Arquitetura de computadores

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Aula 01: Evolução histórica dos computadores
Objetivos: Descrever a organização funcional de um computador. Identificar as principais formas de utilização e aplicação de computadores Nesta primeira aula abordaremos os conceitos fundamentais de Arquitetura de Computadores. Mostrando uma apresentação da técnica de máquinas multiníveis, a evolução dos computadores desde a válvula até os circuitosintegrados de larga escala, tudo isso dentro do padrão proposto por Von Newmann. 1. INTRODUÇÃO

Desde a antigüidade pode-se observar a necessidade do homem em computar (calcular). Inicialmente ele utilizava seus próprios dedos como forma de contagem, daí a base de nosso sistema de numeração ser decimal. Com o passar dos tempos os dez dedos não eram mais suficientes, então passou a utilizarpedrinhas: "O pastor guardava em um saco uma pedrinha para cada ovelha de seu rebanho, depois associava cada pedrinha a uma ovelha". As evoluções não pararam e homem aperfeiçoou suas técnicas criando instrumentos de apoio à contagem e computo. Cada vez mais os números foram crescendo, a necessidade de precisão e a dificuldade em solucionar cálculos cada vez mais complexos levou o homem a criarmecanismos com o intuito de simplificar tarefa tão árdua. Daí surgiu ferramentas tais como: ábaco, régua de cálculo, máquina de calcular e o computador. 1.1. Computador

O computador é uma máquina capaz de receber, armazenar, tratar e produzir informações de forma automática, com grande rapidez e precisão. A evolução dos sistemas de computação teve seu início no século 16, mas estes somente mostraram-seúteis neste século, e sua vulgarização se deu graças à recente evolução na microeletrônica. 1.1.1. Tipos de Computadores Digitais Atualmente, as famílias de computadores podem ser classificadas em cinco grupos distintos: os computadores pessoais (PC’s), os minicomputadores, os supermini, os computadores de grande porte (mainframes) e os supercomputadores. A tabela a

seguir dá um exemplo dasmáquinas comerciais que se enquadram nestes grupos e as suas aplicações típicas.
GRUPO Computador pessoal Minicomputador Supermini Mainframes Supercomputador MÁQUINA IBM Pentium PDP-11/84 Sun SPARC IBM 3090/300 Cray-2 APLICAÇÃO Tratamento de texto, aplicações científicas, etc Tempo real Pesquisa, servidor de arquivos Banco, Universidade Cálculo

1.1.2.

Modelo de Von Neumann

A grande maioriados computadores existentes atualmente segue um modelo proposto pelo matemático americano Von Neumann, por volta de 1940. Nesse modelo, um elemento processador segue as instruções armazenadas em uma memória de programas, para ler canais de entrada, enviar comandos sobre canais de saída e alterar as informações contidas em uma memória de dados. Esse modelo inicial evoluiu para uma estrutura embarramento, que é a base dos computadores modernos. Nessa estrutura, as memórias de dados e de programa são fundidas em uma memória única, e as comunicações entre elementos são efetuadas através de uma via comum de alta velocidade: 2. HISTÓRIA E GERAÇÃO DOS COMPUTADORES A história dos computadores começou no momento em que o homem sentiu a necessidade de efetuar cálculos complexos de maneiraautomática. 2.1. Precursores (geração zero) O primeiro elemento com que o homem contou para fazer seus cálculos foi o conjunto de dedos de suas mãos, daí veio a palavra digital, vindo de dígito, que significa dedo. Com a evolução da humanidade fez-se necessárias novas invenções para auxiliar os cálculos:

2.1.1.

Ábaco

A primeira calculadora que se tem notícias é o ábaco, de origem chinesa, do séculoV a.C. (antes de Cristo) capaz de efetuar operações algébricas elementares. 2.1.2. Calculadoras mecânicas

Anteriormente à década de 40 já existiam calculadoras mecânicas, dentre elas, podese destacar: a calculadora de Charles Babbage Uma das primeiras máquinas de processar dados data de 1880 quando Hermann Hollerith, funcionário do United States Census Bureau, inventa uma máquina para...
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