Como a CPU executa instruções: de portas lógicas ao ciclo de clock
Como portas lógicas formam um somador, como a ULA e os registradores trabalham e como o ciclo busca, decodifica e executa avança passo a passo na CPU.
27 posts
Como portas lógicas formam um somador, como a ULA e os registradores trabalham e como o ciclo busca, decodifica e executa avança passo a passo na CPU.
O que é uma CPU, como ela executa instruções, como chegou aos chips atuais e quais limites físicos enfrenta na computação moderna.
Como as CPUs diferem por arquitetura: CISC e RISC, VLIW e EPIC do Itanium, a evolução de 8 a 64 bits e os chips atuais de x86-64, ARM, RISC-V e POWER.
Por que existem registradores, caches L1/L2/L3, RAM e SSD, como a velocidade da luz impõe a pirâmide e como a localidade faz a memória parecer rápida e grande.
Da válvula do ENIAC ao transistor, ao circuito integrado e ao microprocessador, com modelos reais de cada época e os números de clock, bits e transistores.
Como o complemento de dois guarda números negativos, por que o overflow dá a volta e como C, Go, Java e Python tratam o estouro na prática.
Por que o clock parou de subir: o fim da lei de Dennard, a lei de Moore, as paredes de potência e calor, e o que foram Meltdown e Spectre em alto nível.
Como projetar máquinas de estados finitos nos modelos Moore e Mealy, tabelas de transição e sua aplicação na unidade de controle da CPU.
Como a CPU guarda o endereço de retorno e as variáveis locais na pilha, com quadros medidos em arm64, a convenção de chamada em x86-64 e arm64 e erros comuns.
Como a CPU acelera o processamento: pipeline, previsão de desvios, execução fora de ordem, cache L1/L2/L3, memória virtual, SIMD e multithreading.
Como o padrão IEEE 754 codifica números reais em bits, por que surgem erros de arredondamento e como lidar com imprecisões no software.