hierarquia de níveis

Introdução à Arquitetura de Computadores Prof.ª Ms. Elaine Cecília Gatto

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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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• 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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• 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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• 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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• 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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• 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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• 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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• 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 linguagem, o que torna a execução da instrução mais lenta.


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• 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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• 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);

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 Computadores. Rio de Janeiro: Campus, 11985.

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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.

5. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de Computadores. 5ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009.

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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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hierarquia de níveis

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