Software Básico
Marcos da Arquitetura de Computadores
Capítulo 1
Mitsuo Takaki
http://www.cin.ufpe.br/~mt2/
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Marcos da Arquitetura de
Computadores
• A arquitetura dos computadores evolui com o
tempo.
• Cada fase teve sua importância para tornar o
computador no que é hoje em dia.
Computadores Mecânicos (1642-1945)
Geração 0
• As primeiras calculadores eram puramente
mecânicas e realizavam operações simples.
– Utilizava engrenagens.
• Charles Babbage mudou a forma como os
resultados eram exibidos: uma chapa de cobre
perfurada.
– Precursor dos cartões perfurados e CDROMs.
Computadores Mecânicos (1642-1945)
Geração 0
• Babbage se dedicou a criar uma nova máquina
composta de:
– Armazenagem (memória);
– Moinho (unidade de cálculo);
– Seção de entrada (leitora de cartões perfurados);
– Seção de saída (impressora de cartões
perfurados).
Computadores Mecânicos (1642-1945)
Geração 0
• O seu grande avanço era ter um propósito
geral.
– A leitora identificava operações nos cartões e os
executava.
– Com diferentes programas, diferentes funções
eram realizadas.
• Era programável.
– Ada Augusta Lovelace foi contratada para criar os
programas.
• Primeira programadora da história.
Computadores Mecânicos (1642-1945)
Geração 0
• Seu projeto falhou devido à alta complexidade
para depurar sua máquina.
– Estava muito a frente do seu tempo.
• Howard Aiken criou um computador baseado
nessas idéias.
– Utilizava relés invés de rodas dentadas.
– Foi chamado de Mark I.
Válvulas (1945-1955)
1ª Geração
• O COLOSSUS foi o primeiro computador
inventado a válvulas.
– O projeto ficou guardado por muitos anos.
• O ENIAC é considerado
computador a válvulas.
o
primeiro
Válvulas (1945-1955)
1ª Geração
• Von Neumann identificou vários problemas na
abordagem dos computadores da época.
– Propôs representar os programas de forma digital
na memória, junto com os dados.
• Invés de programar através de cabos e interruptores.
– Propôs mudar a forma como as operações eram
realizadas.
– Batizada de máquina de Von Neumann.
• É base dos computadores modernos.
Máquina de Von Neumann
Transistores (1955-1965)
2ª Geração
• Permitiu reduzir consideravelmente o
tamanho dos computadores, além de tornálos mais confiáveis.
• A máquina PDP-8 introduziu o conceito de
barramento.
– Um conjunto de fios paralelos que conectam os
componentes de um computador.
Barramento
Transistores (1955-1965)
2ª Geração
• O computador 6600 foi lançado e utilizava um
novo conceito:
– Era dividida em várias unidades funcionais para
realizar adição, multiplicação, divisão...
– Possuía vários pequenos computadores internos
que cuidavam dos detalhes de jobs e E/S.
Circuitos Integrados (1965-1980)
3ª Geração
• Tornou possível embutir vários transistores em
um único CI.
• IBM introduziu o conceito de famílias de
máquinas.
– Compatíveis e capazes de rodar os mesmos
programas.
Circuitos Integrados (1965-1980)
3ª Geração
• IBM também foi a primeira a criar uma
máquina que emulasse outros computadores.
– Permitia executar os programas antigos sem
precisar convertê-los.
– A emulação era possível porque os computadores
antigos utilizavam microprogramas.
Integração em Larga Escala (1980-?)
4ª Geração
• Permitiu embutir milhões de transistores em
um único chip.
• Possibilitou criar computadores cada vez
menores e mais rápidos.
• Um novo desenvolvimento denominado RISC
começa a se impor.
– Substituindo as complicadas arquiteturas CISC.
Computadores Invisíveis
5ª Geração
• O tamanho dos computadores seguem
diminuindo.
• Há uma mudança de paradigma.
– Computadores passam a fazer parte de vários
dispositivos.
– Computação ubíqua ou pervasiva.