Relato Rio Seminario FTI Estrutura E Funcionamento Da CPU Versao2

Páginas: 11 (2662 palavras) Publicado: 2 de abril de 2015
FATEC “Dr. Ogari de Castro Pacheco”
Gestão da Tecnologia da Informação
Fundamentos da Tecnologia da Informação
















Estrutura e Funcionamento da CPU










Allen Corradi de Brito
Jair Batista Junior
Renan Nunes Ferreira
Ronaldo Cordeiro
Paulo Cesar Benedito













Itapira
2014
Introdução

O objetivo do presente trabalho é apresentar de forma didática o que foi aprendido emsala de aula, dando ênfase ao funcionamento e estrutura da unidade central de processamento ou CPU (Central Processing Unit), como parte de um sistema computacional, que realiza instruções de um programa de computador, para executar a aritmética básica, a logica booleana e o processamento de entrada e saída de dados - I/O ( Input/Output ).

Estrutura e Funcionamento da CPU

Discutiremos como oprocessador é organizado internamente e também alguns aspectos de componentes que o compõem incluindo seu funcionamento, como a ULA ( Unidade Lógica Aritmética) – que executa as operações logicas e aritméticas, a UC (Unidade de Controle) - que decodifica instruções, busca operandos, controla o ponto de execução e desvios, os registradores - que armazenam os dados para processamento e por fim obarramento de dados – que interliga cada componente e é usado como um caminho para a transferência da informação.

Organização do Processador

Para entender como uma CPU está organizada, devemos conhecer o processo que é realizado para o tratamento do dado, ou seja qual é o passo-a-passo que a CPU realiza para chegar a um resultado ou o que deve ser feito:
Buscar Instruções: O processador tem de lerinstruções da memória.
Interpretar Instruções: As instruções têm de ser decodificadas para determinar as ações necessárias.
Extrair Dados: A execução de uma instrução pode necessitar de ler dados da memória ou de um módulo de E/S.
Processar Dados: A execução de uma instrução pode necessitar de efetuar alguma operação aritmética ou lógica sobre os dados.
Escrever Dados: Os resultados de uma execuçãopodem obrigar à escrita de dados na memória ou num módulo de E/S.












Figura 1 – A estrutura da máquina de Von Neumann, até hoje usada como base para a construção de processadores.

Contudo para que o processador possa executar essas ações, é necessário que os dados sejam armazenados temporariamente. É a partir dai que entra o elemento responsável por efetuar esse armazenamento, chamado deregistrador ou registradores já que a CPU é composta por uma matriz destes.

Organização dos Registradores

Os registradores estão no nível mais alto na hierarquia de tipos de memória, eles são considerados os menores e mais rápidos dentro da pirâmide e também os mais caros.
















Figura 2 – Nível hierárquico dos tipos de memória


Os registradores funcionam da mesma forma que uma memóriaconvencional, porem não são capazes de armazenar grandes quantidade de dados, outro diferencial é que como são pequenos, são capazes de serem fixados no circuito da própria CPU. Em geral eles tem duas funções: registradores visíveis para o usuário e registradores de controle e de estado.

Registradores visíveis para o usuário

Os registradores visíveis ao usuário ( no caso o programador ), podemser referenciados pela linguagem de maquina ou assembler que a CPU executa, tanto para minimizar referencias a memória principal, quanto para otimização do uso dos registradores, eles também podem ser categorizados em registradores de:

Uso geral – são usados para guardar qualquer operando, normalmente há restrições de uso ou são dedicados para pontos flutuantes e operações de pilha, também poderser usados para endereçamento;
Dados – são exclusivamente usados para armazenar informação, ou seja esse registrador não pode ser usado para mais nada a não ser guardar especificamente um dado;
Endereços – podem de alguma maneira ser para uso geral, como no armazenamento de ponteiros e índices;
Códigos de condições – também chamados de flags, esses registradores armazenam o resultado de...
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