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O corpo humano é um sistema composto por um conjunto de órgãos que possibilita um indivíduo a realizar atividades como comer, dormir e estudar.
Porém, existe um órgão que é considerado muito mais importante do que qualquer outro órgão no corpo humano, o cérebro.
O cérebro gerencia todas as nossas atividades conscientemente e inconscientemente. Exemplos de tarefas inconscientes são respiração, pulsação e queima calórica.
Assim como o corpo humano, o computador também é um sistema formado por vários componentes. Esses componentes estão conectados entre si e são gerenciados por um único componente, o CPU.
O que é o CPU?
CPU é a sigla para unidade central de processamento, também podendo ser alternado por expressões como processador.
Fixado na placa mãe por um soquete, o CPU possui milhares de transistores. Esses transistores são uma espécie de switch que liga e desliga, podendo manipular os impulsos elétricos, representando um valor binário.
Função da unidade central de processamento (CPU)
O CPU é responsável por gerenciar as instruções (também chamado de comandos) executadas pelo usuário por periféricos de entrada como teclado, mouse, microfone, câmera e escaneador. Além das instruções executadas pelo usuário, também gerencia instruções de softwares, necessários para o funcionamento do computador.
O CPU pode ser dividido em duas unidades, o ALU e o CU.
- Unidade de controle (CU)
- Unidade lógica e aritmética (ALU)
O que é a unidade de controle (CU)?
A unidade de controle serve como intermediário entre a memória e outro dispositivo, realizando o gerenciamento de instruções.
Essa unidade busca instruções armazenadas na memória que serão executadas. Após concluir a busca irá decodificar este comando para a execução.
O que é a unidade lógica e aritmética (ALU)?
A unidade lógica e aritmética é responsável por fazer cálculos e enviar esses resultados para a memória.
Como funciona o CPU?
Ao analisarmos o ciclo do CPU, podemos entender como este dispositivo funciona e como ele controla os demais dispositivos.
Dentro da unidade de processamento central, temos a ALU e a CU embutidos.
A imagem acima é um exemplo. Nem sempre os dados irão passar do CU para o ALU.
Na memória, instruções serão endereçadas como uma espécie de lista.
| Endereço | Instrução |
|---|---|
| 0001 | Clicou com o mouse |
| 0002 | Apertou tecla “a” |
| 0003 | … |
A CU irá obter um endereço da instrução acima, armazenando até a sua execução no contador de programa.
O que é o contador de programa?
O contador de programa é um registro que mantém o endereço da instrução sendo executada ou da próxima instrução a ser executada.
Seguindo em diante, a instrução irá ser decodificada (interpretada). Uma vez que essa instrução é decodificada, a CU irá calcular o endereço dos operandos, indo buscar as informações necessárias para executar a operação.
O que são operandos?
Na informática, operandos são os valores (argumentos) utilizados nas “fórmulas” do CPU para obter o resultado necessário para a execução da operação.
Ciclo do CPU resumido
- Recebe uma instrução, por exemplo por um periférico de entrada
- Instrução é armazenada na memória
- CPU calcula o endereço dessa instrução e busca por esse endereço
- CPU interpreta (decodifica) a instrução do endereço obtido
- CPU calcula e busca pelos endereços dos operandos obtidos na decodificação
- Operação é executada
O ciclo acima é apenas uma amostra. Dependendo do CPU, esse ciclo pode variar.
Conclusão
O CPU é o cérebro do computador, responsável por tarefas como gerenciar instruções de dispositivos de entrada e fazer cálculos.
Composto por milhares de transistores, o CPU é considerado o principal hardware de um computador, recebendo o nome de unidade de processamento central.
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