Qual a Estrutura Interna de um Processador?

Agora, vamos explicar o que cada componente – as estruturas marcadas pelos números de 1 a 6 – representa para o processador.

1. Contador de programa

   Trata-se de uma pequena memória que guarda o endereço de memória da próxima instrução a ser executada. A instrução que está no endereço que corresponde ao conteúdo do contador de programa é a próxima instrução que o processador irá executar.

2. Registrador de instruções

   É uma pequena memória que armazena as instruções que serão executadas pelo processador. Como inicialmente todas as instruções estão na memória de instruções, estas precisam ser armazenadas internamente no processador para execução.

3. Decodificador de instruções

   É um circuito que decodifica, ou seja, descobre o que é a instrução (o que ela faz) e quais os seus operandos.

4. Banco de registradores

   Registradores podem ser entendidos como pequenas memórias que se localizam internamente em processadores. Os registradores que armazenam as variáveis dos algoritmos são chamados de banco de registradores. Existem registradores para armazenar também palavras de instrução (item 2 anterior) e algumas informações de controle para o processador como, por exemplo, se uma instrução resultou em resultado negativo. Os processadores possuem tipicamente entre 8 e 128 registradores.

5. Unidade Lógica e Aritmética (ULA)

   É a unidade executora do processador. A ULA é composta por uma série de circuitos que executam as operações lógico-aritméticas dos processadores: todas as instruções que o processador possui em seu conjunto de instruções devem poder ser executadas na sua ULA. Por exemplo, se o processador possuir uma instrução de multiplicação no seu conjunto de instruções, a ULA deve possuir um circuito multiplicador.

6. Barramentos de comunicação internos

   São os canais de comunicação que existem internamente na arquitetura do processador. Estes canais permitem que os componentes internos do processador consigam se comunicar, o que é essencial para a execução de instruções, como pode ser visto na Figura 2, onde é mostrada a execução de uma instrução através de microinstruções. Observe também que cada microinstrução executa sobre um componente interno do processador (de acordo com as figuras que serão vistas a seguir). Dessa forma, se pode perceber a importância de cada um desses componentes para que a instrução possa ser executada.