Processadores, Arquiteturas e Linguagens de Programação

Processador

Um Processador é um circuito integrado que realiza as funções de cálculo e tomada de decisão de um computador, geralmente chamado de microprocessador.

Tarefas de um Microprocessador

• Busca instrução na memória;
• Executa a instrução ou calcula um endereço;
• Acessa um operando na memória de dados;
• Escreve o resultado em um registrador.

CISC: Complex Instruction Set Computer

Computador com conjunto complexo de instruções.

Principais Características de Microprocessadores CISC

• Muitas instruções;
• Instruções são complexas;
• Microcodificação das instruções;
• Alta capacidade de endereçamento para operações de memória;
• Número reduzido de registradores;
• Utilizam mais a memória para as tarefas.

Arquitetura CISC

Microprocessadores CISC (Computador com conjunto complexo de instruções) são fáceis de programar e permitem um uso eficiente de memória.

Há pouco tempo atrás, as máquinas eram programadas única e exclusivamente em linguagem Assembly (derivada da linguagem de máquina) e as memórias eram lentas e caras.

Característica: Possuem uma lógica de decodificação de instrução complexa, originada pela necessidade de suportar modos de endereçamento múltiplos. Possuem um número pequeno de registradores de propósito geral, devido ao fato das instruções poderem operar diretamente na memória, além de uma quantidade limitada de espaço em chip não dedicada.

Pipelining

É o processo pelo qual uma instrução de processamento é subdividida em etapas. Uma vez que cada uma destas etapas é executada por uma porção especializada da CPU, é possível colocar mais de uma instrução em execução simultânea.

RISC: Reduced Instruction Set Computers

Computador com conjunto reduzido de instruções.

Arquitetura RISC

Algumas Características RISC Importantes:

• Execução em um ciclo de clock. Esta característica é resultado da otimização de cada instrução, aliada a uma técnica chamada de Pipelining;
• Pipelining é uma técnica que permite execução simultânea de partes ou estágios de instruções, tornando o processo mais eficiente;
• É adaptado a processadores de videogames modernos.

Instruções

Instruções são usadas pelos processadores para tratar uma determinada informação, ou seja, o processador pode fazer cálculos matemáticos.

Outra vantagem dos processadores RISC é que, por terem um menor número de circuitos internos, podem operar em velocidades mais altas.

Linguagens de Programação

O que são linguagens de programação?

É um conjunto de normas e instruções dadas a uma máquina que, entre outras funções, auxiliam os programadores a escrever programas com maior facilidade e rapidez.

Linguagens de Baixo Nível

São linguagens totalmente dependentes da máquina e são interpretadas diretamente pelo computador, apresentando resultados muito mais rápidos.

Linguagens Visuais

Exemplos: Delphi, Visual Basic.

Linguagem de Máquina

É a linguagem que determina as operações fundamentais de funcionamento de uma máquina. Composta apenas por números, ela consiste na combinação de números binários que, sob o ponto de vista do computador, representam as operações utilizadas no processamento de um programa.

Linguagem Assembly

Derivada da linguagem de máquina, é formada por abreviaturas de letras e por números. Esta linguagem não é entendida pelas máquinas, e por isso criaram-se os assemblers, que são programas tradutores de linguagem Assembly para a linguagem de máquina.

Linguagens de Alto Nível

São as linguagens de programação que possuem uma estrutura e palavras-chave que são mais próximas da linguagem humana.

Linguagem C

É uma linguagem de alto nível associada à criação do sistema operacional Unix. Sua principal característica era a flexibilidade e portabilidade, permitindo sua passagem para outras plataformas. Tornou-se uma linguagem popular entre programadores, e a partir dela surgiram outras linguagens, como por exemplo, a C++.

Exemplos de Linguagens de Alto Nível

COBOL, PASCAL.

Algoritmo

É uma sequência finita de ações executáveis que visam obter uma solução para um determinado tipo de problema. São os passos necessários para realizar uma determinada tarefa.