Conceitos de Hardware e Software

Resumo

Conceitos de Hardware e Software

Um sistema computacional é constituído por hardware e software, sendo o hardware a parte física, que é constituída por um conjunto de circuitos interligados, formado por processadores, memorias, barramentos, teclado, mouse, e dispositivos E/S (Entrada e Saída), como impressora entre outros.

O processador ou UCP (Unidade Central de Processamento), é responsável por gerenciar todo o sistema computacional, controlando e executando instruções presentes na memória principal, por meio de operações básicas como somar, subtrair, comparar e movimentar dados, sendo ele constituído por unidade de controle (UC) que é responsável por gerenciar todas a atividades do sistema, a unidade lógica e aritmética (ULA) responsável pelas comparações e cálculos, e registradores que sua função principal é armazenar dados temporariamente funcionando como uma memória interna de alta velocidade do processador.

O sistema computacional tem diversas memorias, a memória principal ou primaria é onde se armazena instruções e dados, em unidades de acesso chamadas de células, cada célula é composta por um determinado número de bits, o acesso ao conteúdo de uma célula é realizado através de um numero chamado de endereço, que é uma referência única de cada célula de memória. As memorias podem ser classificadas em função da sua volatilidade, que é a capacidade de preservar o conteúdo mesmo sem fonte de alimentação, memórias do tipo RAM são voláteis e do tipo ROM são não voláteis.

A memória cache é uma memória volátil de alta velocidade, e com pequena capacidade de armazenamento, o seu tempo de resposta é mais veloz, mesmo se comparado a memória principal, seu proposito e diminuir a diferença entre a velocidade com que o processador executa instruções e a velocidade com que os dados são lidos e gravados na memória principal, sua baixa capacidade de armazenamento deriva de seu alto custo.

A memória segundaria é uma memória não volátil, diferente da memória principal ela não precisa estar sempre energizada para manter suas informações, seu tempo de resposta é lento se comparado ao da memória principal, porem seu custo é bem menor e sua capacidade de armazenamento bem maior.

Os dispositivos de E/S são utilizados para permitir a comunicação do sistema computacional com o mundo exterior, eles podem ser divididos em duas classes os usados como memoria segundaria, que tem maior capacidade de armazenamento e custo menor que da memória principal porem maior lentidão, e os usados na interface usuário-máquina que tem por finalidade a comunicação do usuário com o computador, como teclado, mouse, monitor de vídeo, entre outros que facilitam cada vez mais a utilização do computador por pessoas pouco especializadas na aria.

O barramento é o meio de comunicação compartilhado que permite a comunicação ente o processador a memória e os dispositivos E/S, através de condutores. Em geral um barramento e de linhas de controle, que trafegam informações de sinalização, e linhas de dados, que trafegam instruções. Os barramentos são classificados em três tipos os, os barramentos processador memoria que são de extensão e alta velocidade, barramentos E/S que são de maior extensão e menor velocidade, e o barramento backplane, utilizado em alguns sistemas de alto desempenho utilizando uma arquitetura como terceiro barramento, nesse tipo de organização o barramento E/S não se liga diretamente ao barramento processador memória, utilizando o bachplane como ligação se proposito e diminuir o número de adaptadores contidos no barramento processador memória.

A linguagem de máquina de um computador é o que é realmente entendida pelo processador, cada processador vem tem uma arquitetura de construção, que podem ser classificadas em duas arquiteturas diferentes a RISC e a CISC, a RISC é caracterizada por ter menos instruções de máquina, ser mais simples, e ser executado diretamente pelo hardware, na maioria das vezes essas instruções não acessão a memória principal. Estas características permitem que as instruções sejam executadas rapidamente, permitindo também a implantação do piperlinimg, “técnica que permite o processador executar diversas instruções paralelamente em estágios diferentes, usada para aumenta o desempenho do sistema computacional.

Já na CISC as instruções são mais complexas e necessitam de micro programas para serem interpretadas, qualquer instrução pode