Conceitos de Software

1 – Hardware, refere-se a parte física do computador, a máquina tem todo o equipamento que processa informações conforme as ordens do Software. Por exemplo, o hardware básico de um computador é formado no mínimo por: Teclado, monitor, unidade de sistema e hoje em dia indispensável o mouse.

Software, conjuntos de programas que o computador usa é denominado de Software. Um programa corresponde a um conjunto de instruções que permite ao computador executar uma determinada tarefa. Trata-se da parte lógica do computador.

2- Unidade lógica e aritmética (ULA),  é responsável por executar efetivamente as instruções dos programas, como instruções lógicas, matemáticas, desvio, etc.

Unidades de controle (UC),  é responsável por controlar as ações a serem feitas, comandando todos os outros componentes.

Registradores:  são memórias pequenas porém velozes que armazenam comandos ou valores que são usados no controle e processamento de cada instrução. Os registradores mais importantes são:

Contador de programa (PC) Sinaliza para próxima instrução a ser executada;

Registrador de instrução (IR) Registra  a execução da instrução;

Memory management unit (MMU), dispositivo de Hardware que transforma endereços  virtuais em endereços físicos e administra a memoria principal do computador.

Unidade de ponto flutuante: nos processadores atuais são implementadas unidades de cálculos de números reais, essas unidades são mais complexas que a unidade lógica aritmética tralhando com operandos maiores, com tamanhos típicos variando entre 64 a 128 bits.

3- A CPU trabalha em dois ciclos principais, ciclo de busca e ciclo de execução. Assim que o computador é iniciado ele entra em ciclo de busca, durante esse ciclo a unidade de controle atua, uma nova instrução é buscada para que possa ser codificada em seguida são utilizados os registradores (PC e IR), o PC é lido para saber que instrução precisa ser executada, essa instrução é trazida para o IR e codificada pela unidade de controle, assim que o processo termina o conteúdo PC é incrementado ( PC + 1) desse modo no próximo ciclo de busca a instrução do próximo endereço será carregada da memoria e executada, isso garante a execução sequencial dos programas. Agora é a vez do ciclo de execução com atuação da unidade de ciclo de dados, agora a unidade de controle já sabe qual operação será executada, com quais dados e o que fazer com o resultado,  depois novamente volta para o ciclo de busca, esse processo continua até que seja desligado, saindo do ciclo para o estado final.

4- O acesso sequencial refere-se a leitura de um arquivo por sequencia por exemplo fitas VHS, para chegar em uma determinada música você era obrigado a ler todas as músicas anteriores, diferentemente disso o acesso aleatório permite que seja feito a leitura a partir de qualquer ponto, por exemplo um CD caso queira ouvir a música 3 não precisa ser feito a leitura da música 1 e 2, simplesmente é feito a leitura da música 3. Atualmente todas as memórias são aleatórias (randômicas) seja ROM, RAM ou qualquer outra, as sequenciais referem-se a k7, VHS e até a DAT (usada para backup de computadores de grandes servidores).

5- Memória volátil é aquela sujo os dados são apagados quando o computador é desligado, é usada para o processamento por exemplo:  memória RAM e a memória Cache.

Memória não volátil é aquela cujo os dados não são apagados, é usada para armazenamento por exemplo HD, Pendrive, CD.

6- A memória é composta por unidades de acesso denominadas células e cada célula é composta por um determinado número de bits, a maioria dos computadores usa o byte ( 8 bits) como tamanho de célula.

7- Refere-se ao número de bits que o processador é capaz de manipular, isso refere-se ao número de bits dos registradores internos, o tamanho em bits que a ULA é capaz de processar, o tamanho do barramento de dados.

8- Linguagem de máquina refere-se a linguagem que o computador entende, assim como nosso alfabeto é composto por letras de A até Z o computador tem o seu próprio alfabeto composto por 0 e 1 chamado de binário. Cada tecla que apertamos ou comando que damos o computador entende como binário. Imaginamos que se apertarmos a letra A o computador entende 0001, se apertamos a letra B o computador entende 0011 e assim por diante.

9- Uma máquina pode ser vista como contendo vários níveis, cada um capaz de realizar um conjunto de instruções específicas, vale lembrar que as máquinas com controle programado no Hardware não possuem o nível 1 pois suas respectivas tarefas são executadas diretamente pelos circuitos eletrônicos do nível 0.

Nível 0 corresponde ao Hardware verdadeiro da máquina, é o nível da lógica digital.

Nível 1 corresponde a linguagem da máquina, nesse nível há um microprograma que interpreta as instruções do nível 2.

Nível 2 chamado de nível de máquina convencional uma linguagem de nível 2 é definida por cada microprograma.

Nível 3 é um nível híbrido pois algumas de suas instruções são interpretadas pelo S.O e outras pelo microprograma, sua maior parte está no nível 2 mas aqui há algumas novas instruções, uma organização diferente de memoria de capacidade de execução de dois ou mais programas simultâneos.