O Computador e a Computação

Como funciona o computador?

Um computador é um dispositivo de uso geral que pode ser programado para realizar um conjunto de operações aritméticas ou lógicas automaticamente. Uma vez que uma sequência de operações pode ser prontamente alterada, o computador pode resolver mais do que um tipo de problema.

Todos os computadores seguem uma mesma estrutura lógica e executam 5 operações básicas, com 5 componentes, para a conversão de dados brutos de entrada em informações úteis para seus usuários. A CPU é composta da unidade de controle, ALU e registradores construídos em um único circuito integrado (chip) chamado microprocessador. A figura abaixo ilustra o modelo básico do computador de Von Newman:

Veja abaixo a descrição das 5 operações básicas e o papel dos 5 componentes:

1 Receber dados É a interface entre usuário e computador para inserir dados e instruções no sistema informático. Traduzir a informação na linguagem do computador. Exemplos de dispositivos de entrada são: mouse, teclado e dispositivos de armazenamento secundário, como hard disk, pendrive.
2 Armazenar dados Salvar dados e instruções (números binários) na memória principal/interna/RAM para disponibilizar para processamento quando necessário. A CPU contém um conjunto especial de células de memória chamado “registros” que podem ser lidos e escritos muito mais rapidamente do que a área de memória principal e aumentar o desempenho do computador.
3 Processar dados A ALU (unidade aritmética e lógica) realiza operações aritméticas e lógicas de dados, para todas os tipos de operações de processamento de dados – armazenar dados, intermediar resultados e instruções de programas
4 Gerar informações A unidade de saída produz informações úteis ou resultados para o usuário. Traduz a linguagem do computador para a linguagem do usuário. Exemplos de dispositivos de saída são: impressoras, monitores e discos rígidos.
5 Controlar o fluxo de trabalho Controlar a forma e sequência de todas as operações e componentes do computador. Não processa ou armazena dados. Exemplos de funções: ler o código de uma instrução apontada pelo contador de programa, decodificar a instrução em um conjunto de comandos para os outros coponentes, incrementar o contador de programa, ler qualquer dado requerido da memória pela instrução, fornecer dados necessários para a ALU ou registro, interagir com outros hardwares, escrever os resultados da ALU para uma localização de memória, Saltar para o primeiro passo – leitura.

Observações:

  • O modelo de Von Newman data de 1945.
  • Essas 5 operações e componentes constituem a estrutura básica do computador e da computação desde a sua origem até os dias de hoje.

Até logo!

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