Title: Introdu
1Introdução à Programação
UFOP ICEB DECOM Prof. Marcelo Luiz Silva
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2O Modelo da Máquina de von NeuMann
- John von Neumann (1903-1954), nasceu em
Budapeste Hungria. - 1930 Institute for Advanced Study, Princeton,
New Jersey. - seu trabalho possibilitou o projeto básico da
geração moderna dos computadores eletrônicos.
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3O Modelo da Máquina de von NeuMann
- EDVAC Electronic Discrete Variable Computer.
- principal característica armazenamento de um
programa codificado. - a programação manual poderia ser evitada, com a
codificação e o armazenamento das instruções.
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4O Modelo da Máquina de von NeuMann
- um computador poderia ser compreendido nos
termos de sua arquitetura, ao invés dos termos de
engenharia de seus dispositivos. - nesta abordagem, a tecnologia por trás das
máquinas poderia se modificar, não
necessariamente o projeto lógico.
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5O Modelo da Máquina de von NeuMann
- exemplo 386, 486, Pentium I, ...
- é uma arquitetura projetada para implementar o
conceito de programa armazenado. - emprega um esquema de codificação interna,
utilizando o sistema binário.
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6O Modelo da Máquina de von NeuMann
- o código em binário é utilizado para
representar - 1) o dado que a máquina processa
- e
- 2) o programa que determina o processamento
(tradução de um algoritmo).
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7Elementos PrincipaisMáquina de von NeuMann
- Unidade de Memória Principal armazena os dados
e as instruções do programa. - Unidade de Controle gerencia a busca,
decodificação e a execução da instrução
codificada (do programa armazenado).
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8Elementos PrincipaisMáquina de von NeuMann
- ULA Unidade Aritmética e Lógica dedicada ao
desempenho das funções aritméticas e lógicas
pré-definidas, ou embutidas, na máquina. - conjunto de instruções da máquina operações
pré-definidas variam de acordo com a máquina.
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9Elementos PrincipaisMáquina de von NeuMann
- UCP Unidade Central de Processamento formada
pela ALU e Unidade de Controle. - juntas a UCP e a Unidade de Memória são
conhecidas como processador.
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10Elementos PrincipaisMáquina de von NeuMann
- Dispositivos de Entrada e Saída (E/S)
viabilizam a troca de informações entre um
usuário humano e o processador. - Memória Secundária arquivar dados e as
instruções quando as mesmas não estiverem em uso.
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11CaracterísticasMáquina de von NeuMann
- processador único e serial uma única máquina
que executa uma série de instruções e tarefas,
uma por vez. - Ciclo Instrução-Execução tarefa de buscar,
decodificar e executar as instruções codificadas
( do programa armazenado).
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12CaracterísticasMáquina de von NeuMann
- o Ciclo Instrução-Execução é executado pela
Unidade de Controle e é repetido enquanto houver
instruções, codificadas, do programa a serem
executadas. - a Unidade de Controle sabe identificar o momento
de parada HALT.
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13CaracterísticasMáquina de von NeuMann
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14CaracterísticasMáquina de von NeuMann
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15CaracterísticasMáquina de von NeuMann
- o conceito da operação seqüencial simplificou o
projeto de engenharia e aumentou a rapidez que a
máquina poderia executar um programa, fazendo-se
uma comparação como ENIAC (tarefas simultâneas ou
em paralelo).
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16ConseqüênciasMáquina de von NeuMann
- tornou-se sinônimo de máquinas eletrônicas de
computação. - automação baseada na execução de programas
armazenados.
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17ConseqüênciasMáquina de von NeuMann
- projeto lógico composto pelas unidades funcionais
básicas um processador central, uma unidade de
memória, dispositivos de E/S, e dispositivos de
memória secundária.
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18ConseqüênciasMáquina de von NeuMann
- codificação binária interna, para os dados e as
instruções. - operação serial, utilizando um único processador.
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19Máquina de von NeuMann
- entre 1946 e 1951, von Neumann e seus colegas
construíram o IAS.
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20Quem foi o Primeiro ?
- primeiro sistema operacional de computação
eletrônica de propósito geral (com programa
armazenado) é atribuído a Maurice Wilkes
Cambridge University. - EDSAC Electronic Delay Storage Automatic
Calculator.
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21EDSAC
- baseado nas propostas da máquina de von Neumann
e do EDVAC. - habilidade de interpretar programas em uma
linguagem de programação simbólica.
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22EDSAC
- as instruções simbólicas poderiam ser traduzidas
para as instruções em código binário, para
posteriormente serem executados pela máquina.
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23EDSAC
- as instruções simbólicas eram perfuradas em
fitas de papel e eram lidas pelo EDSAC, que as
convertia automaticamente para códigos binários.
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24EDSAC
- a forma simbólica para os programas é mais
adequada para o programador humano. - posteriormente , a forma simbólica tornou-se
conhecida como Linguagem Assembly.
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25Organização de Computadores
- refere-se a organização dos componentes básicos
de um sistema de computador e como esta
organização proporciona a implementação de
programas de computadores.
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26Organização de Computadores
- processador implementa o ciclo
Instrução-Execução. - E/S uma coleção de dispositivos, tais como, um
mouse, um teclado, um scanner, um monitor, uma
impressora, um plotter, etc, sendo todos
denominados periféricos.
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27Organização de Computadores
- Os Dispositivos de Entrada
- convertem a informação compreendida pelo ser
humano, em dados que podem ser lidos por uma
máquina, isto é, uma representação binária e
elétrica.
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28Organização de Computadores
- Os Dispositivos de Saída
- convertem os dados que podem ser lidos por uma
máquina, em uma representação compreensível ao
ser humano (textos, gráficos, sons, etc.)
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29Organização de Computadores
- Funções dos Dispositivos (E/S)
- serve como um tradutor nas comunicações, entre o
usuário e o processador (facilita operações de
entrada e saída). - provê acesso aos dispositivos de memória
secundária, onde pode-se armazenar dados e
programas.
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30Organização de Computadores
- sistema de processador UCP uma memória
principal. - UCP gerencia o ciclo Instrução-Execução.
- memória principal rápida para efetuar os
cálculos, e armazena os dados e os programas. - como se conectam ?
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31Organização de Computadores
- se conectam pelo BUS (barramento, caminho de
dados). - bus width (largura do barramento) é o número de
bits que podem ser movidos simultaneamente
através do barramento.
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