais ou não, em qualquer meio de comunicação, inclusive na Internet, sem autorização do AlfaCon Concursos Públicos. 5 Aplicações Existem vários tipos de processadores e cada tipo de aplicação requer um determinado tipo de processador� É o caso dos nossos computadores, que usam os x86� Dispositivos compactos e com menos tipos de aplicações usam diferentes tipos de processado- res� O celular, independente do nível de sofisticação, usa um processador SoC (sigla para System on a Chip: sistema em um chip)� Isso significa que o processador em questão agrega diversos outros recursos, como chip de rádio, conectividade, processador gráfico e outros� Os processadores da linha Opteron (Foto: Divulgação) Basicamente, qualquer chip que controle algum hardware é um processador� Ele recebe dados, endereça-os e os devolve processados� Uma placa de rede, um adaptador Bluetooth e mesmo um pen drive possuem controladores� GPUs e Paralelismo Isso explica por que os mais recentes supercomputadores são construídos adotando clusters de GPUs� Embora não sejam páreo no processamento lógico das CPUs, os processadores gráficos são ideais para um grande volume de dados� Lei de Moore Até meados de 1965 não havia nenhuma previsão real sobre o futuro do hardware, quando Gordon E� Moore fez sua profecia, na qual o número de transistores dos chips teria um aumento de 100%, pelo mesmo custo, a cada período de 18 meses� Essa profecia tornou-se realidade e acabou ganhando o nome de Lei de Moore. Exercícios 01. Analise a figura que representa o esquema baseado na arquitetura proposta por Von Neumann e assinale a opção que corresponde respectivamente à ordem crescente das partes numeradas indicadas na figura� a) Periféricos de Entrada, ULA, UC, CPU, Memória e Periféricos de Saída� b) Periféricos de Saída, Memória, CPU, ULA, UC e Periféricos de Entrada� c) Periféricos de Saída, ULA, UC, CPU, Memória e Periféricos de Entrada� AlfaCon Concursos Públicos Lei do Direito Autoral nº 9.610, de 19 de Fevereiro de 1998: Proíbe a reprodução total ou parcial desse material ou divulgação com fins comerciais ou não, em qualquer meio de comunicação, inclusive na Internet, sem autorização do AlfaCon Concursos Públicos. 6 d) Memória, CPU, ULA, UC, Periféricos de Entrada e Periféricos de Saída� e) Periféricos de Entrada, CPU, UC, ULA, Memória e Periféricos de Saída� 02. Os componentes da Unidade Central de Processamento (UCP) são: a) processador, memória e unidade de controle� b) memória, placa-mãe e unidade de controle� c) registradores, memória cache e gabinete� d) unidade de controle, registradores, unidade aritmética e lógica� 03. A CPU é a a) unidade de processamento do computador� b) parte lógica do computador� c) memória do computador� d) placa-mãe do computador� e) rede mundial de computadores� Gabarito 01 - E 02 - D 03 - A
Compartilhar