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Arquitetura de Computadores

CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO À ARQUITETURA DE COMPUTADORES 1.1 Introdução Computador: Máquina programável, de propósito geral, que processa informação. Seqüência de instruções (de uma dada linguagem de programação) que operam sobre dados, realizando um processamento de informação específico. Operação que realiza algum processamento básico de informação. Exemplo: somar dois números, armazenar um dado, etc. (Linguagem de Programação). Conjunto de instruções associadas a uma sintaxe e uma semântica específicas. COMPUTADOR (HARDWARE + SOFTWARE) OPERADOR (HUMANO) E/S CPU

Programa:

Instrução:

Linguagem:

MEMÓRIA

Linguagem Humana: • Vaga. • Complexa. • Simbólica.

Linguagem de Máquina: • Precisa. • Simples. • Numérica.

Figura 1.1 O problema de comunicação humano-computador. • Problema: Como expressar as especificações de processamento de informação definidas por um operador humano de uma forma que possa ser “entendida” pelo computador?

Arquitetura de Computadores

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Solução:

Lh → ... Li ... → L2 → L1 → L0

onde, Lh = Linguagem humana, Li = linguagem intermediária, (i = 1, 2, ...), L0 = Linguagem “entendida” pelo hardware. A linguagem Li+1 é mais complexa que a linguagem Li. Máquina virtual Mi que possui uma Máquina Virtual de Nível i: linguagem associada Li cujas instruções operam sobre um espaço de memória virtual associado. Conversão Li+1 → Li: • Tradução: Programa Tradutor (no nível Li) converte um programa escrito na linguagem Li+1 (Programa Fonte) em um programa na linguagem Li (Programa Objeto). O programa tradutor pode ser: • Compilador. • Montador. • Interpretação: Programa Interpretador (no nível Li) converte cada instrução de um programa em Li+1 para a sua equivalente em Li, executando-a na máquina Mi imediatamente após a sua conversão. As instruções são convertidas e executadas uma a uma, seqüêncialmente. Máquina Multi-Nível: • Computador pode ser visto como um conjunto hierárquico de máquinas virtuais.