Agenda do Módulo 04 — 50 minutos

O Pipeline de Tradução do Compilador

Exemplo em C:

int somar(int a, int b) {
    return a + b;
}

Instrução Assembly Traduzida (x86_64 Intel):

somar:
    mov eax, edi    ; Copia o 1º parâmetro para o registrador EAX
    add eax, esi    ; Soma o 2º parâmetro ao registrador EAX
    ret             ; Retorna o resultado contido em EAX

As 4 Fases da Compilação — O Que Acontece "Debaixo do Capô"

1. Análise Léxica (Scanning): quebra o texto em Tokens (palavras-chave, variáveis, operadores).
2. Análise Sintática (Parsing): monta a Árvore Sintática (AST) e valida a gramática da linguagem.
3. Análise Semântica: garante que as operações fazem sentido (ex.: impede somar string com número).
4. Geração de Código: converte a estrutura validada em instruções de máquina para o processador alvo.

Compilado vs. Interpretado — Duas Estratégias de Tradução

Modelo híbrido (Java, C#): compila para Bytecode intermediário; uma Máquina Virtual o executa, e o compilador JIT otimiza os trechos mais usados direto para binário em tempo real.

Registradores — As Memórias de Silício da CPU

┌────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    PROCESSADOR (DIE CPU)                   │
│  ┌────────────────────┐  ┌──────────────────────────────┐  │
│  │ RAX / EAX          │  │ RIP (Instruction Pointer)    │  │
│  │ Acumulador         │  │ Próxima Instrução            │  │
│  └────────────────────┘  └──────────────────────────────┘  │
│  ┌────────────────────┐  ┌──────────────────────────────┐  │
│  │ RSP (Stack Pointer)│  │ ALU                          │  │
│  │ Topo da Pilha      │  │ Unidade Lógica e Aritmética  │  │
│  └────────────────────┘  └──────────────────────────────┘  │
└────────────────────────────────────────────────────────────┘

Ciclo Fetch-Decode-Execute:
1. FETCH ── UC busca a instrução apontada por RIP na RAM/Cache
2. DECODE ── Decodifica os opcodes binários
3. EXECUTE ── ALU executa a soma nos registradores RAX/EDI

Funções Hash (SHA-256)

Entrada: "computacao" ── [ ALGORITMO UNIDIRECIONAL SHA-256 ]
                             │
                             ▼
Hash: 29620b04840192ff573c33b2ac82f17b480864e3a61168fdb8a590df86d651fd (256 bits)

Três Propriedades Fundamentais de Segurança:

1. Inversibilidade Impossível (One-Way): Não há fórmula matemática para reverter o hash e obter a senha/texto original.
2. Efeito Avalanche: Alterar apenas 1 bit no texto original muda completamente todos os 64 dígitos hex.
3. Resistência a Colisões: Dois textos diferentes nunca geram a mesma hash.

Da Cifra de César ao HTTPS — Uma Ideia Antiga, Sempre Atual

• Cifra de César (~50 a.C.): desloca cada letra do alfabeto em N posições. Introduz os conceitos de Texto Limpo, Chave e Texto Cifrado.
• Máquina Enigma (2ª Guerra): a cifragem vira mecânica/elétrica — e a corrida para "quebrar" o código motiva os primeiros computadores elétricos (Turing incluído).
• O salto para hoje: a ideia de "chave" continua — só a matemática por trás ficou muito mais forte (RSA/AES em vez de deslocar letras).

Criptografia Assimétrica (Par de Chaves RSA)

Mensagem ── [ CHAVE PÚBLICA ] ── Texto Cifrado ── [ CHAVE PRIVADA ] ── Mensagem Original
               (Qualquer pessoa possui)                (Apenas o destinatário)

• Criptografia Simétrica (AES-256): Utiliza a mesma chave secreta para cifrar e decifrar os dados. Altíssima velocidade para grandes volumes de dados.
• Criptografia Assimétrica (RSA / ECC): Utiliza um par de chaves relacionadas matematicamente (Pública e Privada).

Resumo do Módulo 04

1. Compilação: Traduz C para Assembly x86_64 e binário executável.
2. Registradores: RAX, RIP e RSP executam os ciclos da CPU na escala de nanosegundos.
3. SHA-256: Função hash unidirecional para verificação de senhas e integridade.
4. HTTPS / TLS: Combina criptografia assimétrica (troca de chaves) com simétrica (dados rápidos).

Próximo Módulo: Módulo 05 — Arquitetura da Placa-Mãe, Fatores de Forma, Sockets e Memória RAM.