Como é que o processador executa as instruções?

Como o processador executa as instruções?
Ela faz isso através de consulta à memória ROM que existe dentro do processador, chamada microcódigo. Cada instrução que um determinado processador compreende possui seu próprio microcódigo. O microcódigo vai “ensinar” ao processador o que fazer. É como um guia passo-a-passo para cada instrução.
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Um processador, também conhecido como unidade central de processamento (CPU), é o cérebro de um computador. Ele é responsável pela execução das instruções que compõem os programas de computador. O processador recebe instruções da memória do computador, executa-as e, em seguida, envia os resultados de volta para a memória. Mas como é que o processador executa efectivamente estas instruções?

O processador é constituído por dois componentes principais: a unidade de controlo e a unidade lógica aritmética (ALU). A unidade de controlo é responsável por obter instruções da memória, descodificá-las e executá-las, indicando à ULA as operações a realizar. A UAL é responsável pela execução de operações aritméticas e lógicas, como a adição, a subtracção e a comparação.

Para executar uma instrução, o processador começa por ir buscá-la à memória. A instrução é armazenada no registo de instruções, que é um registo especial dentro do processador. A instrução é então descodificada pela unidade de controlo, que determina a operação que deve ser executada. A unidade de controlo envia então sinais para a UAL para realizar a operação necessária. Uma vez concluída a operação, o resultado é armazenado na memória.

O processador também interage com outros componentes do computador, como a memória RAM. A memória RAM é utilizada para armazenar dados e instruções a que o processador necessita de aceder rapidamente. O processador interage com a memória RAM através de um controlador de memória, que gere o fluxo de dados entre o processador e a memória.

Para além da unidade de controlo e da ALU, os processadores modernos contêm também outros componentes, como a memória cache, que é utilizada para armazenar dados e instruções frequentemente acedidos, e um relógio, que sincroniza o funcionamento do processador.

Os processadores evoluíram significativamente ao longo dos anos. Os primeiros processadores eram lentos e só podiam executar instruções simples. No entanto, os avanços tecnológicos levaram ao desenvolvimento de processadores mais rápidos e mais potentes que podem executar instruções complexas e efectuar várias operações em paralelo.

O termo hardware refere-se aos componentes físicos de um computador, como o processador, a memória e o disco rígido. Por outro lado, o termo software refere-se a programas e dados que são armazenados no hardware de um computador. O processador é um componente de hardware essencial, responsável pela execução de instruções de software e pela realização de cálculos. Sem um processador, um computador não seria capaz de funcionar.

FAQ
As pessoas também perguntam qual é a ordem correcta do ciclo de execução de um processador?

A ordem correcta do ciclo de execução de um processador pode ser geralmente resumida da seguinte forma: obter, descodificar, executar e escrever de volta. Este ciclo também é conhecido como o ciclo “buscar-decodificar-executar” e refere-se ao processo pelo qual a CPU recupera instruções da memória, decodifica-as para determinar qual operação precisa ser realizada, executa a operação e, em seguida, grava os resultados de volta na memória.

Poderá também perguntar o que é um registo num processador?

Num processador, um registo é uma pequena quantidade de memória que está incorporada na própria CPU e é utilizada para guardar dados que estão a ser trabalhados no momento. Os registos são utilizados para um acesso rápido aos dados, uma vez que é muito mais rápido aceder aos dados armazenados num registo do que aceder aos dados armazenados na memória principal. O número de registos num processador varia, mas a maioria dos processadores modernos tem várias dezenas de registos que são utilizados para vários fins.

Neste sentido, quais são os quatro passos que as CPUs utilizam para executar instruções?

As quatro etapas que as CPUs usam para executar instruções são buscar, decodificar, executar e gravar de volta.