O documento descreve a hierarquia de níveis de um computador, começando pelo nível 6 do usuário e aplicações até o nível 0 de lógica digital e componentes físicos. Cada nível tem uma função específica na execução de programas em diferentes linguagens no computador. O documento fornece detalhes sobre a função de cada um dos seis níveis hierárquicos.

1. Introdução à
Arquitetura de
Computadores
Prof.ª Ms. Elaine Cecília Gatto
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2. Hierarquia de Níveis
• Computadores são capazes de resolver uma grande variedade
de problemas;
• Computadores devem ser capazes de executar programas nas
mais diversas linguagens;
• Um computador pode ser dividido em níveis;
• Cada nível tem uma função específica;
• Atualmente os computadores podem ser hierarquizados em
até seis níveis;
• A figura a seguir apresenta os níveis de hierarquia de um
computador atual.
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3. Hierarquia de Níveis
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4. Hierarquia de Níveis
• Nível 6
• É o nível do usuário;
• É composto de aplicações;
• É o nível que todos nós conhecemos e utilizamos;
• É o nível que executa programas como processadores de
textos, imagens, planilhas eletrônicas, música, vídeo, jogos,
etc.;
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5. Hierarquia de Níveis
• Nível 5
• É o nível de linguagem de alto nível;
• Linguagens de programação: C, C++, Fortran, LISP, Pascal,
Prolog, etc.
• Essas linguagens são traduzidas para uma linguagem que a
máquina consegue entender;
• O programador não precisa saber todos os detalhes de
implementação da linguagem para utilizá-la;
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6. Hierarquia de Níveis
• Nível 4
• É o nível da lingugem simbólica;
• Uma linguagem de programação de alto nível é traduzida para
uma linguagem simbólica;
• A linguagem simbólica é diretamente traduzida para a
linguagem de máquina;
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7. Hierarquia de Níveis
• Nível 3
• É o nível do software do sistema;
• Trata das instruções de operação do sistema;
• É o sistema operacional;
• É responsável por:
• Multiprogramação;
• Proteção de memória;
• Sincronização de processos;
• Etc.
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8. Hierarquia de Níveis
• Nível 2
• É o nível da arquitetura do conjunto de instruções, também
chamado de ISA ou nível de máquina;
• Consiste da linguagem de máquina reconhecida pela
arquitetura particular do sistema computacional;
• Programas em linguagem de máquina são executados
diretamente pelos circuitos eletrônicos;
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9. Hierarquia de Níveis
• Nível 1
• É o nível de controle;
• Aqui é o local onde a unidade de controle se assegura que as
instruções sejam decodificadas e executadas adequadamente
e de que os dados sejam movidos para onde e quando eles
devem ser.
• As instruções de máquina passadas para a unidade de
controle, são executadas uma por vez, fazendo com que as
ações requeridas sejam executadas.
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10. Hierarquia de Níveis
• Nível 1
• Duas formas de projetar a unidade de controle:
• Hardware: são extremamente rápidas pois são projetadas em
blocos de lógica digital, sendo componentes físicos do sistema.
Não são facilmente modificadas, entretanto a execução da
instrução é extremamente rápida.
• Microprogramada: utilizando microprogramas que é um
programa escrito em linguagem de baixo nível. É como uma
virtualização da parte física. Podem ser modificadas facilmente,
entretanto, exigem uma camada a mais de tradução de 10
linguagem, o que torna a execução da instrução mais lenta.

11. Hierarquia de Níveis
• Nível 0
• É o nível de lógica digital;
• É onde estão os componentes físicos do sistema de
computação: portas e fios;
• É onde estão os blocos básicos de construção, as
implementações da lógica matemática, que são comuns a
todos os sistemas computacionais.
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12. Hierarquia de Níveis
• O nível abaixo do nível 0
• Pertence ao domínio da engenharia elétrica;
• Chama-se nível de dispositivo;
• Os projetistas enxergam neste nível, os transistores
individuais, que são os elementos de nível mais baixo para
projetistas de computadores;
• Física do estado sólido é a área que estuda o funcionamento
interno de um transistor (eletrônica analógica);
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13. Referencias
1. MONTEIRO, Mario A. Introdução a Organização de Computadores.
5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007
2. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de
Computadores. 5ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
3. STALLINGS, William. Arquitetura e Organização de Computadores.
8ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.
4. NULL, Linda. Princípios Básicos de Arquitetura e Organização de
Computadores. 2ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2010.
5. LORIN, Harold. Introducao a Arquitetura e Organizacao de 13
Computadores. Rio de Janeiro: Campus, 11985.

14. Referencias
1. PATTERSON, David A.; HENNESSY, John L. Computer Organization
and Design: The Hardware And Software Interface. 2ª ed. San
Francisco, USA: Morgan Kaufmann, 1998.
2. PATTERSON, David A.; HENNESSY, John L. Organização e Projeto de
Computadores: A Interface Hardware e Software. 2ª ed. Rio de
Janeiro: LTC, 2000.
3. WEBER, Raul Fernando. Fundamentos de Arquitetura de
Computadores. 3ª ed. Porto Alegre, RS: Bookman, Instituto de
Informatica da UFRGS, 2008.
4. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de
Computadores. 4ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001.
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5. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de
Computadores. 5ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009.

15. Referencias
1. HENNESSY, JOHAN L. Arquitetura de Computadores: uma
abordagem quantitativa. Rio de Janeiro: Campus, 2003.
2. REBONATO, MARCELO T. Organização de Computadores: notas de
aula. Universidade de Passo Fundo.
3. RICARTE, IVAN l. M. Organização de Computadores. Universidade
Estadual de Campinas.
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