MICROPROCESSADORES E SISTEMA OPERACIONAL

MICROPROCESSADORES

E

SISTEMA

OPERACIONAL

MARÍLIA APARECIDA DE OLIVEIRA, TURMA INFO III

1 leva k segundos de execução. Quanto tempo uma instrução dos níveis 2, 3 e 4 levará?

Exercícios:

1) O que é linguagem de máquina?

R: É quando as instruções primitivas do computador formam uma linguagem que torna possível às pessoas se comunicarem com o computador. Conjunto de instruções que podem ser interpretados e executados diretamente pela CPU de um dado computador. É específica para cada computador.

2) Qual a diferença entre interpretação e tradução?

R: A diferença é que na tradução o programa inteiro em L2(novas instruções que formam uma linguagem) é primeiramente convertido para um programa em L1(instruções embutidas de máquina que formam uma linguagem), o programa L2 é abandonado, e então o novo programa em L1 é executado. Na interpretação, depois de cada instrução L2 ser examinada e decodificada, ela é executada imediatamente.

3) O que é um montador?

R: É um tradutor que transforma um programa escrito em uma linguagem simbólica (de baixo nível) em instruções equivalentes em uma linguagem de máquina. Esta tradução mantém uma relação 1x1, ou seja, cada instrução em linguagem simbólica é traduzida para uma instrução em linguagem de máquina.

4) O que é um microprograma?

R: Ao contrário do nível 0 (nível de lógica digital) que ainda não existe o conceito de programa como uma seqüência de instruções a serem executadas, no nível 1 (que é o nível de microprogramação) há definitivamente um programa, denominado microprograma que tem por função interpretar instruções de nível 2 (nível de máquina convencional).

5) O que é uma máquina virtual?

R: Máquina virtual é aquela que possui uma linguagem mais conveniente como linguagem de máquina (L2, por exemplo). Programas escritos nessa linguagem poderiam ser executados pela máquina virtual correspondente.

6) O que é sistema em lote (batch)?

R: Foi como ficou conhecido os primeiros sistemas operacionais que liam os decks de cartões e imprimiam a saída em uma impressora de linha.

7) O que são sistemas de tempo compartilhado (time-sharing systems)?

R: São sistemas operacionais que permitem que vários programadores se comuniquem diretamente com o computador. Através de terminais remotos conectados a um computador central por meio de linhas telefônicas, o programador pode digitar um programa e obter os resultados quase que imediatamente, independente do lugar que esteja.

8) O que é hardware, software e firmware?

R: Hardware – circuitos eletrônicos, juntamente com a memória e dispositivos de entrada e saída (parte física do computador).

Software – algoritmos (instruções detalhadas) e suas representações para o computador – os programas.

Firmware – é uma forma intermediária entre o hardware e software.

9) O que são máquinas multnível?

R: Computadores modernos possuem dois ou mais níveis. Existe o nível0 que é o nível de lógica digital; o nível1 que é o nível de microprogramação; o nível2 que é o nível de máquina convencional; nível3 que é o de sistema operacional; nível4 que é o nível de montagem e o nível5 que é o de linguagem orientada para problemas.

10) Descreva a máquina de Von Neumann.

R: Nos anos 40 o matemático John Von Neumann desenvolveu um modelo teórico do funcionamento dos computadores. Este modelo é usado até hoje com apenas algumas modificações. As principais características deste modelo são: uma única UCP responsável por todo controle do fluxo de dados, uma memória única e dispositivos de E/S. A maioria dos computadores tem sido construída desta maneira até o surgimento das arquiteturas paralelas e redes neurais. O sucesso deste modelo se justifica pelo fato de que o processador (UCP) desempenha uma função por vez e toma os dados e programas de um único banco de memória. Isto torna o processamento rápido, mas um passo da seqüência por vez, facilitando assim a programação.

11) Faça uma comparação entre o desenvolvimento tecnológico dos marcos da arquitetura de computadores.

R: Visão breve de alguns destes marcos do desenvolvimento da arquitetura de computadores:

- Geração 0: Computadores mecânicos (1642 - 1945): a primeira pessoa a construir uma máquina de calcular foi Blaise Pascal, que era inteiramente mecânico, utilizava engrenagens e funcionava através de uma manivela operada manualmente. Essa máquina podia apenas subtrair e somar. Trinta anos mais tarde o grande matemático alemão Barão Gottfried Wilhelm von Leibniz construir uma outra máquina mecânica que também podia multiplicar e dividir. Nada mais aconteceu durante 150 anos, até que, Charles Babbage projetou e construiu uma máquina de diferenças que só podia somar e subtrair e foi projetada para calcular tabelas de números úteis à navegação naval. Projetada para executar um algoritmo simples utilizando polinômios. O aspecto mais interessante era seu método de saída: perfurava os resultados numa placa de cobre com um buril de aço, prenunciando os ulteriores meios de apenas uma escrita. Babbage logo se cansou dessa máquina, pois podia executar um algoritmo investindo no projeto de uma sucessora, a máquina analítica. Ela possuía 4 componentes: o armazenamento (memória), o engenho (unidade de cálculos), a seção de entrada (leitura de cartões perfurados) e seção de saída (saída perfurada e impressa). O engenho podia aceitar operandos do armazenamento, soma-los, subtraí-los, multiplica-los ou dividi-los. Essa máquina era inteiramente mecânica e de uso geral. Uma vez que a máquina analítica precisava de uma linguagem de montagem simples, era programável, ela precisava de um software. Babbage contratou Ada Augusta Lovelac que foi a primeira programadora de computadores