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A função básica desempenhada por um computador é executar um programa, que é constituído por um conjunto de instruções armazenadas na memória. O processador realiza o trabalho efetivo de executar as instruções especificadas no programa, conforme Stallings (2002). Na forma mais simples, existem dois passos para o processamento de instruções:

a) o processador lê instruções na memória, uma de cada vez (ciclo de busca);

b) o processador executa cada uma, podendo envolver diversas operações (ciclo de execução). Todo o processamento necessário para o ciclo de execução é denominado de ciclo de instrução.

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A CPU (Central Processing Unit ou Unidade Central de Processamento), microprocessador ou processador é a parte do computador que interpreta e executa as instruções contidas no software. Na maioria das CPUs essa tarefa é dividida entre uma unidade de controle que dirige o fluxo do programa e uma ou mais unidades que executam operações em dados.

A CPU é constituída pelos seguintes componentes: a ULA (Unidade de Lógica e Aritmética), a UC (Unidade de Controle) e os registradores. Um tipo de registrador especial é o contador de programa, que contém o endereço de memória da próxima instrução que a CPU vai buscar. Assim, esse registrador vai ser atualizado para conter sempre o endereço da próxima instrução a ser processada.

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O computador deve ser dotado de alguma forma de armazenamento (temporário ou permanente) para que os dados coletados ou processados possam ser armazenados. A essa estrutura damos o nome genérico de memória (não está contextualizado aqui o tipo da memória). A memória armazena, essencialmente, os bits. A menor unidade de informação em um computador é o bit, que pode assumir os valores 0 ou 1. Como um único bit é insuficiente para representar informações mais complexas, eles são agrupados e combinados. Num primeiro agrupamento, são reunidos em conjuntos de oito bits, recebendo a denominação de Byte. Como a unidade byte (unidade de medida de armazenamento) também é, consideravelmente, pequena quando indicamos valores mais extensos, utilizamos múltiplos do byte: quilobyte, megabyte, gigabyte, terabyte, etc. 1 Quilobyte = 1 KB = 1024 Bytes, 1 Megabyte = 1 MB = 1024 Kbytes, 1 Gigabyte = 1 GB = 1024 Mbytes, e 1 Terabyte = 1 TB = 1024 Gbytes.

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Segundo Stallings (2002), todos os projetos de computadores atuais são fundamentados nos conceitos desenvolvidos pelo matemático John Von Neumann, no Instituto de Estudos Avançados de Princeton. Esse projeto, conhecido como Arquitetura Von Neumann é baseado em três conceitos básicos:

a) os dados e as instruções são armazenados em uma única memória de leitura e escrita;
b) o conteúdo dessa memória é endereçado pela sua posição, independente do tipo de dados nela contido;
c) a execução de instruções ocorre de modo sequencial, exceto quando o programa altere a instrução para a seguinte.

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Um sistema operacional deve atender aos seguintes princípios:

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Um sistema operacional deve atender aos seguintes princípios:

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Oferecer os recursos do sistema de forma simples e transparente; Gerenciar a utilização dos recursos existentes buscando seu uso eficiente em termos do sistema; Garantir a integridade e a segurança dos dados armazenados e processados no sistema e também de seus recursos físicos