Simulador de Computador

Uma Arquitetura Concreta para a
Máquina de von Neumann
Jorge Fernandes
Fevereiro de 2005

Uma Arquitetura Concreta para a
Máquina de von Neumann
• Proposta em 1946
• Máquina composta por órgãos:
– Memória (MEM)
• Armazena dados, onde alguns destes dados são interpretados como instruções de um programa a ser executado pela CPU

– Unidade Central de Processamento
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•

Unidade de controle (UC)
Unidade de cálculos aritméticos e lógicos (UAL)
Registrador de instrução (IR)
Ponteiro de instrução (IP)
Registrador de uso geral (acumulador - ACC)

– Dispositivos de Entrada e Saída
• INPUT_DEVICE
• OUTPUT_DEVICE

Organização Geral de um
Computador de von Neumann
Hardware
Processador
Dispositivo
de Entrada 1
Dispositivo
de Entrada 2

Memória
(RAM)

Dispositivo de Saída 1
Dispositivo
de Saída 2

Dispositivo de Entrada e Saída (Híbrido)

Um “Computador Visível” para
Entender como o Sofware Funciona
INPUT_DEVICE
Sinais de Controle (rd)

Fluxo de dados
MEM-Memória com Posições Endereçaveis

mem[0] mem[1] mem[2] mem[3]
Fluxo de dados mem[4] mem[5] mem[6] mem[7]
Processador
(CPU)
Sinais de controle mem[8] mem[9] mem[10] mem[11]
(rd/wr)
mem[12] mem[13] mem[14] mem[15]

Sinais de Controle (wr)

Fluxo de dados
OUTPUT_DEVICE

O Processador ou Central Processing Unit – CPU ou Unidade Central de Processamento – UCP

Atenção!
O termo CPU é muitas vezes usado de forma errônea para se referir ao GABINETE de um computador pessoal, que contém, além da CPU, dispositivos de armazenamentos, entrada e saída de dados, memória RAM, etc

O Processador é Classicamente
Organizado em Três Partes
• Registradores
– Pequeno conjunto de células com nomes específicos, para leitura e gravação de dados em baixíssimo tempo.

• Unidade Aritmética Lógica (UAL)
– Efetua transformações sobre dados (soma, subtração, operações lógicas - and, ou, etc.)

• Unidade de Controle
– Interpretar os comandos ou