Arquiteturas de computador

Páginas: 20 (4761 palavras) Publicado: 12 de fevereiro de 2014
7.9

Perspectiva histórica e leitura adicional

Esta seção de história contém uma visão geral das tecnologias de memória, desde as linhas de atraso
de mercúrio até a DRAM, a invenção dos mecanismos de hierarquia de memória e proteção, e conclui com um breve histórico dos sistemas operacionais, incluindo CTSS, MULTICS, UNIX, BSD
UNIX, MS-DOS, Windows e Linux.
Os desenvolvimentos da maioriados conceitos neste capítulo foram direcionados pelos avanços
revolucionários na tecnologia que usamos para a memória. Antes de discutirmos como as hierarquias da memória foram desenvolvidas, vamos dar um rápido passeio pelo desenvolvimento da tecnologia de memória. Nesta seção, focalizamos as tecnologias para a criação de memória e caches; o Capítulo 8 apresentará parte da história dosdesenvolvimentos na tecnologia de disco.
O ENIAC tinha apenas um pequeno número de registradores (cerca de 20) para o seu armazenamento e os implementava com a mesma tecnologia de válvula que utilizava para montar seu circuito
lógico. No entanto, a tecnologia de válvula era muito cara para ser usada na construção de uma capacidade de memória maior. Eckert veio com a idéia de desenvolver uma novatecnologia baseada em
linhas de atraso de mercúrio. Nessa tecnologia, sinais elétricos eram convertidos em vibrações que
eram enviadas por um tubo de mercúrio, alcançando a outra ponta, onde eram lidas e recirculavam.
Uma linha de atraso de mercúrio poderia armazenar cerca de 0,5 Kbit. Embora esses bits fossem
acessados de forma serial, a linha de atraso de mercúrio era praticamente cem vezes maiseconômica
do que a memória a válvula. As primeiras linhas de atraso de mercúrio funcionais conhecidas foram
desenvolvidas em Cambridge para o EDSAC. A Figura 7.9.1 mostra as linhas de atraso de mercúrio
do EDSAC, que tinha 32 tanques e 512 words de 36 bits.

FIGURA 7.9.1
As linhas de atraso de mercúrio no EDSAC. Essa tecnologia tornou possível a construção do
primeiro computador de programaarmazenado. O jovem engenheiro nessa fotografia é nada mais do que Maurice Wilkes,
o arquiteto chefe do EDSAC.

...o único
desenvolvimento
que coloca os
computadores
para trabalhar
ao máximo foi a
invenção de uma
forma confiável
de memória, a
saber, a memória
de núcleo... Seu
custo era
razoável, ela era
confiável e, por
ser confiável,
poderia se tornar
maior com o
passar dotempo.
Maurice Wilkes,
Memoirs of a
Computer
Pioneer, 1985

7.9-2

7.9

Perspectiva histórica e leitura adicional

ELSEVIER

Apesar do tremendo avanço oferecido pelas linhas de atraso de mercúrio, elas eram muito pouco
confiáveis e ainda eram bem caras. O avanço veio com a invenção da memória de núcleo por J. Forrester, no MIT, como parte do projeto Whirlwind, no início da década de1950 (ver a Figura 7.9.2). A
memória de núcleo utiliza um núcleo de ferrite, que pode ser magnetizado e, uma vez magnetizado,
atua como um armazenamento (assim como uma fita de gravação magnética armazena informações). Um conjunto de fios passando pelo centro do núcleo, que tinha uma dimensão de 0,1 a 1 milímetro, torna possível ler o valor armazenado em qualquer núcleo de ferrite. O Whirlwind porfim incluiu uma memória de núcleo com 2.048 words de 16 bits, ou 32 Kbits. A memória de núcleo foi um
avanço tremendo: ela era mais barata, mais rápida, muito mais confiável e tinha uma densidade maior. A memória de núcleo era tão melhor do que as alternativas, que se tornou a tecnologia de memória dominante apenas alguns anos após sua invenção e permaneceu assim por quase 20 anos.

FIGURA7.9.2
Um plano da memória de núcleo do Whirlwind contendo 256 núcleos organizados em
uma matriz de 16 x 16. A memória de núcleo foi inventada para o Whirlwind, que foi usado para problemas de defesa aérea, e agora está em exposição no Smithsonian Institute . (A propósito, Ken Olsen, o fundador e presidente da Digital
por 20 anos, construiu o computador que testou essas memórias de núcleo; esse...
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