Níveis de Arquitetura de Computadores e Suas Funções
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Níveis de Arquitetura de Computadores
PC: Contador de Programas; mantém atualizado o endereço da memória da próxima instrução a ser realizada.
RI: Registrador de Instruções, armazena a instrução que está sendo executada.
MA: Memory Address, armazena temporariamente o endereço da memória principal que será acessado pela CPU durante uma operação de leitura ou escrita de dados no referido endereço.
MD: Memory Data, armazena temporariamente os dados transferidos da memória principal para a CPU ou transferidos da CPU para a memória principal, enviando esses dados posteriormente.
AC: Acumulador de resultados temporário da ULA, armazena dados de entrada/saída da ULA. Quando recebe o sinal de carga, copia o conteúdo da ULA e elimina o conteúdo interior.
Nível de Lógica Digital
O nível mais baixo (nível 0), ou nível de lógica digital, é composto pelo hardware da máquina. Seus circuitos executam programas na linguagem do nível 1.
Nível de Microarquitetura
No nível de microarquitetura, encontra-se um conjunto de 8 a 32 registradores que formam a memória local, e também um circuito denominado ULA (Unidade Lógica e Aritmética) que é capaz de realizar operações aritméticas simples e lógicas (OR, AND, NOT, SOMA, SUBTRAÇÃO, DIVISÃO, MULTIPLICAÇÃO).
Nível do Conjunto de Instruções da Máquina (ISA)
O nível 2 é denominado nível da arquitetura do conjunto de instruções (ou nível ISA - Instruction Set Architecture). Este nível contém o conjunto de instruções que são executadas por meio de microprogramação (no caso de processadores CISC) ou diretamente pelo hardware da máquina (processadores RISC).
Nível do Sistema Operacional
O nível 3 é denominado nível do sistema operacional. Um sistema operacional é um programa que adiciona um conjunto de novas instruções e funcionalidades, além daquelas suportadas pelo nível ISA. O conjunto de instruções do nível do sistema operacional é aquele que está disponível para os programadores de aplicações. Nele estão presentes praticamente todas as instruções do nível ISA, bem como um novo conjunto de instruções que o sistema operacional adiciona, conhecidas como chamadas de sistema.
Nível de Linguagem de Montagem
O nível 4 é denominado nível de linguagem de montagem (assembly language). Neste nível, ocorre a tradução do programa original, expresso na linguagem fonte, para uma outra linguagem denominada linguagem alvo.