UNIDADES FUNCIONAIS DE UM COMPUTADOR Show Existem computadores dos mais diferentes tipos e tamanhos, mas todos podem ser enfocados como um conjunto de dispositivos interligadas, trabalhando em harmonia, para realizar atividades de processamento de dados. Estes dispositivos que comp�em o computador s�o geralmente reunidos, para fins did�ticos, conforme suas fun��es, em:
Unidade de Entrada Fun��o O nome gen�rico unidade de entrada se refere a qualquer dispositivo que possa captar dados do meio externo ao computador e transferi-los � mem�ria do mesmo. Tipos de Unidades de Entrada Com o emprego do computador nas mais diferentes �reas de atividade humana t�m sido desenvolvidos in�meros tipos de unidades de entrada, compat�veis com as caracter�sticas desejadas nas respectivas �reas de emprego. Citam-se como mais conhecidas, em micros: Unidade leitora de cart�es perfurados. Com o abandono progressivo de cart�es perfurados, estes dispositivos s�o rarissimamente utilizados. Unidade leitora de cart�es magn�ticos. Dispositivos empregados sobretudo em automa��o banc�ria, onde os dados principais de cada cliente (nome, n�mero da conta, n�mero da ag�ncia, etc.) ficam gravados em tarja pintada com tinta magnetiz�vel em cart�es pl�sticos. Os pr�prios cheques t�m, em sua margem inferior, caracteres que podem ser lidos por estes dispositivos. Unidade leitora de fita magn�tica. Dispositivo de emprego j� consagrado em computa��o, sobretudo em computadores de institui��es, devido ao seu pre�o relativamente alto. A grava��o dos dados, como as m�sicas em fitas cassete, � feita em fita recoberta com tinta magnetiz�vel, atrav�s da forma��o de pequenos �m�s, que formam c�digos, reconhecidos pela leitora. No momento da leitura a exist�ncia ou n�o destes �m�s codificados informa ao computador os dados a ler. Unidade de disco magn�tico. � com certeza hoje o meio mais utilizado para transmitir grandes volumes de dados a um computador, em alta velocidade. Teclado O teclado � atualmente a unidade b�sica de entrada de dados em computadores, substituindo com muitas vantagens os antigos cart�es perfurados. Geralmente vem associado a um v�deo, formando o assim chamado "terminal de v�deo". Unidade leitora de caracteres �ticos. Dispositivo de entrada de dados, geralmente empregado em automa��o banc�ria e comercial, onde um feixe de luz (laser) varre caracteres especiais gravados nas mercadorias, obtendo assim seu pre�o, c�digo, fornecedor, etc. Mesa digitalizadora Mesa especial com circuitos eletr�nicos que permitem entrada de gr�ficos. "Mouse" (ratinho) Instrumento acoplado ao computador, atrav�s do qual se pode escolher op��es, em um "menu" fornecido na tela. Sensores especiais Com a aplica��o de computadores em hospitais, f�bricas, hidrel�tricas, etc., t�m sido desenvolvidos instrumentos engenhosos que permitem captar dados do mundo externo e envi�-los ao computador. Cada um destes instrumentos � uma unidade de entrada. Um term�metro especial que consiga captar a temperatura do corpo humano e envi�-la, de forma codificada, ao computador, � uma unidade de entrada. O mesmo se pode dizer de um sensor de press�o arterial, de batimentos card�acos, do n�vel de uma represa, etc. Estas unidades de entrada especiais substituem o trabalho do m�dico ou da enfermeira de capt�-los no paciente com instrumentos medidores usuais e depois "digit�-los manualmente" no computador. Unidade de Sa�da Fun��o Inversamente � unidade de entrada, o nome gen�rico unidade de sa�da � qualquer dispositivo que transfere dados gravados na mem�ria para um meio externo ao computador. Tipos de Unidades de Sa�da Assim como as unidades de entrada, as unidades de sa�da t�m aparecido com os mais diferentes tipos de emprego, resultando como conseq��ncia do alargamento do espectro de utiliza��o do computador. Normalmente para cada tipo de unidade de entrada existe uma unidade de sa�da correspondente, e algumas vezes o mesmo dispositivo faz as duas fun��es, como no caso das unidades de disco e fita magn�tica, que funcionam como unidade de sa�da quando se transfere dados da mem�ria do computador para o disco ou fita e como unidade de entrada quando nelas se l�m dados pr�-gravados. Tipos de unidades de sa�da mais comuns: Unidade perfuradora de cart�es. Dispositivo em desuso. Geralmente vem geminada a uma leitora de cart�es, embora funcione independentemente da mesma. Unidade de fita magn�tica. J� citada como "unidade de entrada", funciona como sa�da quando nela se gravam dados, magneticamente. Unidade de disco magn�tico. Id�ntica observa��o feita em unidade de fita magn�tica. V�deo Unidade de sa�da mais comumente usada em micros. Existem dos mais diversos tipos, como monocrom�ticos, coloridos,de baixa resolu��o, de alta resolu��o, de diferentes tamanhos, etc.. Geralmente o v�deo � associado a um teclado, formando o conjunto conhecido como "terminal de v�deo". Impressora Uma das unidades de sa�da mais comuns e importantes. Existem muitos tipos de impressoras como as de agulhas, "laser", jato de tinta, de tambor, etc. Tra�ador de gr�ficos ("plotter") Extrai as informa��es gravadas no computador, apresentando-as em forma de gr�ficos. S�o utilizados sobretudo em escrit�rios de projetos, laborat�rios, etc. Alto-falante Sons gravados em forma digital, nos computadores, s�o reproduzidos por meio de alto-falantes. Geralmente todo microcomputador possui um pequeno alto-falante que emite sons de qualidade razo�vel Unidades de sa�das especiais As mesmas observa��es relativas aos sensores especiais podem ser agora apresentadas para as unidades de sa�das especiais, "mutatis mutandis". Suponha que um computador recebe sinais de um medidor de n�vel de �gua (unidade de entrada) de um reservat�rio de hidrel�trica. Se o n�vel da represa ultrapassa determinado valor pr�-programado, o computador aciona um motor que abre algumas comportas, permitindo que a represa sangre at� atingir um determinado n�vel pr�-fixado. Este motor pode ser visto como uma unidade de sa�da do tipo aqui chamado "especial". OBSERVA��ES:
Unidade de Mem�ria Principal Fun��o A unidade de mem�ria principal, ou interna, ou central ou simplesmente mem�ria tem duas fun��es b�sicas:
Deve-se dizer que os primeiros computadores n�o armazenavam os programas em sua mem�ria. Assim, a cada novo problema que fossem resolver sofriam uma verdadeira remontagem, isto �, eles eram programados via mudan�as de seus elementos construtivos, assim como se pode "programar" um trator ora para arar terra, ora para fazer buracos para fincar postes, cavar valetas ou como trator mesmo, tracionando uma carro�a, por exemplo. Com isto, os que podiam trabalhar com computadores eram somente os engenheiros construtores que entendiam a fundo suas "entranhas". A partir da coloca��o do programa na pr�pria mem�ria, a programa��o dos computadores se fazia de forma autom�tica e � nova sistem�tica se chamou "Programa Armazenado". � como se, apertando um bot�o do trator, ele automaticamente virasse escavadeira, outro bot�o acoplasse o arado, um terceiro a carroceria, etc. em outras palavras, se programasse para fazer o servi�o pretendido, como um "robot". Caracter�sticas Hoje a grande maioria dos computadores utiliza mem�ria constitu�da de circuitos integrados, que, por sua vez, s�o constru�dos com materiais semi-condutores, principalmente o sil�cio. Por ser totalmente eletr�nica, � um dos componentes mais r�pidos do computador. Geralmente os computadores s�o constru�dos de modo que se podesse aumentar a capacidade de armazenamento de sua mem�ria at� um teto m�ximo, anexando mais circuitos integrados. Tipos de Mem�ria A mem�ria � subdividida em dois tipos diferentes: Mem�ria RAM (Random Access Memory: mem�ria de acesso aleat�rio), quando nos referimos � mem�ria do computador � da RAM que se fala. Caracter�sticas: armazena os dados e os programas. As informa��es gravadas nesta mem�ria podem ser apagadas e regravadas tantas vezes quantas se queira, mas s� permanecem gravadas enquanto o computador ficar ligado. A falta de energia por um m�nimo instante acarretar� a perda total do seu conte�do. Por isto se diz que � uma mem�ria vol�til.Quando se fala em tamanho da mem�ria de um computador, � ao tamanho da RAM que se est� referindo. Mem�ria ROM (Read Only Memory: mem�ria s� de leitura) Caracter�sticas: a mem�ria ROM s� pode ser lida, isto �, os dados nela gravados n�o podem ser apagados e regravados dados novos. Geralmente s�o gravadas com programas utilit�rios ou dados de utiliza��o muito frequente (trechos do sistema operacional, tabelas de teclado, linguagens residentes, etc). As ROM podem ser subdivididas em dois tipos: ROM simples, e PROM.
Existem dois subtipos de PROM que permitem grava��es e desgrava��es sucessivas e s�o denominadas EPROM (Erasable PROM: PROM apag�vel). A UV-PROM, que � apag�vel mediante exposi��o a uma fonte de luz ultra-violeta (para isto o seu "chip" est� sob uma janela de cristal) e a EEPROM (Electrically Erasable PROM) cujo conte�do � apagado com pulsos de tens�o mais altos que a tens�o de trabalho. Os pre�os das PROM s�o superiores aos das ROM, mas podem ser compensadores para os casos em que os conte�dos armazenados sofram mudan�as freq�entes. Capacidade de Mem�ria A capacidade de mem�ria (RAM) de um computador � medida pelo n�mero de Bytes (caracteres) que a mesma consegue reter. Este � um dado importante sobre um computador pois d� uma boa id�ia de que tipo de trabalho este computador poder� exercer mais eficientemente. Os m�ltiplos do Byte s�o o Quilobyte, o Megabyte, o Gigabyte e o Terabyte, com os valores abaixo:
Unidade Aritm�tica e L�gica Fun��o Os computadores realizam geralmente as 4 opera��es aritm�ticas b�sicas (soma, subtra��o, multiplica��o e divis�o) al�m da potencia��o. Realizam tamb�m opera��es l�gicas que s�o compara��es de grandeza (maior, menor, igual) entre dados armazenados na mem�ria. Estes dados s�o levados � Unidade Aritm�tica e L�gica, onde � executada a opera��o desejada e seu resultado volta � mem�ria para an�lise ou armazenamento. Assim como a mem�ria, a Unidade Aritm�tica e L�gica � constitu�da unicamente de circuitos eletr�nicos. Unidade de Controle Fun��o A Unidade de Controle tem a tarefa de acompanhar cada passo do programa a ser executado e acionar as unidades que executar�o aquele passo. Por exemplo, em uma opera��o de soma deve acionar a Unidade de Mem�ria para que entregue � unidade aritm�tica e l�gica as parcelas a somar, para que seja feita a soma e por fim seja devolvido � unidade de memoria o resultado. Em uma opera��o de impress�o deve acionar a unidade de mem�ria para que entregue � impressora a informa��o a ser impressa. Caracter�sticas A unidade aritm�tica e l�gica e a unidade de controle est�o, nos microcomputadores, constru�das em um mesmo circuito integrado que recebe o nome de Microprocessador. � a pe�a eletr�nica mais importante dos microcomputadores que, inclusive, derivam dela seu nome. Nos mini e grandes computadores tradicionais as fun��es aritm�ticas e l�gicas e as fun��es de controle geralmente n�o s�o concentradas em um �nico circuito integrado, mas divididas por diversos "chips". Unidade Central de Processamento (UCP) Normalmente as unidades de mem�ria, aritm�tica e l�gica e de controle est�o acondicionadas em um �nico m�vel que pode tomar o formato de uma pequena caixa nos microcomputadores, de um arquivo de a�o nos minicomputadores ou de um balc�o nos grandes computadores. Ao conjunto destas tr�s unidades se chama no jarg�o computacional, Unidade Central de Processamento - UCP (ou CPU - "central processing unity"). Geralmente � o equipamento mais caro de um computador e define o tamanho da m�quina. Interliga��o das Unidades Funcionais do Computador A Figura I-2 ilustra esquematicamente a interliga��o entre as v�rias unidades funcionais do computador, indicando o fluxo de dados e o fluxo de controle. Figura I-2. Interliga��o das unidades funcionais do computador Quais os modos de operação de um sistema operacional?Existem dois modos de operação: Thread e Handler. O modo Thread é definido quando a operação do processador é iniciada (modo de Reset). O processador entra em modo Handler quando ocorre uma exceção (interrupção).
Quais são as etapas de um pipeline de 5 estágios?Os estágios da versão pipeline são: (1) busca de instrução, (2) busca de operandos, (3) execução da operação, (4) acesso à memória e (5) atualização do banco de registradores.
Quais são as operações realizadas pela CPU?Processador ou CPU. buscar instruções da memória.. examinar ou decodificar a instrução.. executar a instrução.. Quais os passos que uma operação de processamento segue para ser realizada?Processamento de dados consiste de etapas básicas entrada, processamento e saída. Esses três passos constituem o ciclo de processamento dos dados.
|