Software Básico

Marcos da Arquitetura de ComputadoresCapítulo 1

Mitsuo Takakihttp://www.cin.ufpe.br/~mt2/

mt2@cin.ufpe.br

Marcos da Arquitetura de Computadores

• A arquitetura dos computadores evolui com o tempo.

• Cada fase teve sua importância para tornar o computador no que é hoje em dia.

Computadores Mecânicos (1642-1945)Geração 0

• As primeiras calculadores eram puramente mecânicas e realizavam operações simples.– Utilizava engrenagens.

• Charles Babbage mudou a forma como os resultados eram exibidos: uma chapa de cobre perfurada.– Precursor dos cartões perfurados e CDROMs.

Computadores Mecânicos (1642-1945)Geração 0

• Babbage se dedicou a criar uma nova máquina composta de:– Armazenagem (memória);– Moinho (unidade de cálculo);– Seção de entrada (leitora de cartões perfurados);– Seção de saída (impressora de cartões

perfurados).

Computadores Mecânicos (1642-1945)Geração 0

• O seu grande avanço era ter um propósito geral.– A leitora identificava operações nos cartões e os

executava.– Com diferentes programas, diferentes funções

eram realizadas.• Era programável.– Ada Augusta Lovelace foi contratada para criar os

programas.• Primeira programadora da história.

Computadores Mecânicos (1642-1945)Geração 0

• Seu projeto falhou devido à alta complexidade para depurar sua máquina.– Estava muito a frente do seu tempo.

• Howard Aiken criou um computador baseado nessas idéias.– Utilizava relés invés de rodas dentadas.– Foi chamado de Mark I.

Válvulas (1945-1955)1ª Geração

• O COLOSSUS foi o primeiro computador inventado a válvulas.– O projeto ficou guardado por muitos anos.

• O ENIAC é considerado o primeiro computador a válvulas.

Válvulas (1945-1955)1ª Geração

• Von Neumann identificou vários problemas na abordagem dos computadores da época.– Propôs representar os programas de forma digital

na memória, junto com os dados.• Invés de programar através de cabos e interruptores.

– Propôs mudar a forma como as operações eram realizadas.

– Batizada de máquina de Von Neumann.• É base dos computadores modernos.

Máquina de Von Neumann

Transistores (1955-1965)2ª Geração

• Permitiu reduzir consideravelmente o tamanho dos computadores, além de torná-los mais confiáveis.

• A máquina PDP-8 introduziu o conceito de barramento.– Um conjunto de fios paralelos que conectam os

componentes de um computador.

Barramento

Transistores (1955-1965)2ª Geração

• O computador 6600 foi lançado e utilizava um novo conceito:– Era dividida em várias unidades funcionais para

realizar adição, multiplicação, divisão...– Possuía vários pequenos computadores internos

que cuidavam dos detalhes de jobs e E/S.

Circuitos Integrados (1965-1980)3ª Geração

• Tornou possível embutir vários transistores em um único CI.

• IBM introduziu o conceito de famílias de máquinas.– Compatíveis e capazes de rodar os mesmos

programas.

Circuitos Integrados (1965-1980)3ª Geração

• IBM também foi a primeira a criar uma máquina que emulasse outros computadores.– Permitia executar os programas antigos sem

precisar convertê-los.– A emulação era possível porque os computadores

antigos utilizavam microprogramas.

Integração em Larga Escala (1980-?)4ª Geração

• Permitiu embutir milhões de transistores em um único chip.

• Possibilitou criar computadores cada vez menores e mais rápidos.

• Um novo desenvolvimento denominado RISC começa a se impor.– Substituindo as complicadas arquiteturas CISC.

Computadores Invisíveis5ª Geração

• O tamanho dos computadores seguem diminuindo.

• Há uma mudança de paradigma.– Computadores passam a fazer parte de vários

dispositivos.– Computação ubíqua ou pervasiva.