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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS
Unidade Universitária Trindade Tecnologia em Redes de Computadores Arquitetura de Computadores Prof. Pabllo Borges Cardoso Aula 1 – Versão 2.0

1 – ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO ESTRUTURADA DE COMPUTADORES

Justificativa:
Nesta aula abordaremos os temas de linguagens de computadores, níveis e máquinas virtuais e máquinas multiníveis contemporâneas.

LIVROTEXTO: Organização Estruturada de Computadores de Andrew S. Tanenbaum, 5a Edição, 2007. Importante: O resumo abaixo deve ser complementado, pelo aluno, com a leitura do texto original do livro.

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1.1 – INTRODUÇÃO # Ocomputador :
• •

É uma máquina de solução de problemas; Executa programas (CONJUNTO DE INSTRUÇÕES
DESCREVEM COMO REALIZAR UMA TAREFA).

LOGICAMENTE ORGANIZADAS E QUE

# Os circuitos de um computador (Hardware):


Reconhecem e executam um conjunto limitado e simples de instruções (linguagem de máquina-binária)

EXEMPLO: soma, comparação, transferência de dados de uma parte da memória paraoutra parte # Instruções da linguagem de máquina (decidida pelos projetistas de computadores) devem:
• • • •

SER simples; SER compatível com o uso da máquina; SER compatível com a performance requerida; TER custo e complexidade da eletrônica reduzidos (aplicação);

A linguagem de máquina (BINÁRIA-BAIXO NÍVEL) está muito distante de uma linguagem natural (HUMANA-ALTO NÍVEL).
O que aspessoas precisam fazer é COMPLEXO

X
O conjunto de instruções do computador é SIMPLES

EXEMPLO: o usuário quer calcular a correção trajetória de um foguete até a lua. Como o usuário pode fazer isso em linguagem de máquina? Trabalho difícil e tedioso para os humanos. SOLUÇÃO: Criar uma hierarquia de abstrações de níveis mais altos baseadas nos níveis mais baixos. Criar uma organização estruturadacomunicação: HOMEM-MÁQUINA de computadores para facilitar a

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1.2 – LINGUAGENS, NÍVEIS E MÁQUINAS VIRTUAIS

Supondo a existência das linguagens:
• •

L1: linguagem natural, do usuário (alto nível e complexa) L0:linguagem da máquina (baixo nível e simples)

Como compatibilizar L1 com L0? Temos 2 soluções:
• •

usar um tradutor usar um interpretador

TRADUTOR: • • • • Cada instrução de L1 é substituída por um conjunto de instruções equivalentes de L0; Processador executa programa em L0; Todo programa em L0 é carregado em memória e é executado; Programa pode ser traduzido uma única vez e executadovárias vezes.

INTERPRETADOR: • • • • • Cada instrução de L1 é substituída por um conjunto de instruções equivalentes de L0; Processador executa instrução de L1 (transformada para L0) antes de executar próxima instrução; Cada instrução de L1, transformada para L0, é carregada na memória e executada; Não é criado um programa em L0; Programa deve ser novamente interpretado para ser executado.OBSERVAÇÃO: PODE SER UTILIZADA UMA METODOLOGIA HÍBRIDA: TRADUTOR + INTERPRETADOR

Ao invés de pensar em tradução ou interpretação, pode-se imaginar a existência de um computador hipotético, ou de uma máquina virtual M1, cuja linguagem de máquina seja L1 (e uma máquina real M0 com linguagem L0). Os programas poderiam ser escritos em L1, para a máquina M1 e:
1. Serem executados diretamente em M1 seesta máquina fosse de custo de construção baixo, ou 2. Serem traduzidos ou interpretados para L0 e executados em M0.

Na prática é implementa a solução 2. As pessoas escrevem programas para máquinas virtuais como se elas realmente existissem. Muitos níveis de máquinas virtuais podem ser implementados. Cada linguagem usa a sua linguagem antecessora como base, de modo que um computador que use...
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