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Fundamentos da Computação - Coggle Diagram
Fundamentos da Computação
Introdução
Computador Digital
resolver problemas executando instruções previamente fornecidas
Ex.: some dois números
Circuitos de um computador (hardware)
Linguagem de máquina
Conjunto limitado e simples de instruções
Soma, comparação, ...
Problema
muito distante da linguagem natural
Complexidade do que precisa ser feito ALTA
conjunto de instruções SIMPLES
Arquiteturas
Von Neumann
barramento externo compartilhado para dados e endereços
baixo custo
desempenho limitado pelo gargalo do barramento
modelo refinado: UC, ULA, E/S, registradores
podem ser abstraídos por PROCESSADOR
Computadores são organizados pelo barramento
Processador
busca instruções da memória, executa e retorna para a memória os valores resultantes
Memória
armazena DADOS e INSTRUÇÕES
Dispositivos de Entrada e Saída
Interação com o usuário
Registradores
Harvard
existem 2 barramentos independentes:
1 DADOS, 1 ENDEREÇOS
a cache de nível L1 é um exemplo de arquitetura de Harvard :fire:
encarece o sistema
reduz o gargalo de barramento
Máquina Multinível
Pode ser vista como tendo vários níveis
Cada nível com sua linguagem propriada para instruções
Modelo 6 Níveis
Nível 5
Linguagem para solução de problemas
Nível 4
Linguagem de montador (Assembly)
Nível 3
Sistema Operacional (define a multitarefa)
Nível 2
Arquitetura do conjunto de instruções
Nível 1
define a microarquitetura (RISC x CISC)
Nível 0
Lógica Digital
Conclusões
computadores são projetados como uma série de níveis, construídos uns sobre os outros
cada nível é uma abstração distinta, com seus objetos e operações
A abstração permite ignorar detalhes irrelevantes de níveis mais baixos reduzindo a complexidade
Programador de um nível não deve se preocupar com níveis inferiores, geralmente
Nos primeiros computadores a fronteira entre hardware e software era clara
Atualmente essa fronteira não é tão clara... Hardware e software são equivalentes logicamente