Compreendendo a execução de programas !

Hoje falaremos um pouco sobre como se comporta um computador na execução de um programa. Ou seja, explicaremos como as coisas acontecem no modo real para que tudo seja apresentado virtualmente na tela do monitor.
Tela de sistema operacional – comandando a máquina via software

Como foi explicado em nossa última matéria, que diferencia hardware de software e introduz um pouco sobre os códigos utilizados na programação, os softwares nada mais são que um conjunto de códigos ou instruções desenvolvidos para facilitar o comando da máquina. Esta forma virtualiza o uso de computadores, daí o surgimento da expressão “virtual” para denominar o uso de programas ou “mundo virtual” para caracterizar todo o campo, que engloba também a internet e as redes privadas.

Entender o que acontece “por trás” da execução de um programa pode melhorar a utilização de computadores e auxiliar o melhor aproveitamento de recursos disponíveis. Uma vez que você passará a conhecer o que é fundamental e deteminante para o desempenho obtido pela máquina.

Antes de mais nada, é preciso conhecer alguns termos utilizados no meio da tecnologia de computadores, como disco rígido, placa-mãe e processador. Nos próximos artigos pretendo entrar em mais detalhes sobre esses componentes, porém aqui já será possível entender um pouco sobre como eles funcionam.

Um programa para ser executado normalmente precisa de uma requisição ou acionamento externo, uma solicitação feita pelo usuário. Em alguns casos os programas são executados automaticamente, mas precisam ser comandados para isso anteriormente e instruções são gravadas para que se proceda dessa forma, toda vez que determinada condição é alcançada. Um exemplo é a inicialização do Windows, que hoje ocorre de forma automática por que o sistema foi programado para isso. Nas primeiras versões era necessário enviar um comando toda vez que se pretendesse iniciar o sistema.

Quando um comando é feito pelo usuário ou pelo próprio sistema em uso, uma solicitação é enviada para o núcleo (processador), que faz o processamento da informação e, por sua vez, também faz uma requisição de dados e instruções ao disco rígido, que é onde está armazenado o programa.
Softwares mais elaborados ou complexos necessitam de mais recursos de hardware em sua execução (Créditos de imagem: Intel)

Os dados são enviados através de blocos ou conjuntos e passam pela memória RAM antes de serem processados. A RAM, ao contrário do disco rígido, é uma memória dinâmica que permite leitura e gravação em velocidades muito superiores ao HD (disco rígido). Ela existe justamente para evitar que o núcleo faça requisições ao disco rígido a todo o momento, o que tornaria a execução de programas algo verdadeiramente lento. Por isso, esse é um dos componentes que mais tem influência sobre o desempenho de um computador.

Uma vez que os blocos de dados e instruções são enviados do disco rígido para a memória RAM, eles passam a ser solicitados diretamente pelo processador. Dentro do processador, ou junto do núcleo, também existem outras memórias dinâmicas, que armazenam temporariamente resultados de processamento (cálculos e operações lógicas) e fazem o controle das informações. São as reconhecidas Cache. Nesse caso, a quantidade de memória é estabelecida pelo fabricante, e para aumentar é necessário efetuar a troca do processador.

Os fatores determinantes para o desempenho de todo esse procedimento, realizado pela máquina, são a frequência de clock do núcleo (processador), identificado por Hertz (ex.: 2.6 GHz), a frequência do barramento externo na placa-mãe (ex.: 400 MHz), a quantidade e frequência de memória RAM (ex.: 1 GB e 533 MHz) e também, a taxa de transferência e velocidade de rotação do disco rígido (ex.: 300 MB/s e 7200 RPM). Outros também podem ser considerados, como a quantidade de núcleos disponíveis no processador (ex.: Core 2 Duo, de 2 núcleos) e etc.
Tecnologia de seis núcleos do Opteron (Créditos de imagem: AMD)

Inevitávelmente utilizei termos técnicos para produzir este artigo e caso não tenha compreendido alguma parte ou tenha alguma dúvida sobre o nome de algum componente, envie um comentário no fim da postagem que estarei sempre disponível para esclarecer qualquer dificuldade, tanto sobre o compreendimento da matéria quanto sobre a utilização de recursos. Também posso dar dicas sobre o que pode ser feito em benefício da performance de seu computador. Fonte: Virtua Box Link: http://www.virtuabox.com.br/?p=3192