Introdução a Arquitetura de Computadores

Visão Geral

Conceitos Fundamentais

� Computador: Máquina programável, de

propósito geral, que processa informação.

� Programa: Seqüência de instruções (de uma

dada linguagem de programação) que

operam sobre dados, realizando um

processamento de informação específico.

Arquitetura

� Operador vs. Máquina

Arquitetura

� Arquitetura de von Newmann

Componentes

� Memória: Armazena dados e programas.

� Processador: – Executa programas armazenados na memória

– Interpreta suas instruções, ou seja, buscando as instruções na memória

– Decodifica as instruções e executa, uma após a outra.

– CPU - Central Processing Unit

Componentes

� Dispositivos de Entrada e Saída:

– Estabelecem comunicação com o mundo externo (operador ou outros dispositivos).

– (E/S ou I/O - Input/Output)

� Barramento:

– Conjunto de conexões elétricas (e lógicas) paralelas que permite a transmissão de:

� dados, endereços e sinais de controle entre os diversos módulos

funcionais do computador.

Problemas

� O Processador sócompreende binário

� Isso acontece pois ele éfeito por circuitos lógicos

� Numa maquina com 4

bits 2 + 2 seria:

– 0010 001 0010

Solução

� Criar linguagens intermediarias entre o

operador e a máquina;

Nível dos Circuitos

Nível Intermediário 2

Nível Intermediário 1

Nível do ProgramadorConversor 1

Conversor 3

Conversor 2

Níveis de comunicação

� Computador pode ser visto como um conjunto hierárquico de máquinas virtuais.

� A máquina M0, mais simples, interpreta ou traduz instruções ou programas da máquina M1, mais

complexa.

� De modo geral:

– Níveis baixos: linguagens de natureza numérica, interpretadas.

– Níveis altos: linguagens de natureza simbólica, traduzidas.

Níveis de comunicação

� Níveis mais baixos

Níveis de comunicação

� Níveis mais altos

FIM

Instrução

� Operação que realiza algum processamento

básico de informação.

� Exemplo:

– Somar dois números: 2 + 2;

– Ler um dado: Leia x;

– Armazenar um dado: Guarde x;

– etc.

Linguagem

� Conjunto de instruções associadas a uma

sintaxe e uma semântica específicas.

� Também conhecida como Linguagem de

Programação

� Exemplo:

– C;

– Java;

– etc;