5 Conceitos de hardware

5 Conceitos de hardware

O sistema operacional interage diretamente com o hardware para fornecer serviços às aplicações. Para a compreensão dos conceitos implementados pelos sistemas operacionais,é necessário ter uma visão clara dos recursos fornecidos pelo hardware e a forma de acessá-los.
Um sistema de computação típico é constituído de um ou mais processadores, responsáveis pela execução das instruções das aplicações, uma área de memória que armazena as aplicações em execução (seus códigos e dados) e dispositivos periféricos que permitem o armazenamento de dados e a comunicação com o mundo exterior, como discos rígidos, terminais e teclados.
A maioria dos computadores mono-processados atuais segue uma arquitetura básica definida nos anos 40 por János (John) Von Neumann, conhecida por “arquitetura Von Neumann”. A principal característica desse modelo é a ideia de “programa armazenado”, ou seja, o programa a ser executado reside na memória junto com os dados. Os principais elementos constituintes do computador estão interligados por um ou mais barramentos (para a transferência de dados, endereços e sinais de controle). A Figura 4 ilustra a arquitetura de um computador típico.

O núcleo do sistema de computação é o processador. Ele é responsável por continuamente ler instruções e dados da memória ou de periféricos, processá-los e enviar os resultados de volta à memória ou a outros periféricos. Um processador convencional é normalmente constituído de uma unidade lógica e aritmética (ULA), que realiza os cálculos e operações lógicas, um conjunto de registradores para armazenar dados de trabalho e alguns registradores para funções especiais (contador de programa, ponteiro de pilha, flags de status, etc.).
Todas as transferências de dados entre processador, memória e periféricos são feitas através dos barramentos: o barramento de endereços indica a posição de memória (ou o dispositivo) a acessar, o barramento de controle indica a operação a efetuar (leitura ou