Compreendendo a Função e Estrutura do Computador

O computador, embora complexo, não deve ser visto como uma caixa preta que executa programas como que por mágica. É interessante que todo bom programador que trabalhe com essas máquinas tenha um bom entendimento sobre elas; assim, conseguirão tirar proveito de seu funcionamento.

Entendendo a função e estrutura do computador,
(Ilustração: adaptada de Freepik)

Esse é um artigo de introdução à função e estrutura de um computador. Ao final do artigo, você será capaz de saber o que compõem a estrutura de um computador e quais são as funções básicas realizadas por cada componente de sua estrutura.

O que é um computador?

Segundo William Stallings (2010), existe um considerável número de dispositivos — desde microcontroladores de um único chipe, custando alguns dólares, até supercomputadores, custando dezenas de milhares de dólares — que podem ostentar o nome de computador. E essa variação não ocorre apenas no custo, mas também na aplicação, tamanho e desempenho. Com toda essa variedade, então, como é possível definir o que é um computador e descrever sua estrutura e função? A resposta é simples: apesar da diversidade, computadores compartilham dos mesmos conceitos fundamentais.

Um computador é um conjunto de recursos para o movimento, o armazenamento e o processamento de dados e para o controle dessas funções. O sistema operacional é responsável por gerenciar esses recursos. (STALLINGS, 2010)

Para conceituar a estrutura e função do computador, podemos afirmar que a estrutura de um computador diz respeito ao modo como os componentes são inter-relacionados, enquanto que a função diz respeito a operação individual de cada componente de sua estrutura.

Função

Em termos gerais, as funções básicas de um sistema computacional se resumem em:

• Processar dados.
• Armazenar dados.
• Movimentar dados.
• Controle.

Processar dados — em uma visão baixo nível — significa submetê-los a algum tipo de operação lógica ou aritmética. Durante esse processamento, eles precisam ser armazenados, mesmo que temporariamente, em uma memória (pelo menos a porção que está sendo trabalhada). O armazenamento também pode ser de longo prazo com o uso de arquivos de dados. É possível realizar a movimentação desses dados (isto é: transferi-los) do meio externo para o computador ou do computador ao meio externo ou, ainda, de um meio externo a outro. Todas essas operações devem ser controladas pela quarta função. E esse controle é exercido por quem fornece instruções ao computador, uma unidade de controle que gerencia os recursos computacionais e coordena o desempenho de suas partes funcionais em resposta a essas instruções.

Funções básicas do computador (simplificação).
(Figura: Stallings, 2010. p. 9)

Há pelo menos quatro operações que podem ser realizadas:

• a) Movimentação de dados de um meio externo ao outro.
• b) Armazenamento de dados.
• c) Processamento de dados.
• d) Processamento de dados envolvendo o meio externo.

Estrutura

A estrutura de um computador é composta essencialmente por:

• Unidade central de processamento (CPU).
• Memória principal.
• Mecanismo de entrada e saída (E/S ou I/O).
• Interconexão do sistema.

A CPU é responsável por realizar suas funções de processamento de dados e controlar a operação do computador. A memória principal armazena dados; o mecanismo de entrada e saída move dados entre o computador e o seu ambiente externo e, por fim, porém não menos importante, todos esses componentes estão interligados através de barramentos do sistema, consistindo em uma série de fios condutores que os conectam de alguma forma.

Estrutura do computador, visão alto nível.
(Figura: adaptada de Stallings, 2010. p. 10)

O que você aprendeu

O computador é um sistema complexo. Alguns cabem na palma de uma mão, mas outros podem ocupar uma sala inteira com o seu tamanho. Embora diferenciem-se em tamanho, preço e aplicação, em comum compartilham uma estrutura e funções básicas. A sua estrutura consiste em:

• CPU.
• Memória principal.
• Mecanismos de entrada e saída.
• Barramento do sistema que os interligam.

E a função desses componentes da estrutura possibilitam o computador, basicamente:

• Processar dados.
• Armazenar dados.
• Movimentar dados.
• Controlar todas as operações anteriores.

Vale ressaltar que o componente que controla as operações do computador é o processador, onde há uma unidade exclusiva para isso e que será discutida em um artigo a parte.

Referência Bibliográfica
STALLINGS, W. Arquitetura e Organização de Computadores. 8. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2010. 

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