2. Componentes de um Sistema Computacional
Um sistema computacional é composto por duas partes: hardware e software. O hardware de um computador é a parte física, os equipamentos eletrônicos. O software é a coleção de programas que determinam as instruções para o hardware executar.
2.1. Hardware
Seis partes compõem o hardware de um computador:
- Unidade Central de Processamento (UCP, ou CPU, em inglês)
- Memória principal
- Memória secundária
- Sistema de entrada
- Sistema de saída
- Sistema de comunicação
Um barramento conecta todos esses sistemas, como mostrado na Figura 1.
Figura 1. Componentes de um sistema computacional.
Unidade Central de Processamento
A Unidade Central de Processamento (UCP), também chamada de processador ou CPU (em inglês) consiste das seguintes partes:
- Unidade Lógica e Aritmética (ULA), que executa operações lógicas e aritméticas.
- Registradores, que armazenam dados temporariamente enquanto estão sendo processados.
- Unidade de Controle, que busca instruções da memória e as executa, dirigindo as operações coordenadas da ULA, registradores e outros componentes.
Na Figura 2, é mostrada uma UCP.
Figura 2. Unidade Central de Processamento (UCP).
Memória Primária
Armazena programas e dados temporariamente durante o processamento. Por ser um tipo de memória volátil, seus dados são perdidos quando o fornecimento de energia cessa, ou seja, quando o computador é desligado.
A memória é organizada em células de memória, que armazenam um bit. Essas células de memória são agrupadas em palavras de tamanho fixo. Por exemplo, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 ou 128 bits. Cada palavra é acessada por um endereço de N bits. Na Figura 3, é mostrada a estrutura da memória primária em detalhe.
Figura 3. Memória principal.
Em geral, a memória primária é usada para armazenar três tipos de dados: dados do sistema operacional, programas em execução e dados de programas. O tipo de dado armazenado depende da aplicação. Na Figura 3, demonstra-se o armazenamento de três tipos de dados: número inteiro (12345), número real (56,7) e string (Antonio), que é um tipo de dado textual.
Memória Secundária
Armazena programas e dados. Quando desligamos o computador, programas e dados permanecem guardados na memória (ou armazenamento) secundária. Exemplos de dispositivos de armazenamento secundário são: flash drives (pendrives), CDs, DVDs, discos rígidos, discos de estado sólido (SSDs).