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Arquitetura e Classificação 
dos Sistemas de Computação
 
SST
Ancelmo, Jose Roberto
Arquitetura e Classificação dos Sistemas de Computa-
ção / Jose Roberto Ancelmo 
Ano: 2020
nº de p. : 11
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Arquitetura e Classificação 
dos Sistemas de 
Computação
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Apresentação
Neste tópico, estudaremos a definição de arquitetura computacional e, para 
isso, veremos a arquitetura de máquinas de Von Neumann (ou modelo de Von 
Neumann), seus elementos, dispositivos, instruções e como os componentes estão 
interconectados. Por fim, veremos a classificação dos sistemas de informação e os 
principais componentes de um sistema de informação.
O que é arquitetura de 
computadores?
A arquitetura de computadores está relacionada ao projeto conceitual da estrutura 
organizacional de um computador. Nela, estudamos os requisitos necessários para 
que um computador funcione e como organizar os diversos componentes para obter 
os melhores desempenhos.
Para que você compreenda melhor esse conceito, também falaremos sobre:
• o Modelo Von Neumann;
• o suporte ao sistema operacional, enfocando suas características gerais; 
• a aritmética computacional, que detalha o processador com um debate sobre 
aritmética de computadores. Os processadores são fornecidos pelo suporte 
de duas formas de aritmética de números inteiros, números de pontos fixos e 
a aritmética de ponto flutuante; 
• o conjunto de instruções, o olhar do programador: a forma de compreender a 
operação é o conhecimento do conjunto de instruções que ele executa; 
• o exame das possíveis formas de endereçamento; 
• a organização global de um processador, a unidade de controle, conjunto de 
registradores (UCLA); posteriormente discutiremos a organização de seu con-
junto de registradores; 
• os Computadores RISC, uma das formas mais importantes e inovadoras da 
organização de computadores e sua arquitetura de computadores com um 
conjunto mais reduzido de instruções. 
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Um processador CISC (Complex Instruction Set Computer ou 
“computador com um conjunto complexo de instruções”) é capaz 
de executar centenas de instruções complexas diferentes, sendo 
extremamente versátil. Exemplos de processadores CISC são 
o x86 e x64, que usam CISC na superfície e RISC no seu núcleo 
(HARDWARE.COM.BR, 2007).
Curiosidade
Os computadores baseados em RISC têm seu desempenho aumentado, fazendo 
com que as arquiteturas anteriores ou acompanhem esse padrão ou desapareçam. 
As inovações de hardware levaram ao renascimento do projeto de computadores, 
inovando também sua arquitetura. Chamamos essa evolução de “renascimento do 
projeto de computadores”.
Esse renascimento do hardware impactou o desenvolvimento de software e permitiu 
aos programadores trocarem o desempenho pela produtividade. 
Em vez de utilizarem linguagens orientadas para o desempenho, como C e C++, 
programadores podem utilizar linguagens, como Java e C#, além das linguagens 
script, como Javascript, que são mais rentáveis e estão ganhando mais produtividade. 
Logo, esse aperfeiçoamento resultou no desenvolvimento das mais variadas 
características, implementadas com diferentes padrões, conhecidos como 
computador de gabinete. 
Projeto de computador.
Fonte: Plataforma Deduca (2020).
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A arquitetura de computadores diz respeito a uma série de fatores e atributos que 
um programador deve conhecer para projetar ou programar o computador. Nesse 
sentido, a tarefa de um projetista laborioso é aplicar as propriedades para um novo 
modelo de computador. Isso porque ele deve colocar na ponta do lápis fatores 
que aumentem o desempenho e melhorem a qualidade dele, levando em conta a 
restrição de custos, potência e disponibilidade (HENESSY; PATTERSON, 2014). 
Como vimos, a arquitetura de computadores é a técnica de projetar e elaborar o 
computador em si. O bom funcionamento de um programa se deve à combinação 
entre a exatidão dos algoritmos usados nele. Os programas de software podem 
transcrever as instruções que o hardware está fazendo no momento. Essa é uma das 
perfeições que o computador tem na comunicação de um software com o hardware. 
Arquitetura de Máquinas Von 
Neumann
O método de arquitetura de computadores, conhecido como Modelo de Von Neumann, 
é uma forma de organização dos componentes de um sistema computacional, 
baseado na disposição deles, alinhados para proporcionar um melhor aproveitamento 
do projeto computacional. Esse arranjo permite que os dispositivos de E/S se 
comuniquem de forma precisa e rápida com as memórias e o processador. 
Esse modelo proposto por Von Neumann está baseado em três características: 
a. Os dados e as instruções ficam armazenados no mesmo espaço de memória, 
não existindo conflitos entre ambos.
b. Cada espaço de memória tem um endereço físico, o qual será utilizado para 
identificar a posição de um determinado conteúdo ou dado.
c. As instruções são executadas de forma sequencial, uma a uma, determinada 
pelo UC (Unidade Controle).
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Exemplo de estrutura de sistema computacional.
Fonte: Plataforma Deduca (2020).
O modelo de arquitetura de computadores proposto por Von Neumann foi 
amplamente aceito, sendo utilizado nos projetos de praticamente todos os tipos de 
computadores modernos. De uma forma geral, o modelo de Von Neumann ratificou a 
divisão entre dois conceitos importantes: o hardware e o software. 
O projeto conceitual de computador digital proposto por ele se utiliza do conceito de 
programa armazenado na memória principal, com os dados que serão manipulados 
ou analisados, ou seja, utiliza-se de uma sequência ordenada e lógica de instruções 
que conhecemos como software, independentemente do hardware utilizado.
A arquitetura de computadores, modelo Von Neumann, é composta por: 
• memória principal; 
• CPU, que contém os registradores, a Unidade Aritmética e Lógica (ULA) e a 
Unidade de Controle (UC); 
• dispositivos de entrada e saída (E/S) para comunicação com o meio externo. 
A figura a seguir demonstra como estão interconectados os componentes ou 
dispositivos do modelo de Von Neumann. Esses dispositivos se comunicam por 
meio do barramento (meio físico), que opera a velocidades altas, interconectando os 
principais componentes do modelo.
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Arquitetura de máquinas Von Neumann
 
Fonte: Elaborada pelo autor (2020).
As máquinas não Von Neumann são aquelas que não se enquadram na definição 
de máquinas Von Neumann. Essa categoria é ampla, incluindo sistemas 
computacionais como: 
• Máquinas paralelas: várias unidades de processamento executando progra-
mas de forma cooperativa, com controle centralizado ou não.
• Máquinas de fluxo de dados: aquelas que não executam instruções de um 
programa, mas podem realizar operações de acordo com a disponibilidade 
dos dados envolvidos.
• Redes neurais artificiais: trabalha com um modelo no qual os resultados são 
gerados a partir de respostas a estímulos de entrada.
• Processadores sistólicos (VLSI): o processamento acontece por meio da 
passagem de dados por arranjo de células de processamento, executando 
operações básicas, organizadas de modo a gerar o resultado desejado.
O design de uma máquina de arquitetura de Von Neumann é mais simples que 
a máquina de arquitetura de Harvard, que também é um sistema de programa 
armazenado, mas que tem um conjunto dedicado de barramentos de endereços que 
servem para ler os dados e posteriormente armazená-los na memória. 
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Classificação de Sistemas de 
Computação
Quando se deseja ter um sistema de computação para alguma atividade, há várias 
opções: 
• computadores de gabinete; 
• estações de trabalho; 
• notebooks; 
• computadores de grande porte; 
• supercomputadores.
Os microcomputadores surgiram em 1974 com o advento de microprocessadores, 
que são todos os itens de um computador em uma pastilha. Essa denominação foi 
dada por conta do tamanho e da capacidade de processar informações. O modelo 
para montagem era chamado ALTAIR e utilizavaprocessador Intel 8080. Após esse 
modelo, outros tipos começaram a ser comercializados. 
Computadores são máquinas planejadas para atender concomitantemente à 
demanda de vários programas e usuários. O potencial de suportar vários usuários e 
programas se deve à velocidade de processamento e à capacidade de velocidade da 
memória. 
Computadores de grande porte são sistemas planejados para manipular um número 
amplo de dados e executar ao mesmo tempo muitos usuários. Ele é planejado para 
realizar grandes cálculos matemáticos em tempo real ou o mais rápido possível, 
sendo que atualmente desenvolve-se computadores quânticos, utilizando-se q-bits. 
Principais componentes de um sistema de 
computação 
Os componentes de um microcomputador podem se dividir em duas partes: 
hardware e software. 
O hardware do computador diz respeito às partes físicas ou aos componentes de um 
computador, como monitor, teclado, armazenamento de dados do computador, placa 
gráfica, placa de som e placa mãe. 
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O hardware é conduzido pelo software para executar qualquer comando ou 
instrução. Uma combinação de softwares forma um sistema de computação 
utilizável. 
O modelo de todos os computadores modernos é baseado na arquitetura de Von 
Neumann, detalhada em 1945 pelo matemático húngaro John Von Neumann. Isso 
descreve uma arquitetura de design de um computador digital eletrônico com 
subdivisões de uma unidade de processamento, consistindo em uma unidade lógica 
aritmética e registradores do processador. Ou seja, uma unidade de manipulação 
obtendo um registro de instruções e um contador de programa, uma memória para 
armazenar dados e instruções de armazenamento externo e mecanismos de entrada 
e saída. 
O termo evoluiu para transcrever os programas de computadores armazenados e 
que estão em constante busca de informações de dados que podem ocorrer ao 
mesmo tempo, porque eles são compartilhados em um barramento comum. 
Dentre os elementos de hardware, temos: impressora, scanner, ventilador, disco 
rígido, processador, mouse, RAM, placa-mãe e teclado. Veja alguns desses 
elementos na figura a seguir.
Exemplos de hardware.
Fonte: Plataforma Deduca (2020).
De modo genérico, software é uma entidade que se encontra em constante estado 
de mudança, que ocorre pela necessidade de corrigir erros existentes no software ou 
de adicionar novos recursos e funcionalidades a ele. 
O software faz parte de um sistema que consiste em dados ou instruções de 
um computador, em contraste com hardware físico a partir do qual o sistema foi 
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criado. Ele inclui programas de computador, bibliotecas e dados informáticos. Os 
sistemas operacionais mais usados atualmente são Windows, Linux e Mac OS. Há 
muitos tipos de software de sistemas, porém os mais importantes são o sistema 
operacional e o compilador. O sistema operacional promove a interface entre o 
programa e o cliente; e o hardware disponibiliza essa interação. 
Boa parte dos softwares está escrito em linguagem de programação de alto nível, 
mais eficiente para os programadores usarem, porque está mais próxima da 
linguagem humana. 
O software também pode ser escrito em uma linguagem de baixo nível, que 
apresenta uma correspondência forte com as instruções do idioma da máquina 
do computador. Exemplos de software: Word, Power Point, Internet Explorer, 
Calculadora, Paint. 
Os compiladores realizam uma função indispensável: traduzir um programa em 
uma linguagem refinada, como C ou Java, em mecanismos que o hardware possa 
executar. 
Com o tempo, uma série de linguagens de alto nível foi criada. O objetivo delas era 
fazer com que os humanos pudessem escrever comandos para os computadores de 
forma mais confortável. Um programa chamado compilador ficaria responsável por 
traduzir a linguagem de montagem para a linguagem da máquina. 
Fechamento
Nesse estudo, compreendemos o conceito de arquitetura computacional através 
do entendimento da organização de um padrão computacional pelo modelo de Von 
Neumann. Por fim, vimos que um sistema computacional é dividido em hardware e 
software, e esses componentes são essenciais para o funcionamento de um sistema 
computacional.
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Referências
HARDWARE.COM.BR. Processadores RISC X Processadores DISC. Hardware.com.
br, 14 jul. 2007. Disponível em: https://www.hardware.com.br/artigos/risc-cisc/. 
Acesso em: 5 out. 2020.
HENESSY, J. L.; PATTERSON, D. A. Arquitetura de computadores: uma abordagem 
quantitativa. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.