OC_Evolução

Organização de Computadores Linguagens, Níveis e Máquinas . Comunicação MulherXMáquina . Cibernética . Inteligência Artificial OC_Aula_02

Comunicação Homem X máquina ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Cibernética ,[object Object],[object Object]

Inteligência Artificial (IA) ,[object Object]

Linguagens e níveis ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Computador M0 Linguagem L0 Nível 0 Computador M1 Linguagem L1 Nível 1 Computador M2 Linguagem L2 Nível 2 Computador Mn Linguagem Ln Nível n

Linguagens e níveis ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Linguagens de Programação ,[object Object],[object Object]

Linguagem de Programação de alto nível ,[object Object]

Estágios da Evolução da Arquitetura de Computadores Linguagem de Alto Nível Linguagem de Máquina Linguagem Assembly (Baixo Nível ) Linguagem de 4a. Geração Custo de projeto Flexibilidade Desempenho Portabilidade Facilidade Velocidade de Projeto

Estágios da Evolução da Arquitetura de Computadores 00000000101000010000000000011000 00000000100011100001100000100001 10001100011000100000000000000000 10001100111100100000000000000100 10101100111100100000000000000000 10101100011000100000000000000100 00000011111000000000000000001000 Linguagem de Máquina Compilador Swap: muli $2,$5,4 add $2,$4,$2 lw $15,0($2) lw $16,4($2) sw $16,0($2) sw $15,4($2) jr $31 Linguagem Assembly Montador Swap (int v[], int k) { int temp; temp = v[k]; v[k] = v[k+1]; v[k+1] = temp; } Linguagem de Alto Nível

Linguagens e níveis ,[object Object],[object Object]

Linguagens e níveis ,[object Object],[object Object],No nível mais baixo da nossa estrutura, vamos encontrar o nível da lógica digital, cujos objetos de interesse são como portas lógicas. Cada porta lógica tem uma ou mais entradas digitais (0 ou 1) e calcula algumas funções muito simples como AND e OR. As portas lógicas podem ser combinadas para formar o principal dispositivo de computação, conhecido como processador. Lógica Digital Nível 0

Introdução ,[object Object],[object Object],[object Object],Hardware Nesse nível enxergamos um conjunto de (quase sempre) 8 a 32 registradores que formam uma memória local e um circuito chamado UAL que é apta a realizar operações aritméticas muito simples. Os registradores são conectados aos caminhos de dados, estrutura onde os dados fluem. Microarquitetura Nível 1 Lógica Digital Nível 0

Introdução ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Hardware Interpretação, execução Todos os fabricantes de computadores publicam um manual para cada um dos modelos de máquina que vendem, intitulado “Manual de Referência da Linguagem”. Descreve o conjunto de instruções da máquina. Arquitetura do Conjunto de Instruções Nível 2 Microarquitetura Nível 1 Lógica Digital Nível 0

Introdução ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Hardware Interpretação, execução Interpretação Parcial Algumas instruções são executadas no nível do sistema operacional, módulo que controla as funções da máquina. Outras instruções são executadas diretamente no hardware. Arquitetura do Conjunto de Instruções Nível 2 Microarquitetura Nível 1 Lógica Digital Nível 0 Sistema Operacional Nível 3

Introdução ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Hardware Interpretação, execução Interpretação Parcial Tradução (montador) Corresponde à linguagem de montagem, nada mais é que uma forma simbólica de representação das linguagens dos níveis mais baixos. Esse nível fornece um método para as pessoas escreverem programas para os níveis 1, 2 e 3 em uma forma não muito confortável. Arquitetura do Conjunto de Instruções Nível 2 Microarquitetura Nível 1 Lógica Digital Nível 0 Sistema Operacional Nível 3 Linguagem do Montador Nível 4

Introdução ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Hardware Interpretação, execução Interpretação Parcial Tradução (montador) Tradução (compilador) As linguagens do nível 5 em geral são projetadas para serem usadas por programadores de aplicação, com algum problema a ser resolvido. Tais linguagens são conhecidas como de alto nível. Arquitetura do Conjunto de Instruções Nível 2 Linguagens Orientadas à Solução de Problemas Nível 5 Microarquitetura Nível 1 Lógica Digital Nível 0 Sistema Operacional Nível 3 Linguagem do Montador Nível 4

Exercício05/Linguagens ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Evolução das Máquinas de Vários Níveis ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Evolução das Máquinas de Vários Níveis ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Estágios da Evolução da Arquitetura de Computadores ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

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Estágios da Evolução da Arquitetura de Computadores ,[object Object],[object Object],[object Object]

Estágios da Evolução da Arquitetura de Computadores Motorola, Intel, Cray Microprocessador Microcomputador VLSI 4ª: 1980- ???? IBM 360, DEC PDP-8 Microprogramação, Pipeline, Caches CIs 3ª: 1965-1980 IBM 7094, DEC PDP-1 Ponto Flutuante, Proc. de E/S Transistor 2ª: 1955-1964 ENIAC, IAS, UNIVAC Ponto fixo Válvulas 1ª: 1946-1954 Máq. Diferencial (Pascal) Máq. Analítica (Babbage) Mecânica Zero: 1642-1945 Representantes Características Tecnologia Geração/Período

Estágios da Evolução da Arquitetura de Computadores 239.078.908 4,4 47.846.890 4,4 16 M 400 M 500 Pentium Pro 200 1996 16.122.356 8,1 3.556.188 7,4 16 M 50 M 500 HP 9000 model 750 1991 154.673 4 42.105 3 256 k 240 k 150 IBM PC 1981 51.604 8.460 21.842 4.000 32 M 166 M 60.000 Cray-1 1976 13.135 66 10.855 16 4 k 330 k 500 PDP-8 1965 318 4.140 263 1.000 64 k 500 k 10.000 IBM S/360 model 50 1964 1 4.997 1 1.000 48 k 1,9 k 124.500 UNIVAC I 1951 Custo-Benefício Corrigido Preço Corrigido Custo-Benefício Preço (US$ mil) Mem. (Bytes) Desemp. (adições/seg) Potência (W) Nome Ano

Estágios da Evolução da Arquitetura de Computadores

Estágios da Evolução da Arquitetura de Computadores Aplicativos Software de Sistema Hardware

Exercício06/Linguagens ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

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