ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES

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ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES
O que é um computador
Aquele que computa:, calculador, calculista
Máquina para processar dados
Dispositivo que obedece instruções para fazer transformações nos dados com o objetivo de alcançar um fim determinado.
Sistema para processar informações recebidas e devolver uma resposta.
Sistema
Combinações de peças ou partes reunidas com funções especificas que concorrem para um determinado objetivo.
O computador não enxerga a realidade. Os processamentos são baseados em informações pré-instaladas que irão tratar as entradas e remeter as saídas. Soma e compara números. Copia dados de uma parte da memória para outra
Linguagem de máquina: Linguagem que o computador entende
Linguagem de alto nível: Linguagem que podemos entender sem problemas
O computador realiza o processo pela linguagem de máquina, então para que os programas da linguagem de máquina sejam executados é necessário que haja o processo de tradução e interpretação.
Interpretação: Conversão do código em linguagem de máquina e vice-versa em tempo de execução, ou seja, o programa é convertido na medida em que é utilizado.
Tradução: O código é convertido totalmente e depois executado
Funções básicas de um computador
Processamento de dados
Armazenamento de dados
Movimentação de dados
Controle
Estrutura básica de um computador
CPU: Controla as operações do computador e o processamento de dados
Memórias primárias e secundárias: Armazenam dados
Entrada e saída: Movem dados entre o computador e seu ambiente externo
Barramentos: Faz a comunicação entre a CPU, dispositivos de entrada e saída e as memórias.
Níveis
0 – Lógica digital – Projetado pelo fabricante - Circuitos eletrônicos que realizam o processamento através de impulsos elétricos dentro do processador
1 – Microarquitetura - Projetado pelo fabricante – São os elementos internos do computador
2 – Arquitetura de conjunto de instruções – Projetado pelo fabricante – Corresponde ao conjunto de instruções suportados pelo processador ou os comandos que o processador pode receber de fontes externas
3 – Sistema operacional – Realiza ligação entre o homem e a máquina de forma mais intuitiva, fornecendo interface para o usuário. Gerencia as estruturas computacionais e oferece recursos para os demais aplicativos
4 – Linguagem de montagem – Fornece um método de programação, mais amigável que a linguagem de máquina, para os níveis 1, 2 e 3. Um programa escrito em linguagem de máquina só pode ser usada em determinada plataforma ou família de processadores.
5 – Linguagem de alto nível – Linguagem para soluções de problemas que independe da plataforma utilizada. Ela deve ser traduzida (compilada) para um formada que o sistema operacional possa interpretar e mandar para os níveis mais baixos.
Compilador: Programa que traduz uma linguagem de alto nível em uma linguagem compreensível para o sistema operacional
História e evolução dos computadores
2800 a.C: Ábaco
1622: Régua de cálculo – William Oughtred – Continha escalas em que a posição dos números era proporcional ao logaritmo. Faz operações básicas com precisão de quatro dígitos
Geração 0 (1642 – 1945) – Computadores mecânicos e eletromecânicos:
1642 – Blaise Pascal – Pascalina – Mecânica – Realizava soma e subtração
1672 – Gotffried Wihelm – Staffelwaze – Exeutava as quatro operações
1822 – Babbage – Máquina diferencial – Mecânico – Realizava algoritmos e produzia tabelas úteis para navegação marítima. 
1837 – Babbage – Máquina analítica – Era programável, nunca finalizou a máquina. Tinha unidade de memória, unidade de cálculo, seção de entrada e seção de saída. Ada Lovelace programou a máquina, considerada a primeira programadora do mundo.
Joseph-Marie Jacquard – Produziu uma máquina que automatizava os processos de tecelagem através de cartões perfurados
Entre 1930 e 1940 surgem dispositivos calculadores baseados em Relés eletromagnéticos.
1944 – Howard Aiken – Mark 1, primeiro computador digital da história, usava relés.
1ª Geração (1945 – 1955) – Válvulas
1943 – Colossus – Criado pelo governo Britânico com participaçãode Alan Turing. Quebrava códigos gerados pelo Enigma (dispositivo criado pela Alemanha para codificar mensagens). O projeto ficou em segredo e foi revelado quando estava obsoleto
1943 – Eniac – Proposto por John Mauchley nos EUA. Ficou pronto em 1946. Tinha 18000 válvulas, 1500 relés, pesava 30 toneladas e consumia 140kW de energia. John Vonn Neumann teve a ideia de armazenar o programa na memória da máquina junto com os outros dados.
Máquina de Von Neumann – Tinha a memória, a unidade lógica e aritmética, a unidade de controle e o equipamento de entrada e saída
2ª Geração (1955-1965) – Transistores – Era menor e tinha maior vida útil.
1955 – MIT – TX-0
1960 – IBM – IBM 7090 (evolução 7094), o computador mais rápido do mundo até então. Custava milhões
1961 – DEC – PDP – 1 – Tinha metade da capacidade do IBM, mas era 10 vezes mais baratos. Custava 120 mil
1963 – DEC – PDP – 8 – Mais barato que o 1 e que trouxe o uso de barramentos
A IBM desenvolvia para aplicações científicas. Desenvolveu o 1401, com menor desempenho, para aplicações cientificas, mas adequado para aplicações comerciais. 
1964 – CDC – CDC 6600 – Era mais rápido que o 7094, voltado para uso cientifico. Tinha computadores internos para reduzir a carga da CPU principal
3ª Geração (1965 – 1980) – Circuitos integrados – Permitiu que muitos transistores fossem colocados em um chip
1965 – IBM – System/360. Permitia que o mesmo programa fosse utilizado nos vários modelos (compatibilidade), a emulação (simulação de outros computadores e a multiprogramação (permite manter vários programas na memória)
DEC – PDP – 11 – Minicomputadores
4ª Geração (1980 - ?) – Integração em escala muito grande
Milhões de transistores em um único chip. Miniaturização dos computadores (PC’S)
Altair – Primeiro computador da quarta geração
Surgiu Apple (hardware e software) e a Microsoft (Software)
Apple 1 – Mais intuitivo que o Altair, com monitor e teclado integrado
MS-DOS – sistema operacional da Microsoft para a IBM
1984 – Macintosh – Primeiro computador