Arquitetura De Von Neumann

Universidade Federal do Rio Grande

Arquitetura de Von Neumann

Professor Doutor: Luciano

Alunos: Camila Pedroso

Diogo Marcelino

Willian Dutra

Santo Antônio da Patrulha

2011

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INTRODUÇÃO

John Von Neumann propôs que as instruções, lidas na época por cartões perfurados, fossem

gravadas na memória do computador; o que faria sua execução e leitura mais rápidas, uma vez que se

davam eletronicamente.

Neumann contribuiu para a construção dos computadores de forma grandiosa, pois, ainda hoje a maioria

destas máquinas segue o modelo inventado pelo mesmo.

“Em meados da década de 30, Johnny estava fascinado pelo problema da turbulência hidrodinâmica. Foi

então que tomou consciência dos mistérios subjacentes ao tema das equações diferenciais parciais não

lineares. O seu trabalho, desde o início da Segunda Guerra Mundial, foca o estudo das equações da

hidrodinâmica e da teoria dos choques. Os fenómenos descritos por estas equações não lineares são

analiticamente estranhos e desafiam mesmo a visão qualitativa dos métodos presentes. O trabalho

numérico parecia-lhe o caminho mais promissor para obter uma ideia do comportamento destes sistemas.

Isto impeliu-o a estudar as novas possibilidades da computação em máquinas electrónicas."

O projeto da bomba de hidrogénio teve, portanto, uma grande importância no desenvolvimento

da computação, uma vez que von Neumann eStanislaw Ulam desenvolveram simulações no computador

digital de von Neumann, usado para computações hidrodinâmicas. Durante esse período, contribuiu para

o desenvolvimento do método de Monte Carlo, que permitia a aproximação de problemas complexos

através de números aleatórios. Uma vez que usar listas de números aleatórios verdadeiros tornava o

ENIAC extremamente lento, von Neumann desenvolveu uma maneira de criar números pseudoaleatórios,

usando o middle square method (na verdade, este não é um método muito eficaz, pois o seu

período é muito curto e tem defeitos graves. Von Neumann estava consciente destes defeitos do método,

mas para os seus objectivos o método era rápido e os seus erros fáceis de detectar.) Logo após von

Neumann ter se interessado pelo ENIAC, a escola Moore solicitou e recebeu um contrato para o

desenvolvimento de um computador mais potente, denominado EDVAC[10]. Enquanto era consultor da

Moore School of Electrical Engineering sobre o EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic

Calculator), um dos primeiros computadores electrónicos binários e sucessor do ENIAC, von Neumann

escreveu um artigo intitulado First Draft of a Report on the EDVAC, no qual propunha um computador

composto por uma estrutura simples mas fixa com um controlo programado, que seria capaz de executar

qualquer comando sem haver necessidade de se alterar o hardware (a sua ideia era a técnica do programaguardado).

O relatório sobre o EDVAC se tornou um dos primeiros documentos a descrever a disposição

interna e os princípios de funcionamento dos computadores modernos. Ao assinar tal relatório com o seu

nome de matemático prestigiado, von Neumann conferiu-lhe uma audiência e uma legitimidade

inesperadas, muito úteis para obter os créditos militares, mas, ao mesmo tempo, atribuiu a si próprio toda

a glória da invenção do computador. Ainda que tenha sido um personagem importante na história da

computação, a atribuição desse mérito a von Neumann ignora o trabalho de seus colaboradores,

contemporâneos e até predecessores, que igualmente trabalharam no desenvolvimento do computador.”

Sugeria a existência de uma instrução máquina, chamada conditional control transfer, que

permitia a interrupção e reinício do programa em qualquer ponto da computação. Sugeria igualmente

guardar programas na mesma unidade de memória que os dados, o que permitiria que as instruções

fossem aritmeticamente modificadas do mesmo modo que os dados. Uma unidade central de

processamento, composta pela unidade de controlo e por uma ou mais unidades de execução, extrairia

quer dados quer instruções da memória, operando sobre elas e devolvendo-as de novo à memória. O

resultado era muito mais rápido, a programação e computação mais eficientes, pois permitiam que as

instruções fossem escritas como sub-rotinas que não requeriam uma nova programação para cada novo

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problema (as rotinas mais longas podiam ser alteradas por partes, sendo os resultados intermédios

guardados na memória e sendo usados para o resultado final).

Quer a implementação das componentes físicas independentes, quer as interacções entre

elementos,