atividade 2 ph

Prévia do material em texto

Aluno: Guilherme Marinho de Araújo Andrade 
RA: 202051578718 
 
Atividade 2 
 
1. O que significa ULA? E qual a sua função? 
R: ULA – Unidade Lógica e Artitmética (em inglês Arithmetic Logic Unit), que é 
capaz de realizar operações aritméticas simples. 
 
2. O que é e onde surgiu o “conceito do programa armazenado”? 
R: O computador do IAS foi um dos primeiros computadores a implementar o 
“conceito do programa armazenado”. Neste paradigma, o programa é 
armazenado na memória do computador juntamente com os dados. Desta 
forma, a geração e a carga de programas pode ser feita de forma 
automatizada, pelo próprio computador. O computador do IAS foi desenvolvido 
no Instituto de Estudos Avançados de Princeton e sua construção foi liderada 
por John von Neumann, um matemático que contribuiu bastante para o campo 
da ciência da computação. 
 
3. Faça uma pesquisa sobre John von Neumann e discuta a importância do seu 
trabalho para a computação. 
R: John Von Neumann introduziu a noção de "programação por software" ao 
colocar um programa na memória do ENIAC. Para isso, o matemático utilizou 
pela primeira vez a linguagem binária, linguagem que é usada pelos 
computadores de todo o Mundo. 
Ainda nesse ano, o professor de Matemática húngaro publica um trabalho 
intitulado Electronic Discrete Variable Automatic Computer (EDVAC), que surge 
no seguimento do relatório escrito em 1945 e que organiza o sistema de 
computação em quatro áreas principais: Unidade Central de Controlo, Unidade 
Aritmética e Lógica, Memória e Um Conjunto de Dispositivos de Entrada e 
Saída (Periféricos). Este trabalho deu origem ao modelo ou arquitetura "Von 
Neumann". 
Apesar da rápida evolução da informática, o seu modelo continua atual e a 
grande maioria dos computadores existentes apresenta uma arquitetura similar 
à proposta pelo matemático. 
 
4. Qual a função da Unidade de Controle? 
R: Unidade de controle é responsável por buscar instruções na memória 
principal e determinar seu tipo. 
5. O que são registradores? 
R: Os registradores são um tipo de memória para armazenamento de pequena 
quantidade de informação, poucos bits, por curto prazo de tempo, mas que 
possuem alto desempenho. Em geral, os registradores são usados também 
para armazenar os valores dos operandos das instruções. 
 
 
6. Qual o principal elemento de uma Unidade Central de Processamento? 
R: Os principais componentes do processador são uma unidade lógica e 
aritmética (ALU) e uma unidade de controle (UC). A ALU faz os cálculos ou o 
processamento de dados de fato. A unidade de controle controla a 
movimentação de dados e das instruções que entram e saem do processador e 
controla a operação da ALU. 
 
7. Qual o conceito da arquitetura “Von Neumann”? 
R: A Arquitetura de computador de von Neumann se caracteriza pela 
possibilidade de uma máquina digital armazenar seus programas no mesmo 
espaço de memória que os dados, podendo assim manipular tais programas. 
Esta arquitetura é um projeto modelo de um computador digital de programa 
armazenado que utiliza uma unidade de processamento (CPU) e uma de 
armazenamento ("memória") para comportar, respectivamente, instruções e 
dados. 
 
8. Como funcionava o código binário do ENIAC? 
R: Cada registrador era representado por um anel de 10 válvulas. Em qualquer 
tempo, somente uma válvula estava no estado ON, representando um dos 10 
dígitos decimais. 
 
9. Qual o primeiro computador produzido em escala comercial? Em que ano ele 
surgiu? 
R: O primeiro computador comercial do mundo foi lançado há 71 anos, para 
executar funções no Escritório de Censo dos Estados Unidos. Conhecido como 
Univac I, o equipamento foi usado para fins comerciais a partir de 1951. 
 
10. Qual o primeiro computador eletromecânico construído por Konrad Zuse em 1936? 
R: O primeiro computador eletromecânico, o chamado Z-1, usava relês e foi 
construído pelo alemão Konrad Zuse (1910-1995) em 1936. 
 
11. Fale sobre os computadores Mark I, Colossus e ENIAC. 
R: Harvard Mark I, ou Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC, em 
português "Calculadora Automática de Sequência Controlada"), chamado 
popularmente de Mark I, foi a primeira calculadora eletro-mecânica automática 
produzida em larga escala desenvolvido nos Estados Unidos, projetada em 
1930 pelo estudante pós-graduando em física Howard Aiken, na Universidade 
Harvard e, construído em 1944, em uma parceria com a empresa IBM, durante 
a Segunda Guerra Mundial. 
Colossus foi um conjunto de computadores desenvolvidos por decifradores 
britânicos nos anos de 1943 a 1945 para ajudar na criptoanálise da cifra de 
Lorenz. A Colossus usava válvulas termiônicas (tubos a vácuo) para realizar 
operações booleanas e de contagem. Colossus é, portanto, considerado o 
primeiro computador digital programável, eletrônico, embora tenha sido 
programado por interruptores e plugues e não por um programa armazenado. 
Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC - em português: 
computador integrador numérico eletrônico) foi o primeiro computador digital 
eletrônico de grande escala. Muitos comentam que o primeiro foi o Mark I, mas 
este era apenas eletromecânico. O ENIAC entrou em funcionamento em 
fevereiro de 1946 pelas mãos dos cientistas norte-americanos John Eckert e 
John Mauchly, da Electronic Control Company. 
 
12. A estrutura do computador IAS é organizada em quatro módulos principais. Quais 
são estes módulos e qual o papel de cada um deles? 
R: A estrutura do computador do IAS possui quatro módulos principais: A 
memória principal, a unidade de controle, a unidade lógica e aritmética e o 
módulo de entrada e saída. 
A memória principal é utilizada para armazenar os dados e as instruções 
(“conceito do programa armazenado”). A unidade lógica e aritmética realiza 
operações com os dados, representados na base binária. A unidade de 
controle é responsável por coordenar a busca e execução das instruções 
armazenadas na memória principal e, por fim, o módulo de entrada e saída 
(E/S) permite a inserção e a recuperação de dados do computador. 
 
13. Como era organizada e quais eram as operações básicas da memória principal do 
computador do IAS? 
R: O IAS busca instruções da memória em pares - lembre-se de que uma 
palavra da memória (de 40 bits) contém duas instruções (de 20 bits). Dessa 
forma, quando o IAS busca um par de instruções, a primeira instrução é 
armazenada diretamente em IR e a segunda em IBR. 
A memória principal do computador do IAS realiza duas operações básicas: 
escrita e leitura de valores nas palavras da memória. 
 
14. O que são registradores? Quais são os registradores presentes no computador do 
IAS? 
R. Registradores são pequenas unidades de memória que se situam 
tipicamente próximas às unidades lógica e aritmética e de controle e são 
utilizadas para armazenar valores temporários. 
• PC: o Program Counter, ou contador do programa, armazena um valor que 
representa o endereço da memória que possui o próximo par de instruções a 
serem executadas. No início, quando o computador é ligado, o conteúdo deste 
registrador é zerado para que a execução de instruções se inicie a partir do 
endereço zero da memória. 
• MAR: o Memory Address Register, ou registrador de endereço da memória, 
armazena um valor que representa um endereço de uma palavra da memória. 
Este endereço será lido pela memória durante a operação de leitura ou escrita 
de dados. 
• IR: o Instruction Register, ou registrador de instrução, armazena a instrução 
que está sendo executada no momento. O circuito de controle da unidade de 
controle lê e interpreta os bits deste registrador e envia sinais de controle para 
o resto do computador para coordenar a execução da instrução. 
• IBR: o Instruction Buffer Register serve para armazenar temporariamente uma 
instrução. O computador do IAS busca instruções da memória em pares - 
lembre-se de que uma palavra damemória (de 40 bits) contém duas instruções 
(de 20 bits). Dessa forma, quando o computador do IAS busca um par de 
instruções, a primeira instrução é armazenada diretamente em IR e a segunda 
em IBR. Ao término da execução da primeira instrução (em IR), o computador 
move a segunda instrução (armazenada em IBR) para IR e a executa. 
 
15. Quais são os passos realizados pelo computador do IAS para escrever um dado 
na memória? 
R. Para escrever um dado na memória, o computador deve colocar o dado no 
registrador MBR, o endereço da palavra na qual o dado deve ser armazenado 
no registrador MAR e, por fim, enviar sinais de controle para a memória realizar 
a operação de escrita.