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Introdução à Programação
COM 100
Notas de Aula 02
UFOP – ICEB – DECOM Prof. Marcelo Luiz Silva Red
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O Modelo da Máquina de von NeuMann John von Neumann (1903-1954), nasceu em Budapeste – Hungria. 1930 – Institute for Advanced Study, Princeton, New Jersey. seu trabalho possibilitou o projeto básico da geração moderna dos computadores eletrônicos.
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O Modelo da Máquina de von NeuMann EDVAC – Electronic Discrete Variable Computer. principal característica: armazenamento de um programa codificado. a programação manual poderia ser evitada, com a codificação e o armazenamento das instruções.
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O Modelo da Máquina de von NeuMann um computador poderia ser compreendido nos termos de sua arquitetura, ao invés dos termos de engenharia de seus dispositivos. nesta abordagem, a tecnologia por trás das máquinas poderia se modificar, não necessariamente o projeto lógico.
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O Modelo da Máquina de von NeuMann exemplo: 386, 486, Pentium I, ... é uma arquitetura projetada para implementar o conceito de “programa armazenado”. emprega um esquema de codificação interna, utilizando o sistema binário.
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O Modelo da Máquina de von NeuMann o código em binário é utilizado para representar: 1) o dado que a máquina processa; e 2) o programa que determina o processamento (tradução de um algoritmo).
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Elementos PrincipaisMáquina de von NeuMann
Unidade de Memória Principal: armazena os dados e as instruções do programa. Unidade de Controle: gerencia a busca, decodificação e a execução da instrução codificada (do programa armazenado).
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Elementos PrincipaisMáquina de von NeuMann
ULA – Unidade Aritmética e Lógica: dedicada ao desempenho das funções aritméticas e lógicas pré-definidas, ou embutidas, na máquina. conjunto de instruções da máquina: operações pré-definidas – variam de acordo com a máquina.
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Elementos PrincipaisMáquina de von NeuMann
UCP – Unidade Central de Processamento: formada pela ALU e Unidade de Controle. juntas a UCP e a Unidade de Memória são conhecidas como “processador”.
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Elementos PrincipaisMáquina de von NeuMann
Dispositivos de Entrada e Saída (E/S): viabilizam a troca de informações entre um usuário humano e o processador. Memória Secundária: arquivar dados e as instruções quando as mesmas não estiverem em uso.
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CaracterísticasMáquina de von NeuMann
processador único e serial: uma única máquina que executa uma série de instruções e tarefas, uma por vez. Ciclo Instrução-Execução: tarefa de buscar, decodificar e executar as instruções codificadas ( do programa armazenado).
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CaracterísticasMáquina de von NeuMann
o Ciclo Instrução-Execução é executado pela Unidade de Controle e é repetido enquanto houver instruções, codificadas, do programa a serem executadas. a Unidade de Controle sabe identificar o momento de parada – HALT.
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CaracterísticasMáquina de von NeuMann
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CaracterísticasMáquina de von NeuMann
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CaracterísticasMáquina de von NeuMann
o conceito da operação seqüencial simplificou o projeto de engenharia e aumentou a rapidez que a máquina poderia executar um programa, fazendo-se uma comparação como ENIAC (tarefas simultâneas ou em paralelo).
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ConseqüênciasMáquina de von NeuMann
tornou-se sinônimo de máquinas eletrônicas de computação.
automação baseada na execução de programas armazenados.
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ConseqüênciasMáquina de von NeuMann
projeto lógico composto pelas unidades funcionais básicas: um processador central, uma unidade de memória, dispositivos de E/S, e dispositivos de memória secundária.
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ConseqüênciasMáquina de von NeuMann
codificação binária interna, para os dados e as instruções.
operação serial, utilizando um único processador.
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Máquina de von NeuMann entre 1946 e 1951, von Neumann e seus colegas construíram o IAS.
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Quem foi o Primeiro ? primeiro sistema operacional de computação eletrônica de propósito geral (com programa armazenado) é atribuído a Maurice Wilkes – Cambridge University. EDSAC – Electronic Delay Storage Automatic Calculator.
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EDSAC
baseado nas propostas da máquina de von Neumann e do EDVAC. habilidade de interpretar programas em uma linguagem de programação simbólica.
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EDSAC
as instruções simbólicas poderiam ser traduzidas para as instruções em código binário, para posteriormente serem executados pela máquina.
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EDSAC
as instruções simbólicas eram perfuradas em fitas de papel e eram lidas pelo EDSAC, que as convertia automaticamente para códigos binários.
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EDSAC
a forma simbólica para os programas é mais adequada para o programador humano. posteriormente , a forma simbólica tornou-se conhecida como Linguagem Assembly.
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Organização de Computadores
refere-se a organização dos componentes básicos de um sistema de computador e como esta organização proporciona a implementação de programas de computadores.
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Organização de Computadores processador: implementa o ciclo Instrução-Execução. E/S: uma coleção de dispositivos, tais como, um mouse, um teclado, um scanner, um monitor, uma impressora, um plotter, etc, sendo todos denominados “periféricos”.
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Organização de Computadores
Os Dispositivos de Entrada: convertem a informação compreendida pelo ser humano, em dados que podem ser lidos por uma máquina, isto é, uma representação binária e elétrica.
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Organização de Computadores
Os Dispositivos de Saída convertem os dados que podem ser lidos por uma máquina, em uma representação compreensível ao ser humano (textos, gráficos, sons, etc.)
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Organização de ComputadoresFunções dos Dispositivos (E/S) serve como um tradutor nas comunicações, entre o usuário e o processador (facilita operações de entrada e saída). provê acesso aos dispositivos de memória secundária, onde pode-se armazenar dados e programas.
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Organização de Computadores sistema de processador: UCP + uma memória principal. UCP: gerencia o ciclo Instrução-Execução. memória principal: rápida para efetuar os cálculos, e armazena os dados e os programas. como se conectam ?
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Organização de Computadores se conectam pelo BUS (barramento, caminho de dados). bus width (largura do barramento): é o número de bits que podem ser movidos simultaneamente através do barramento.
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