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1 1 - 12009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Objetivo do Capítulo 1: introdução à organização estruturada de computadores 1 1 - 22009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Problemas: • As pessoas querem fazer X, mas os computadores só fazem Y. • Os computadores só conhecem dois níveis de voltagem: normalmente, 0v (valor zero) e +5v (valor 1). Atenção: computadores quânticos e de DNA não estão limitados à codificação binária. 1 1 - 32009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Máquina multinível Linguagens, Níveis e Máquinas Reais 1 1 - 42009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Máquinas Multiníveis Contemporâneas 1 1 - 52009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Máquinas Multiníveis Contemporâneas Nível zero (nível lógico digital) • Portas e operações simples como AND e OU. • Portas são combinadas para formar memória de 1 bit. • Registradores com um único número binário. Nível 1 (nível de microarquitetura) • Registradores formam a memória local e ULA. • Execução de operações aritméticas simples. 1 1 - 62009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Máquinas Multiníveis Contemporâneas Nível 2 (nível de arquitetura de conjunto de instruções) • Compreende o conjunto de instruções da máquina. Nível 3 (nível do sistema operacional da máquina) • É considerado um nível híbrido. • Pode interpretar comandos para entregar ao nível 2. • Pode passar comandos diretamente para o nível 2. 1 1 - 72009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Máquinas Multiníveis Contemporâneas Nível 4 (nível de linguagem orientado a problemas) • Linguagem de montagem. • Assembler é o programa que traduz os comandos para baixo nível. Nível 5 (nível de linguagem orientado a problemas) • Linguagens de alto nível. • Tradução ou interpretação. 1 1 - 82009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Evolução das máquinas multiníveis • Invenção da microprogramação – execução de instruções por interpretação de comandos de maior nível. • Invenção do sistema operacional – objetivando automatizar o trabalho do programador. • Migração de funcionalidade para microcódigo – conjunto de instruções maiores e melhores. • Eliminação da microprogramação – redução do conjunto de instruções para acelerar a execução. “Hardware é o que você chuta, software é o que você xinga”. João Ubaldo - escritor 1 1 - 92009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Macros de Sistema Operacional Exemplo de trabalho para o Fortran Monitor System (FMS) 1 1 - 102009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO IBM 709 1 1 - 112009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Marcos da Arquitetura de Computadores (1) 1 1 - 122009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Marcos da Arquitetura de Computadores (2) 1 1 - 132009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Gerações de computadores • Geração Zero Computadores Mecânicos (1642–1945) • Primeira Geração Válvulas (1945–1955) • Segunda Geração Transistores (1955–1965) • Terceira Geração Circuitos Integrados (1965–1980) • Quarta Geração Integração em larga escala (1980–?) 1 1 - 142009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Máquina de Von Neumann – 1a Geração 1 1 - 152009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO John von Neumann 1 1 - 162009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO PDP-8 Inovação – Barramento único – 2a Geração 1 1 - 172009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO IBM 360 – 3a Geração 1 1 - 182009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Computadores invisíveis – 5a geração ? • Computadores em toda parte e embutidos em tudo. • Computação ubíqua ou computação pervasiva • Computação em nuvem 1 1 - 192009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Forças Econômicas e Tecnológicas • A lei de Moore prevê um aumento anual de 60% no número de transistores que podem ser colocados em um chip (o número de transistores dobra a cada 18 meses). • Não é uma lei real, mas uma simples observação empírica. 1 1 - 202009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO A gama dos computadores 1 1 - 212009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Computador Pessoal 1 1 - 222009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Exemplos de famílias de computadores • Pentium 4 da Intel • UltraSPARC III da Sun Microsystems • O chip 8051 da Intel, usado para sistemas embutidos 1 1 - 232009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Família de Computadores Intel (1) 1 1 - 242009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Família de Computadores Intel (2) Chip Pentium 4. Direitos de reprodução da Intel Corporation, 2003, utilização permitida. 1 1 - 252009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Família de Computadores Intel (2) 1 1 - 262009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Família MCS-51 1 1 - 272009.2 – Organização de Computadores Profa. Morganna Diniz - Unirio INTRODUÇÃO Unidades Métricas
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