1 Introdu O Organiza O De Computadores

1 Introdução à organização de computadores

A motivação para criar máquinas de computação sempre foi, essencialmente, melhorar a velocidade de cálculos, adicionalmente, buscava-se também reduzir fontes de erros, tais como distrações, descuidos e cansaço.

1.1 Primórdios

Os primórdios das máquinas computacionais foram marcados pela criação das máquinas de calcular, tais como a Pascalene (Pascal, 1642–43), o Stepped Reckoner (Leibniz, 1674) e o Engenho a diferenças (Babbage, 1822–1842) [4, 9].
A Pascalene era capaz de realizar adição em cinco dígitos, com engrenagens em dois conjuntos de seis elementos e mecanismo de carry diferenciado daquele de Schickard, aparentemente Blaise Pascal não conhecia esse outro mecanismo quando propôs sua máquina.
O Stepped Reckoner, de Gottfried Wilhelm von Leibniz, apresentava uma engrenagem cilíndrica em passos, usando a Pascalene como componente. Integrava ainda mecanismos para realizar multiplicação, com operandos de cinco e doze dígitos e resultados de até 16 dígitos.
O Difference Engine foi concebido inicialmente por J. H. Mueller em 1786 como uma calculadora de propósito geral aplicável a qualquer função que pudesse ser aproximada por um polinômio dado um intervalo de interesse. A máquina realizava uma única operação aritmética (adição) e implementava um único algoritmo (método das diferenças finitas por polinômios), integrando ainda um dispositivo para impressão.
A motivação de Babbage em desenvolver o engenho a diferenças foi um projeto do governo francês iniciado em 1794, coordenado pelo Barão Gaspard de Prony para calcular manualmente diversas tabelas matemáticas, que incluiu o cálculo de tabela de logaritmos para números naturais entre 1 e 200.000 com 19 casas decimais e o cálculo de tabelas trigonométricas.
Apesar de consumir cerca de 17000 libras do governo britânico no projeto, Babbage nunca concluiu efetivamente o engenho de diferenças, concentrando esforços em outro projeto (o engenho analítico). O engenho de