Organização e a Arquitetura de um Computador

Vamos associar, agora, o que foi dito com a organização e a arquitetura de um computador mostrada na Figura 2.

Na figura, pode-se observar que existem periféricos ou linhas de transmissão, como teclado, mouse, monitor. Ao lado desses periféricos ou dessas linhas de transmissão estão, naturalmente, os usuários.

No interior do tracejado cinza, temos:

1. O bloco de unidades E/S, esse bloco corresponde a nossas placas de entrada e saída de dados ou nossas interfaces de Entrada/Saída (E/S). Interfaces essas que possibilitam que dados de um teclado ou de um mouse, por exemplo, cheguem para processamento e que dados processados possam ser enviados, por exemplo, para um monitor de vídeo, para uma impressora, ou que sejam enviados via internet.
2. O bloco Unidades de memória é dito ser responsável pelos recursos de armazenamento de dados. Todos os dados a serem processador e todas as operações que serão executadas pelo computador ficam armazenados nas unidades de memória.
3. O bloco UCP (Unidade Central de Processamento ou CPU - de Central Processing Unit) é a unidade principal de um computador, gerenciando a transferência dos dados de/para as unidades de E/S, gerenciando a transferência dos dados de/para as unidades de memória e sendo responsável direta pelo processamento da informação.
4. Esses blocos têm que estabelecer comunicação entre eles. Assim, interligando todas as unidades internas do computador estão as linhas físicas onde trafegam a informação, e que se constituem nos chamados barramentos internos. Um exemplo de barramento interno é o PCI Express.
5. Interligando as unidades de E/S e os periféricos ou linhas de comunicação de dados estão as linhas físicas onde trafegam os dados que são enviados ou recebidos pelo computador, os chamados barramentos externos. Hoje, um exemplo bem característico de barramento externo é o barramento USB (Universal serial Bus). Atualmente, a maioria dos dispositivos usados para entrada e saída de dados dos microcomputadores, como mouses, teclados, pendrives e impressoras, usam o barramento USB.

Existem dois termos utilizados para caracterizar um sistema de computação: sua organização e sua arquitetura. Embora exista uma certa dificuldade em dar uma definição precisa para esses termos, de acordo com Stallings, existe um consenso sobre os itens gerais que são cobertos em cada um dos termos, conforme as definições de Vranesic (1980), Siewiorek (1982) e Bell (1978):

Exemplos de atributos de arquitetura incluem o conjunto de instruções, o número de bits usados para representar os vários tipos de dados, os mecanismos de E/S e as técnicas de endereçamento de memória.

Definir se um computador deve ou não ter uma instrução de multiplicação, por exemplo, constitui uma decisão do projeto da sua arquitetura.

Atributos de organização incluem detalhes de hardware transparentes ao programador (ou seja, que não percebidos pelo programador), tais como os sinais de controle, as interfaces entre o computador e os periféricos e a tecnologia de memória utilizada.

Voltando ao exemplo anterior, definir se uma instrução de multiplicação será implementada por uma unidade de multiplicação especial ou por um mecanismo que utiliza, repetidamente, sua unidade de soma constituí uma decisão do projeto da sua organização.