Arquitetura de Computadores. Prof. Marcelo Mikosz Gonçalves

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Nelson Barbosa Campelo
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1 Arquitetura de Computadores Prof. Marcelo Mikosz Gonçalves

2 Conceitos Básicos Programa: é uma seqüência de instruções que executam uma determinada tarefa. Linguagem de máquina: conjunto de instruções primitivas (simples e rápidas) para eleborar programas. Dada uma linguagem de máquina L1, e uma outra linguagem de maior nível L2 formada por instruções de L1.

Linguagem de máquina: conjunto de instruções primitivas (simples e

3 Tradução: consiste em substituir todas as instruções do programa escrito em L2 por uma seqüência de instruções em L1. O programa resultante é formado somente por instruções L1 e é executado pelo computador. L2 não é mais necessário. Interpretação: Neste processo é necessário um interpretador que é um programa que pega cada instrução de L2 e transforma em um conjunto de instruções em L1 executando diretamente sem a geração de um programa em L1.

4 Hardware Software Firmware Máquina Virtual

5 Arquitetura em Camadas Nível 5 Nível 4 Nível das linguagens orientadas para solução de problemas Tradução (Compilador) Nível da linguagem do montador Tradução (Montador) Nível 3 Nível 2 Nível do Sistema Operacional Interpretação Parcial (Sistema Operacional) Nível da Arquitetura do Conjunto de Instruções Nível 1 Interpretação (microprograma) ou Nível da microarquitetura execução direta Nível 0 Os microprogramas são executados diretamente pelo hardware Nível da lógica digital

(Sistema Operacional) Nível da Arquitetura do Conjunto de Instruções Nível 1 Interpretação (microprograma) ou Nível da

6 Geração Zero - Computadores mecânicos 1642 máquina de calcular de Blaise Pascal (somar e subtrair) 1672 Barão Gottfried Wihelm von Leibniz (+,-,/,*) 1834 Máquina analítica de Charles Babbage 1936 Konrad Zuse, Z1 Relés eletromagnéticos

Gottfried Wihelm von Leibniz (+,-,/,*) 1834 Máquina

12 1943 Colossus, Governo Britânico, primeiro eletrônico 1944 Aiken - Mark I

16 Primeira Geração - Vávulas Marco inicial para eletrônica, foi a invenção da válvula triodo em 1906 Em 1943 John Mauchley teve sua proposta aceita para a construção do ENIAC ( Eletronic Numerical Integrator And Computer). Juntamente com seu aluno de pós-graduação J. Presper Eckert.

proposta aceita para a construção do ENIAC ( Eletronic Numerical

17 Em 1946 o ENIAC ficou pronto: válvulas e 1500 relés 30 toneladas e 140 quilowatts 20 registradores, com capacidade de armazenar um número decimal de 10 dígitos programação feita através de 6000 chaves multiposicionais e um grande número de soquetes interligados por cabos.

armazenar um número decimal de 10 dígitos programação feita através

20 Curso no Verão de 1946 Eckert e Mauchley, EDVAC (Eletronic Discrete Variable Computer) Pennsylvania University Saíram da Universidade e Fundaram Eckert-Mauchley Computer Corporation, após algumas fusões tornou-se a Unisys

University Saíram da Universidade e Fundaram

21 John von Neumann, Instituto de Estudos Avançados de Princeton, uma versão do do EDVAC a máquina IAS. Que levou a construção do EDSAC em Cambridge, por Maurice Wilkes (1949). A máquina de von Neuman possuía 5 partes: memória unidade lógico-aritmética unidade de controle de programas equipamentos de entrada equipamentos de saída

23 Arquitetura de von Neuman Memória Entrada Unidade de controle Unidade lógicoaritmética Acumulador Saída

24 Memória era composta de 4096 palavras de 40 bits cada. Cada palavras podia armazenar duas instruções de 20 bits ou um inteiro de 39 bits com sinal formato da instrução: 8 bits para o tipo 12 bits para endereçar uma das 4096 palavras na memória Ponto flutuante?

25 Primeiro computador com programa armazenado mesmo princípio de funcionamento do computador até hoje

26 Segunda Geração - Transistor Em 1947, Walter Brattain e John Bardec Em 1961, PDP-1, com 4K de palavras de 18 bits e um tempo de ciclo de 5 microssegundos, US$ ,00 (50 vendidos) 8 anos mais tarde, PDP-8, 12 bits, US$16.000,00 ( vendidos)

32 Terceira Geração - CIs IBM 360, (16 megabytes de memória) PDP-11 Circuitos SSI (Small Scale Integration) 1 a 10 portas Circuitos MSI (Medium Scale Integration) 10 a 100 portas Circuitos LSI (Large Scale Integration) 100 a portas

35 A Quarta Geração - PCs e VLSI 1980 em diante intel e motorola 8088 e Very Large Scale Integration MIPS FLOPS (Floating-point Operations Per Second) Acima de 1 gigaflops eram considerados supercomputador.

37 8088/First /20 bit None /First /20 bit None /Second /24 bit None DX/Third /32 bit None SX/Third /32 bit DX/Fourth /32 bit SX/Fourth /32 bit DX2/Fourth /32 bit DX4/Fourth /32 bit

38 Pentium/Fifth /32 bit MMX/ Fifth /32 bit Pentium Pro/ Sixth /32 bit Pentium II/ Sixth /32 bit Pentium II/ Sixth /32 bit / Pentium III/ Sixth /32 bit GHz AMD Athlon/ Seventh /32 bit GHz Pentium 4/ Seventh /32 bit GHz-3.2GHz AMD Athlon 64/ Eigth /64 bit GHz

39 Lei de Moore O número de transistores integrados em um chip dobra a cada 18 meses.

40 Primeira Lei de Nathan O software é como um gás. Ele se expande até encher completamente o recipiente que o contém.

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