1. Arquitetura de Von Neumann
1.1. A CPU é composta pela ULA e a unidade de controle.
1.1.1. ULA: Executa as operações lógicas e aritméticas do computador. Dependendo do resultado, diferentes ações acontecem, segundo o programa.
1.1.1.1. Os dado que serão processados pela ULA ficam na memória (registradores) e a Unidade de Controle irá endereçar esses dados. Por fim, a ULA "acha" e processa esses dados, e a unidade de controle define onde armazenar o resultado.
1.2. Acumulador, também chamado de registradores, é a memória mais veloz, e está situada no core.
1.2.1. Unidade de controle: Coordena e direciona as principais funções de um PC.
1.2.2. Essas memórias tem funções predefinidas. E estão divididas em:
1.2.3. Acumulador (ACC): armazena os operandos da ULA.
1.2.4. Registrador de instruções (RI): Armazenamento da instrução que ESTÁ sendo processada naquele momento.
1.2.5. Contador de instruções (CI): Aponta o endereço da próxima instrução A SER executada.
1.2.6. Registrador de dados de memória (RDM/ MBR): Armazenamento de dados da memória.
1.2.7. Registrador de endereços da memória (REM/MAR): Guarda os endereços de memória a serem acessados.
1.3. A memória tem a função de armazenar dados e instruções (programas) por um tempo determinado. Essa é a memória principal, chamada de RAM.
2. BIT (Binary Digit)
2.1. É a menor partícula de um dado. Todos os símbolos, dígitos e algarismos. Cada carácter tem 8 bits e a cada 8 bits temos 1 byte, ou seja, 1 carácter é 1 byte.
2.2. A quantidade de bits representa a quantidade de informações que pode ser processada de cada vez.
3. Memórias
3.1. Registradores
3.1.1. Eles armazenam dados, instruções e endereços que serão processados ou estão em execução pela CPU.
3.2. Cache
3.2.1. É uma memória intermediária entre RAM e o processador. Ela aumenta a velocidade de comunicação.
3.2.1.1. Dividida em níveis (L1,L2,L3)
3.3. importante
3.3.1. Quando o PC requer uma informação, ele 1º acessa a memória cache, se for encontrada, ocorrerá o cache HIt. Se não encontrar no cache, será realizada uma busca na memória RAM, que envia essa informação a CPU e então essa informação é copiada no cache, o chamado cache Miss.
3.4. RAM
3.4.1. Memória principal onde se armazena os dados inseridos o computador ( dados de programas e os programas). Também permite que o processador tenha acesso a memória secundária.
3.4.1.1. Chamada também de DRAM, pois tem a necessidade de refrescamento de memória (realimenta de energia as memórias).
3.5. Secundárias
3.5.1. Onde as memórias são guardadas para uso POSTERIOR.
3.5.1.1. HD
3.5.1.1.1. Utilizam o meio magnético para realizar o armazenamento de dados
3.5.1.2. SSD
3.5.1.2.1. Dispositivo de armazenamento de dados com alta velocidade de acesso, pois possui chips de memória flash. Além de terem um consumo reduzido de energia.
3.5.2. As memórias secundárias não são endereçadas diretamente pelo processador, por isso precisam ser carregadas na memória principal (RAM).
3.6. ROM
3.6.1. Também é uma memória principal. E tem a função de leitura, o conteúdo é gravado apenas uma vez e não é alterado. Nela são gravados os programas de inicialização de um PC - Firmware.
3.6.1.1. Tipos de memória ROM;
3.6.1.1.1. PROM: gravados apenas uma vez e não podem ser alterados.
3.6.1.1.2. EPROM: permite a regravação de dados, feita através de luz ultravioleta, que apaga TUDO e então grava novamente.
3.6.1.1.3. EEPROM: permite a regravação, feita eletricamente. Não precisa mover o dispositivo.
3.6.1.1.4. EAPROM: podem ser alterados aos poucos. geralmente é utilizado para a escrita parcial.
3.6.1.1.5. FLASH-ROM: como a EEPROM só que mais rápida.
3.6.1.2. Programas principais:
3.6.1.2.1. BIOS: onde ficam as instruções para o processador possa reconhecer os dispositivos de E/S
3.6.1.2.2. POST: autoteste, conta a quantidade de memória, os dispositivos de E/S conectados e etc.
3.6.1.2.3. SETUP: altera os parâmetros armazenados na memória de configuração (CMOS)
3.7. Voláteis
3.7.1. Requerem de energia para funcionar, ou seja, os dados contidos nelas são apagados quando o computador é desligado. EX: registradores, Cache, RAM
3.8. Não-Voláteis
3.8.1. Gravam os dados de forma permanente em seus dispositivos, não sendo apagados quando o computador é desligado.
4. Tecnologia dos processadores
4.1. CISC
4.1.1. processam centenas de conjuntos COMPLEXOS compostos por instruções simples. Mais usada em PC's e notebooks
4.2. RISC
4.2.1. Tem um conjunto reduzido de instruções, pois contém INSTRUÇÕES complexas, ou seja, uma única instrução executa várias tarefas conjuntas. Mais usada em smartphones e tablets
5. Quanto menor o número de instruções, mais rápido se torna o processador.
6. Como o PC lida com as informações?
6.1. O PC recebe os dados através das unidades de entrada. Quem recebe esses dados é a memória RAM, após isso essa informação é transferida para a CPU que processa esse dados e retorna com a informação pela unidade de saída.
6.2. No momento da entrada dos dados eles são convertidos em sistema binário (0 e 1). No momento da saída eles serão convertidos para o sistema alfanumérico.
7. Tecnologias de transmissão de dados
7.1. Padrão SCSI
7.1.1. Realiza a comunicação entre dispositivos com confiabilidade de transmissão e velocidade. Com alta de taxa de transmissão de dados e com suporte para os avanços dos processadores.
7.2. Padrão IDE/ATA
7.2.1. O primeiro que integrou ao HD a controladora de dispositivos. Usando cerca de 40 ou 80 fios paralelos.
7.3. Padrão SATA I,II e III
7.3.1. Sucessor do ATA, utilizando 2 canais, um para receber e o outro para enviar
7.3.2. SATA I
7.3.2.1. 1,50 Gb/s
7.3.3. SATA II
7.3.3.1. 3 Gb/s
7.3.4. SATA III
7.3.4.1. 6 Gb/s
8. Componentes de um PC
8.1. Unidade de Entrada
8.1.1. Onde podemos inserir dados no computador. Ex: teclado
8.2. Unidade de Saída
8.2.1. Onde os dados podem ser visualizados. Ex: monitor
8.3. Unidade de Processamento
8.3.1. Onde acontece o processamento das informações (CPU).
8.4. Unidade de Armazenamento
8.4.1. Onde se alocam/guardam informações. Ex: RAM, HD e discos externos
9. Divisão de um PC
9.1. Físca
9.1.1. Hardware: Todas as peças de um computador.
9.2. Lógica
9.2.1. Software: Informações guardadas pelo computador.
10. Tudo que existe para armazenar SOFTAWARE é HARDWARE.
11. Barramentos
11.1. Linhas de transmissão de dados, por onde as informações transitam entre processador, memória e periféricos.
11.1.1. Barramento de dados
11.1.1.1. CPU/ MEMÓRIA: transmite as informações que serão processadas e as informações já processadas.
11.1.2. Barramento de endereços
11.1.2.1. CPU/MEMÓRIA: Informa os endereços de memória de um computador.
11.1.3. Barramento de controle
11.1.3.1. CPU/ UC/ E/S / MEMÓRIAS
12. Desenvolvimento histórico
12.1. As gerações de computadores foram classificadas de acordo com sua tecnologia e desempenho.
12.1.1. 1º Geração
12.1.1.1. Funcionavam a válvulas
12.1.2. 2º Geração
12.1.2.1. válvulas > transistores + armazenamento de informações por disco e fita magnética.
12.1.2.1.1. Transistor é a unidade básica do processador, capaz de processar 1 bit por vez, ou seja, quanto mais transistores mais instruções por vez.
12.1.3. 3º Geração
12.1.3.1. Microchips ( CI - circuitos interligados), milhares de transistores em um único componente eletrônico.
12.1.4. 4º Geração
12.1.4.1. Surge a CPU (unidade central de processamento. e os sistemas UNIX, MS-DOS. Surge o PC ( computador pessoal). e as linguagens smalltalk, C e C++
12.1.5. 5º Geração
12.1.5.1. Processador de 64 bits, disco rígido, memória e conexão.
13. Interconexão
13.1. Transferência de dados entre os componentes do PC
13.2. Memória p/ processador
13.2.1. O processador lê uma instrução ou uma unidade de dados da memória.
13.3. Processador p/ memória
13.3.1. O processador escreve uma unidade de dados na memória.
13.4. E/S p/ processador
13.4.1. O processador lê dados de um dispositivo E/S
13.5. Processador p/ E/S
13.5.1. O processador envia dados para o dispositivo de E/S
13.6. E/S de ou para memória
13.6.1. Troca de dados diretamente com a memória, sem passar pela CPU, usando DMA.