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1º ETAPA

1.1 INTRODUÇÃO A ARQUITETURA DE COMPUTADORES

Foi na Segunda Guerra Mundial que realmente nasceram os computadores atuais, a marinha americana em conjunto com a Universidade de Harvard desenvolveu o computador Harvard Mark I, projetado pelo professor Howard Aiken com base no calculador analítico de Babbage.

O Mark I ocupava 120m³ aproximadamente, conseguindo multiplicar dois números de dez dígitos em três segundos simultaneamente, em segredo o exército Americano desenvolvia um projeto semelhante que era chefiado pelos engenheiros J. Presper Eckert e John Mauchy, cujo resultado foi o primeiro computador a válvulas, o Eletronic Numeric Integrator And Calculator (ENIAC), capaz de fazer quinhentas multiplicações por segundo.

Nesse ponto John von Neumann propôs a ideia de modelar a arquitetura do computador segundo um sistema nervoso central que transformou os calculadores eletrônicos em "cérebros eletrônicos”.

A Arquitetura de von Neumann é uma arquitetura de computador que se caracteriza pela possibilidade de uma máquina armazenar seus programas no mesmo espaço de memória que os dados, podendo assim manipular tais programas.

A máquina proposta por Von Neumann reúne um dispositivo de armazenamento que pode ser primário (Registradores, memoria cache e memoria RAM), Unidade Logica Aritmética (ALU) que processa as informações e unidade de controle (UC) que controla toda entrada e saída de dados e informações que serão ou já foram processados.

Arquitetura de Von Neumann

Esta arquitetura pode ser definida em: Entrada  Processamento  Saída

Nos computadores atuais temos como principais os seguintes componentes:

Processador:

Principal responsável pela atividade de processamento de um sistema de computador que é composto por três partes.

ULA: Unidade lógica aritmética: Decodifica e executa as instruções em linguagem de máquina a cada etapa da execução dos dados.

UC: Unidade de controle: Gerencia a comunicação entre o ambiente interno e o externo movimentando dados entre o processador e seus periféricos entre outras funções.

Registradores: memória interna do processador: Espaço de armazenamento dos dados a serem processados.

Memoria Primarias:

Local onde um programa ou parte de um programa será armazenado temporariamente, a fim de possibilitar sua execução.

A hierarquia das memorias principais segue na seguinte ordem:

Registradores que tem um acesso mais rápido que a memória RAM, porém sua capacidade de armazenamento é pequena e seu custo maior.

Memoria Cache que tem um acesso mais rápido que a memoria RAM e mais lento que os registradores, este tem uma capacidade de armazenamento maior que a memoria cache porem com um custo ainda bem superior a memoria RAM.

Memoria