Foco: Computadores Modernos
Esses computadores possuem duas ou mais camadas/níveis.
Quais são os níveis ?
Nível 0: Lógico Digital -> Portas Lógicas: Composta de vários transistores
Nível 1: Microarquitetura -> 8 a 32 registradores -> Forma: Memória Local e ALU/ULA (circuito)
- Registradores ligados a ALU = Caminho dos Dados (por onde os dados trafegam)
- Objetivo ULA: Operações Aritméticas Simples
Nível 2: Arquitetura do Conjunto de Instruções ou Nível ISA
- Conjunto de instruções compreendidas pela microarquitetura (nível 1)
- Instruções que definem como o hardware funciona
Nível 3: Sistema Operacional da Máquina
- É um modelo híbrido
- Compreende instruções ISA e instruções de mais alto nível
- Algumas instruções são lidas pelo SO e outras pelo microprograma
Nível 4: Linguagem de montagem (assembly)
- É possível escrever programas em linguagem de alto nível para interagir com os níveis 1, 2 e 3
- Programa tradutor: Assembler
Nível 5: Linguagem orientada a problemas
- Aqui é a resolução de problemas
- Programadores de Aplicações
- Linguagens de alto nível ( C, C++, Java, Prolog, Python, Ruby...)
Computador = Conjunto de Níveis
- Cada nível é um abstração para o próximo -> "Dividir para Conquistar"
O programador de aplicações se relaciona com os níveis 4 e 5.
O que é Arquitetura ?
- "É um conjunto de tipos de dados, operações e caracteristicas de cada nível" - Andrew S. Tanembaum
- "Arquitetura de computador refere-se aos atributos de um sistema visíveis a um programador ou, em outras palavras, aqueles atributos que possuem um impacto direto sobre a execução lógica de um programa." - Stallings
- Exemplo: Número de bits para representar dados (bool, int, float), técnicas de endereçamento(físico ou virtual), conjunto de instruções (iLOAD(Carregue um dado), BIPUSH(Empilhe este dado), ISTORE(Armazene este dado)
O que é Organização ?
- "Refere-se às unidades operacionais e suas interconexões que realizam as especificações arquiteturais." - Stallings
- "Como os recursos são implementados" - Stalings
- Exemplo: Tecnologia da memória (RAM, ROM)
Quando se pensa em projetar um computador ou partes de um, está se pensando em Arquitetura de Computadores.
A Arquitetura de Computadores utilizada até hoje é a: Arquitetura de Von Neumann. Assista o vídeo no link abaixo para conhecer essa arquitura.
Arquitetura de Von Neuman - Alana e Nayara: https://www.youtube.com/watch?v=6vWnUBSwd7g
Reflexão: Como seria criar um computador do zero ?
Veja um exemplo de Arquitetura de Computadores:
- "Que tal construir uma CPU 8-bits do zero ?" -> Veja o link abaixo:
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