Hierarquia de níveis

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Hierarquia de níveis

  1. 1. Introdução àArquitetura deComputadoresProf.ª Ms. Elaine Cecília Gatto 1
  2. 2. Hierarquia de Níveis• Computadores são capazes de resolver uma grande variedade de problemas;• Computadores devem ser capazes de executar programas nas mais diversas linguagens;• Um computador pode ser dividido em níveis;• Cada nível tem uma função específica;• Atualmente os computadores podem ser hierarquizados em até seis níveis;• A figura a seguir apresenta os níveis de hierarquia de um computador atual. 2
  3. 3. Hierarquia de Níveis 3
  4. 4. Hierarquia de Níveis• Nível 6• É o nível do usuário;• É composto de aplicações;• É o nível que todos nós conhecemos e utilizamos;• É o nível que executa programas como processadores de textos, imagens, planilhas eletrônicas, música, vídeo, jogos, etc.; 4
  5. 5. Hierarquia de Níveis• Nível 5• É o nível de linguagem de alto nível;• Linguagens de programação: C, C++, Fortran, LISP, Pascal, Prolog, etc.• Essas linguagens são traduzidas para uma linguagem que a máquina consegue entender;• O programador não precisa saber todos os detalhes de implementação da linguagem para utilizá-la; 5
  6. 6. Hierarquia de Níveis• Nível 4• É o nível da lingugem simbólica;• Uma linguagem de programação de alto nível é traduzida para uma linguagem simbólica;• A linguagem simbólica é diretamente traduzida para a linguagem de máquina; 6
  7. 7. Hierarquia de Níveis• Nível 3• É o nível do software do sistema;• Trata das instruções de operação do sistema;• É o sistema operacional;• É responsável por: • Multiprogramação; • Proteção de memória; • Sincronização de processos; • Etc. 7
  8. 8. Hierarquia de Níveis• Nível 2• É o nível da arquitetura do conjunto de instruções, também chamado de ISA ou nível de máquina;• Consiste da linguagem de máquina reconhecida pela arquitetura particular do sistema computacional;• Programas em linguagem de máquina são executados diretamente pelos circuitos eletrônicos; 8
  9. 9. Hierarquia de Níveis• Nível 1• É o nível de controle;• Aqui é o local onde a unidade de controle se assegura que as instruções sejam decodificadas e executadas adequadamente e de que os dados sejam movidos para onde e quando eles devem ser.• As instruções de máquina passadas para a unidade de controle, são executadas uma por vez, fazendo com que as ações requeridas sejam executadas. 9
  10. 10. Hierarquia de Níveis• Nível 1• Duas formas de projetar a unidade de controle: • Hardware: são extremamente rápidas pois são projetadas em blocos de lógica digital, sendo componentes físicos do sistema. Não são facilmente modificadas, entretanto a execução da instrução é extremamente rápida. • Microprogramada: utilizando microprogramas que é um programa escrito em linguagem de baixo nível. É como uma virtualização da parte física. Podem ser modificadas facilmente, entretanto, exigem uma camada a mais de tradução de 10 linguagem, o que torna a execução da instrução mais lenta.
  11. 11. Hierarquia de Níveis• Nível 0• É o nível de lógica digital;• É onde estão os componentes físicos do sistema de computação: portas e fios;• É onde estão os blocos básicos de construção, as implementações da lógica matemática, que são comuns a todos os sistemas computacionais. 11
  12. 12. Hierarquia de Níveis• O nível abaixo do nível 0• Pertence ao domínio da engenharia elétrica;• Chama-se nível de dispositivo;• Os projetistas enxergam neste nível, os transistores individuais, que são os elementos de nível mais baixo para projetistas de computadores;• Física do estado sólido é a área que estuda o funcionamento interno de um transistor (eletrônica analógica); 12
  13. 13. Referencias1. MONTEIRO, Mario A. Introdução a Organização de Computadores. 5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 20072. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de Computadores. 5ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.3. STALLINGS, William. Arquitetura e Organização de Computadores. 8ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2010.4. NULL, Linda. Princípios Básicos de Arquitetura e Organização de Computadores. 2ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2010.5. LORIN, Harold. Introducao a Arquitetura e Organizacao de 13 Computadores. Rio de Janeiro: Campus, 11985.
  14. 14. Referencias1. PATTERSON, David A.; HENNESSY, John L. Computer Organization and Design: The Hardware And Software Interface. 2ª ed. San Francisco, USA: Morgan Kaufmann, 1998.2. PATTERSON, David A.; HENNESSY, John L. Organização e Projeto de Computadores: A Interface Hardware e Software. 2ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2000.3. WEBER, Raul Fernando. Fundamentos de Arquitetura de Computadores. 3ª ed. Porto Alegre, RS: Bookman, Instituto de Informatica da UFRGS, 2008.4. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de Computadores. 4ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001. 145. TANENBAUM, Andrew S. Organização Estruturada de Computadores. 5ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009.
  15. 15. Referencias1. HENNESSY, JOHAN L. Arquitetura de Computadores: uma abordagem quantitativa. Rio de Janeiro: Campus, 2003.2. REBONATO, MARCELO T. Organização de Computadores: notas de aula. Universidade de Passo Fundo.3. RICARTE, IVAN l. M. Organização de Computadores. Universidade Estadual de Campinas. 15

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