Fundamentos e Arquitetura de computador

Fundamentos de Arquitetura e
Organização de Computadores
Dois conceitos fundamentais no estudo dos sistemas de computação são o de Arquitetura e
Organização de computadores. O termo arquitetura refere-se aos atributos do ponto de vista do programador, e portanto, têm impacto direto sobre sobre a execução lógica de um programa. O termo organização, refere-se às unidades operacionais e suas interconexões. Desta forma, uma mesma arquitetura pode ser implementadas por meio de diferentes organizações.
A arquitetura de um sistema computacional estabelece o modelo da organização e funcionamento de um sistema de processamento, com todas suas partes, divididas em seções, interagindo entre si.
Os componentes e suas relações são representados através de sistemas hierárquicos, o que mostrase ideal para o estudo de conjuntos complexos e que atuam em diferentes níveis; separados por suas características, estudaremos o funcionamento de cada um destes componentes.
As funções básicas de um computador são o processamento de dados, armazenamento de dados, transferência de dados e controle. Para desempenhar essas funções o computador precisa executar um conjunto de instruções (programa). Os computadores que conhecemos são baseados no conceito de programa armazenado, introduzido por Von-Neuman. As instruções do programa e os dados são armazenados em uma memória, de forma que a alteração de um programa consiste na alteração de um endereço de memória.
O ciclo de execuçã de cada uma das instruções de um programa é dividido nos seguintes estados:
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Cálculo do Endereço de Instrução;
Busca da Instrução (Instruction Fetch);
Decodificação da Instrução;
Cálculo do Endereço do Operando;
Busca do Operando (Operand Fetch);
Execução da Operação;
Armazenamento do Resultado.

No entanto, os computadores modernos utilizam o conceito de interrupção para diminuir o tempo de ociosidade dos processadores, o ciclo de execução das instruções ganham mais alguns estados. As classes de