Histórico e Organização dos Computadores

Capítulo 1:
Histórico e Organização
dos Computadores
A Humanidade tem usado ao logo de sua história uma variedade de “ferramentas para apoio
computacional”, tais como ábacos, tabelas, réguas de cálculo, calculadoras e, mais recentemente,
computadores. As principais razões residem em duas limitações humanas: velocidade de cálculo e
taxa de erros.
1. Operações matemáticas elementares tais como multiplicação e divisão podem demandar vários
segundos ou minutos, se feitas manualmente. A solução de problemas que requeiram milhares
ou milhões destas operações não poderia ser feita em tempo e custo razoáveis sem o auxílio de
computadores.
2. Fatores como distração, fadiga, tensão, etc, estão entre as causas comuns de erros por parte
dos seres humanos, principalmente em tarefas repetitivas, requerendo procedimentos
elaborados de controle para a execução confiável destas tarefas. As máquinas são, por outro
lado, sob condições razoáveis, imunes a erros.
A Matemática antes dos Computadores: As Tabelas de Prony.
Em 1794 cem pessoas, sob o comando de G. F. Prony e patrocínio do governo francês,
foram incumbidas do cálculo manual de várias tabelas de números naturais, incluindo
tabelas de logarítmos para números entre 1 e 200.000 com 19 casas decimais de
precisão. A tarefa que incluia também tabelas para funções trigonométricas, demandou
2 anos, sendo cada resultado calculado duas vezes, por pessoas diferentes, para
minimizar a ocorrência de erros. O resultado final, apenas para os logaritmos, foram
tabelas que continham um total de 8 milhões de dígitos decimais. Para reduzir os
custos, a maior parte da equipe era composta por pessoas que sabiam apenas executar
operações de adição e subtração, supervisionadas por um pequeno time de
matemáticos. Hoje, uma calculadora científica é capaz de fornecer qualquer dos dados
das tabelas trigonométricas e de logarítmos, ainda que com precisão menor, em
Segundos.
1
A principal ferramenta de cálculo da atualidade é o computador. Desde seu surgimento, os
computadores têm apresentado um desenvolvimento vertiginoso mesmo se comparados a outros
ícones da sociedade industrial como, por exemplo, os automóveis. Apesar disso, os conceitos em
que as máquinas atuais se baseiam remontam à década de 40, ou até ao século XIX. As chamadas
gerações de computadores têm sido pautadas por avanços tecnológicos mais do que pela
introdução de novos conceitos e modelos computacionais, conforme descrito a seguir.
História dos Computadores
O primeiro projeto de um computador de propósito geral de que se tem notícia foi a “Máquina
Analítica” de Charles Babbage (1792-1871), um engenho mecânico cuja concepção estava
completa por volta de 1840. Até então, como visto na Tabela 1, apenas calculadoras mecânicas1
haviam sido projetadas por:: Wilheim Schickhard (1592-1635), na Universidade de Tübingen;
Blaise Pascal (1623-1662); Gottfried Leibniz (1646-1716); D. E. Felt (1862-1930); e o próprio
Babbage, com a “Máquina de Diferenças”.
Tabela 1: Cronologia das primeiras calculadoras mecânicas.
DATA
INVENTOR
CARACTERÍSTICAS
1623
Schickhard
adição e subtração
1642
Pascal
adição e subtração com “vai-um” automático
1671
Leibniz
adição, subtração, multiplicação e divisão
1834
Babbage
solução de polinômios por diferenças finitas.
1885
Felt
uso de teclado para dados e comandos
A máquina analítica de Babbage é considerada a precursora dos computadores atuais por envolver
alguns conceitos ainda hoje em uso e por não ser restrita a aplicações dedicadas. A máquina de
Babbage operava com dados decimais de 50 dígitos em notação de ponto fixo (embora fosse
contemporâneo de Boole e DeMorgan, não houve influência destes no projeto da máquina
analítica, fato que talvez explique o não uso de representação binária por Babbage), podendo
armazenar até 1.000 destes dados. Uma soma ou subtração consumia um segundo enquanto que
multiplicações e divisões eram feitas em um minuto, sendo o resultado das computações impresso
em cartões perfurados. A estrutura interna da máquina, vista na Figura 1, previa além da memória
para dados, unidades aritmética e de controle, e recursos de E/S. A unidade aritmética possuia
operação em paralelo, com lógica de “carry” e indicação de “overflow”. A operação era
controlada através de dois tipos de cartões perfurados:
Nesta época já eram usados instrumentos manuais de cálculo como o ábaco, desenvolvido na babilônia por volta de 2.000
AC; e a régua de cálculo, criada em 1621 por Oughtred, com base em trabalhos anteriores do matemático escocês J. Napier.
1
2
1. Cartões operacionais controlavam a execução de uma dentre as quatro operações aritméticas
básicas (uma operação por cartão).
2. Cartões de variáveis selecionavam locais da memória para os operandos e resultados. Constantes
eram introduzidas através de cartões ou por inserção manual em contadores internos.
Os algoritmos e a linguagem de
programação
usados
foram
desenvolvidos por Ada Augusta Byron,
que se tornou desta forma a primeira
programadora, tendo criado a primeira
linguagem
de
montagem.
São
características da linguagem criada por
Ada o modo de endereçamento indexado
para variáveis e o uso de um registrador
de índice para o controle de execução de
laços, além de permitir o aninhamento
destes.
Figura 1: visão figurada dos módulos da Máquina Analítica de Babbage.
Embora tendo características revolucionárias para a época, o projeto da
máquina analítica foi recebido com
ceticismo por seus contemporâneos, não
tendo sido nunca implementadoa
totalmente, devido a dificuldades
técnicas.
As Gerações de Computadores
A construção dos primeiros computadores ocorre apenas no século XX, a partir de pesquisas
iniciadas na década de 30 por Alan Turing, Maurice Wilkes e F. C. Williams (Inglaterra); John
Atanasoff, Howard Aiken, Wallace Eckert, J. W. Mauchly, John von Neumann, e Herman
Goldstein (EUA); e Konrad Zuse (Alemanha), entre outros. Nesta época as pesquisas para a
criação de um computador não eram mais feitas de forma isolada e com recursos próprios, por
matemáticos ou engenheiros, sendo conduzidas em universidades e institutos de pesquisa, já que
o computador era visto, por muitos governos, como um meio de obtenção de supremacia
tecnológica e militar. A deflagração da Segunda Guerra Mundial levou a um rápido avanço no
setor, com o desenvolvimento e uso de computadores para cálculos de criptografia e balística.
A partir deste ponto devido a rápida evolução dos computadores, com mudanças importantes
ocorrendo no espaço de uma ou duas décadas, costuma-se dividir a história do seu
desenvolvimento em “gerações”, em função das tecnologias de hardware e software dominantes
em cada época, e das evoluções ocorridas em arquitetura. O detalhamento desta classificação,
feito a seguir, baseia-se em [1,2,3,4], não sendo, entretanto, a única existente.
3
Considera-se que a primeira geração de computadores começa com a construção de
computadores analógicos e digitais, a partir de 1938. São marcos desta fase, os computadores Z3,
Mark I, ENIAC, EDVAC e EDSAC, todos da década de 40:
Uso de Ferramentas Computacionais para cálculos em larga escala: O censo americano
de 1890.
Em 1880, o governo americano decidiu que o país seria recenseado a cada dez anos, a
partir de 1890. Entretanto, com as técnicas existentes, estimava-se que o trabalho
estatístico sobre os dados coletados levaria mais de 10 anos para ser feito! Herman
Hollerith engenheiro e funcionário do departamento de censo, propôs um sistema para
manipulação automática dos dados através de uma máquina para tabulação de cartões
perfurados. Aplicando-se o sistema de Hollerith, os dados referentes aos 62 milhões de
americanos foram processados em menos de 2 meses. Em 1896 Hollerith fundou a
“Tabulating Machine Company”, mais tarde transformada, pela fusão com outras
empresas, na “Computing-Tabulating-Recording Company”. Esta companhia foi
rebatizada em 1924 para “International Business Machine Company (IBM)”.
•
Em 1941 Konrad Zuze do “Technische Hochschule” (Alemanha), construiu o Z3,
possivelmente o primeiro Computador Eletromecânico de propósito geral. O Z3 usava
aritmética binária de ponto flutuante, armazenando até 64 palavras de 22 dígitos, com os
cálculos sendo feitos através de 2.600 relés. Apesar do Z3 ser similar a “Máquina
Analítica”, aparentemente Zuze não conhecia os trabalhos de Babbage. O governo
alemão da época recusou-se a financiar o projeto a pesquisa foi interrompida.
• Em 1944 surge o Mark I, um computador eletromecânico construido pela IBM com base
nas idéias propostas por Howard Aiken (1900-73), físico de Havard. O Mark I usava
aritmética decimal, podendo armazenar até 72 números de 23 dígitos e realizar um
produto em 3 segundos. Era similar a Máquina de Babbage, sendo programado via fita de
papel perfurado. O protótipo do Mark I funcionou em Havard por 15 anos, estando
operacional por 95% do tempo.
• As máquinas eletromecânicas limitavam a velocidade do processamento, tendo sido
sucedidas pelos computadores eletrônicos. Em 1946 John Mauchly e Presper Eckert
construíram na “Moore School” da Universidade da Pensilvânia o ENIAC (“Electronic
Numerical Integrator and Calculator”). O projeto foi financiado pelas forças armadas
americanas para ser usado em cálculos balísticos. O ENIAC tinha 18.000 válvulas, 1.500
relés, 20 posições de memória de 10 dígitos decimais cada, fazendo uma soma em 200
micro-segundos e um produto em 3 mili-segundos, sendo ainda capaz de ler até 800
cartões por minuto, consumindo 150kW. O uso de válvulas em computadores foi baseado
nos trabalhos de John Atanasoff da Universidade Estadual de Iowa, que construíra com
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Clifford Berry, em 1939, uma máquina eletrônica para solução de equações lineares chamada
ABC (“Atanasoff and Berry Computer”).
• Em 1945 John von Neumann (1903-57), consultor do projeto ENIAC, propôs o EDVAC
(“Electronic Discrete VAriable Computer”), o primeiro Computador de Programa
Armazenado. O EDVAC, terminado em 1952, já sem a presença de von Neumann, usava
aritmética binária e processava os dados serialmente.
• Devido a atrasos no projeto, o EDVAC não foi o primeiro computador de programa
armazenado a ser construído. Em 1949, Maurice Wilkes da Universidade de Manchester
(Inglaterra) apresentou o EDSAC (“Electronic Delay Storage Automatic Calculator”),
baseado nos princípios propostos pelo grupo da “Moore School”.
Ao final desta fase estava sedimentado o modelo básico de um computador digital, visto na Figura
2, composto de três módulos dedicados: o processador usado para a execução dos programas, a
memória para o armazenamento dos programas e dados, e as interfaces de entrada e de saída, para a
comunicação com o usuário e outros equipamentos. Embora seja resultado dos esforços de
muitos pioneiros, este modelo ficou conhecido como “Máquina de von Neumann” devido a ser
John von Neumann quem primeiro propôs, em artigo, tal arquitetura.
Figura 2: Diagrama de blocos da Máquina de von Neumann.
Um sumário da evolução dos computadores em termos de gerações é visto na
Tabela 2. As gerações se sucedem a partir principalmente de avanços tecnológicos, demandados
pela busca contínua por maior desempenho. Ao ser implantada uma nova tecnologia seu custo é
alto, o que reflete-se no preço final dos equipamentos que a utilizam. Após esta fase ocorre uma
queda gradual do preço até que a tecnologia atinja seu limite de evolução, a partir do qual o custo
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de cada novo incremento em desempenho só é obtido as custas de investimentos crescentes.
Neste ponto, em geral uma tecnologia é abandonada sendo substituída por outra, mais nova, que
apresente uma curva de custo decrescente.
A literatura atual pára a classificação da evolução dos computadores na geração dos
computadores de escala de integração ULSI, processamento paralelo em larga escala e de
arquiteturas paralelas escaláveis. No entanto, podemos considerar que, a partir de 2000, tenha
dado início a era da Internet e das comunicações móveis. No futuro próximo, os computadores
terão todos seus periféricos sem fio (wireless), discos rígidos baseados em mídias ópticomagnéticas, monitores de cristal líquido, controle por voz, reconhecimento da escrita,
reconhecimento de impressões digitais e os todos os palmtops terão acesso à Internet via
tecnologia celular.
Por outro lado, as tecnologias do futuro apontam para a computação óptica, biológica e
quântica. A tecnologia atual, baseada em transistores e que usa sinais elétricos e fios, deve durar
pelo menos mais duas décadas, abrindo passagem para novas tecnologias, que possibilitarão a
criação de computadores quânticos, baseados em átomos e energia.
Tabela 2: As gerações de computadores segundo a tecnologia , o software, e detalhes de arquitetura caracterísicos de cada fase.
GERAÇÃO
TECNOLOGIA
SOFTWARE
ARQUITETURA
I
(1938-54)
válvulas, relés.
Linguagem de montagem,
equipamento mono-usuário
Arquitetura
seqüencial, aritmética
em ponto fixo
II
(1952-64)
transistores, memórias de
núcleo magnético, placas
de circuito impresso.
Linguagens de alto nível, subProcessadores de
rotinas, processamento em E/S, registradores de
lote.
índice, aritmética em
ponto flutuante.
III
(1962-74)
circuitos integrados,
memórias semicondutoras, circuito impresso
multi-camada
Multiprogramação, aplicações
multi-usuário.
pipelining,
microprogramas,
memórias cache
IV
(1972-90)
circuitos integrados LSI &
VLSI.
Sistemas operacionais para
processamento paralelo.
Processamento
vetorial e paralelo
V
(1991- ...)
escala de integração ULSI,
circuitos integrados de
arseneto de gálio
Processamento paralelo em
larga escala.
Arquiteturas
paralelas escaláveis.
Essa mudança propiciará um salto tão grande que comparar um computador atual ao
computador quântico seria o mesmo que comparar um ábaco a um supercomputador Cray.
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Evolução dos Computadores
Os caminhos da evolução dos computadores podem ser melhor entendidos se olharmos o
processo sob duas formas distintas, como visto a seguir:
O Ponto de Vista da Aplicação
O aumento de desempenho expandiu as áreas das aplicações dentro de quatro níveis ascendentes
de abstração: dados, informação, conhecimento e inteligência, como visto na Figura 3.
•
Dados podem ser números sob vários formatos, símbolos, etc, sendo caracterizados como
objetos não relacionados entre si.
•
Informação é uma coleção de dados relacionados entre si. O processamento de dados e de
informação são a principal aplicação dos computadores.
•
conhecimento é composto de itens de informação ao qual se atribui algum significado
semântico. Exemplos de aplicações associadas com o processamento de conhecimento são os
“sistemas especialistas” para diagnóstico médico, prospeção de petróleo, mineração, etc.
•
A Inteligência seria derivada de coleções de itens de conhecimento. Não existem
computadores que operem neste nível de abstração.
O Ponto de Vista Operacional
Os computadores inicialmente executavam o processamento em lote (“batch”), onde cada usuário
tinha seu programa executado completamente antes que o programa do usuário seguinte fosse
iniciado.
Com o tempo percebeu-se que um programa em geral contém fases em que o acesso as
interfaces de E/S é intenso enquanto que em outras o uso do processador é predominante. Tal
distribuição da computação pode ser usada com vantagem se o computador dispõe de
7
“processadores de E/S”, os quais são processadores muito limitados que tratam exclusivamente
do acesso aos periféricos enquanto o processador principal está executando o programa
armazenado na memória., conforme visto no exemplo da figura 4, onde dois programas partilham
o computador.
Seja o exemplo da figura 4, onde vemos dois programas, P1 e P2, em execução no computador.
Em relação a figura, E1, C1 e S1 são fases do programa 1, referentes a operações
predominantemente de Entrada, Computação e Saída respectivamente. E2, C2 e S2 representam
as mesmas fases para o programa 2.
A figura4.a mostra a forma de execução em “batch”, a única possível até os fins dos anos 50. A
possibilidade de dividir as tarefas entre o processador principal e os processadores de E/S, levou a
multiprogramação exemplificada na figura 4b.
Na figura 4c vemos um tipo evoluído de multiprogramação desenvolvido a seguir, o “timesharing”, onde os programas se revezam na posse do processador por intervalos de tempo
definidos, sendo cada fase dividida em vários intervalos, facilitando o uso interativo do
computador.
Modernamente, têm surgido computadores com múltiplos processadores principais que
trabalham cooperativamente para a execução das tarefas, em um esquema conhecido como
“processamento paralelo”. Cada processador se dedica a uma tarefa específica, comunicando-se
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com os demais sempre que necessário. Um programa pode ser visto como sendo uma tarefa
única ou um conjunto de várias tarefas, algumas obrigatoriamente executadas em seqüência e
outras podendo ocorrer em paralelo.
Existem duas formas básicas de computadores paralelos: os multiprocessadores, com memória
compartilhada, e os multicomputadores, com memória privativa. ambos vistos na figura 5.
Em um multiprocessador com memória compartilhada, todos os processadores (P1 a Pn), têm
igual direito de acesso a qualquer dos módulos de memória (M1 a Mn). Nos multicomputadores,
cada processador tem sua memória particular, sendo chamadas mensagens as informaçõeses de
controle trocadas entre os processadores.
Classes de Computadores
A evolução da relação custo-desempenho pode ser vista no gráfico da figura 6, onde vê-se o
crescimento de desempenho das diferentes classes de computadores. nos últimos 25 anos. Notase que o custo tem se mantido para cada classe de máquina embora o desempenho esteja
aumentando em torno de 20% ao ano (O desempenho aumenta 35% ao ano para os
microcomputadores e estações de trabalho). A Separação dos computadores em classes
originalmente obedecia um critério técnico, com cada classe apresentando um desempenho da
ordem de 10 vezes maior que o da classe imediatamente inferior. Entretanto hoje o custo tornouse o fator diferenciador primordial, pois o impacto dos desenvolvimentos em
microeletrônica, tecnologia de compiladores e de novas arquiteturas, têm sido desigual sobre as
diversas classes. Além do custo e desempenho, as classes podem ser caracterizadas através de
detalhes de concepção:
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•
Supercomputadores são projetados para aplicações que façam uso intensivo do
processador.
•
Um mainframe suporta um número bem maior de terminais e unidades de disco que um
minicomputador.
•
Estações de trabalho possuem vídeo teclado, mouse e software associado voltados a
aplicações gráficas.
•
Microcomputadores, ao contrario das estações não são originalmente projetados para
desempenho máximo quando operados em rede, embora o façam.
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Organização de Computadores
Um computador sozinho não funciona. Na prática, um computador é parte de um sistema
computacional, composto de: computadores, periféricos, programas, pessoas e outros itens de
infraestrutura, tais como alimentação de energia elétrica, redes de comunicação, etc. Para
distinguir estes componentes, eles são agrupados conforme suas características comuns:
- hardware : componentes físicos do sistema: computador, periféricos, infraestrutura.
- software : componentes lógicos do sistema (intangíveis): programas, documentação, projetos.
- dataware : informações processadas pelo software e armazenadas no hardware.
- peopleware: é o componente humano do sistema: desenvolvedores, usuários e suporte.
Um computador, na sua forma mais simples, consiste de três partes principais funcionalmente
independentes: interfaces de entrada e saída, memória, e processador (composto internamente
pelas unidades aritmética e lógica, e de controle, e por registradores), como ilustrado na figura 7.
FIGURA 7: UNIDADES FUNCIONAIS DO COMPUTADOR
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A interfaces de entrada recebem informação codificada de operadores humanos, de dispositivos
eletromecânicos, ou de outros computadores conectados a ele através de linhas de comunicação.
A informação é então, armazenada na memória para ser usada depois ou manipulada
imediatamente pelos circuitos de aritmética e lógica, que executa as operações desejadas. Os
passos do processamento são determinados por um programa armazenado na memória.
Finalmente, os resultados são enviados de volta ao mundo exterior através da unidade de saída.
Todas essas ações são coordenadas pela unidade de controle.
O Processador
A CPU, Central Processing Unit, ou Unidade de Processamento Central, é responsável pelo
gerenciamento de todas as funções do sistema, trabalhando em velocidades altíssimas.
CPU = velocidade medida em MIPS (Milhões de Instruções
por Segundo)
Unidade Aritmética e Lógica
Na CPU a execução de muitas operações tem lugar na unidade aritmética e lógica (Aritmetic and
Logic Unit - ALU).
Suponha dois números armazenados na memória e que devem ser somados. Eles
são trazidos para a ALU onde a soma será realizada. O resultado pode então ser
armazenado, de novo, na memória.
Unidade de Controle
As unidades fornecem as ferramentas necessárias para armazenar e processar a informação. As
operações devem ser coordenadas e organizadas de alguma forma. A unidade de controle (Control
Unit - CU) existe para isso. É o centro nervoso, usada para enviar sinais de controle para as outras
unidades. Controla também a transferência de dados entre o processador e as memórias.
Uma impressora de linha imprimirá uma linha apenas se for instruída para fazê-lo.
O processador executa uma instrução de "WRITE". O processamento desta
instrução envolve o envio de sinais de temporização para e da impressora, que é
função da unidade de controle.
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As Memórias
FIGURA 8 - ESTRUTURA LÓGICA DA MEMÓRIA.
Memória Principal
A memória, cuja estrutura lógica é vista na fig.8, é um ente passivo, onde são armazenados dados
e instruções para uso pelo processador. O acesso à memória é garantido através de um
mecanismo conhecido com endereçamento, pelo qual a cada item de informação armazenado em
uma “posição” da memória, é associado um único identificador chamado “endereço”. Do ponto
de vista do processador e E/S, a memória é estruturada, como um local onde as informações
estão armazenadas em posições com endereços lineares e seqüenciais (ex: endereços 0, 1, 2,...).
Como as memórias são usadas para armazenamento de números em binário, costuma-se medir o
tamanho das posições, chamado “largura”, em termos do número de dígitos binários. Deste
modo, uma memória que pode armazenar em cada posição oito dígitos binários possui uma
largura de oito bits (bit = "binary digit"). A “profundidade” da memória nada mais é do que o
número de posições que esta possui. Profundidade e largura da memória estão associadas com
sua capacidade de armazenar informação. Quanto maior a largura mais dígitos podem ser
armazenados por posição, e quanto maior a profundidade, mais itens de informação podem ser
armazenados na memória. A informação armazenada em uma posição de memória. é chamada
genericamente de “palavra”
Os programas e os dados que eles operam estão armazenados na memória principal (MP) do
computador durante a execução. A velocidade de execução de instruções depende da velocidade
em que os dados são transferidos para ou da MP. A MP dos computadores é organizada em
locais de armazenamento. Cada local tem um endereço.
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Em muitos computadores modernos, a MP física não é tão grande quanto ao espaço de
endereçamento do qual a CPU é capaz. Quando um programa não está totalmente na MP, partes
dele que não estão sendo executadas no momento, são armazenadas em dispositivos de
armazenamento secundário, como os discos magnéticos. É claro que, ao ser executado, toda parte
do programa tem que ser primeiro, trazido à MP. O programador não deve se preocupar com os
detalhes das transferências: os computadores modernos têm meios automáticos para gerenciar
essas operações.
Quando um programa tem trechos que são executados repetidamente, seria desejável que estes
trechos estivessem armazenados numa memória mais rápida que a MP. Tal memória é chamada
de memória cache (ou buffer). Ela é inserida entre a CPU e a MP, como mostrado na figura 3.3. Para
este arranjo ser conveniente, é necessário que a memória cache seja bem mais rápida que a MP (de
5 a 10 vezes). Esta implementação é bem mais econômica que ter toda a MP com dispositivos de
memória rápida.
FIGURA 9: USO DA MEMÓRIA CACHE ENTRE A CPU E A MP.
Quando analisar um sistema, calcule qual a memória útil, que é a que estará disponível para a
aplicação. Para chegar a memória útil deve-se subtrair da memória RAM a quantidade que será
ocupada pelo sistema operacional e utilitários. O saldo poderá ser utilizado pelo aplicativo
(programa e/ou dados).
Unidades de Medida
Tanto para especificar a memória principal do equipamento como para indicar a capacidade de
armazenamento, são usados múltiplos de bytes:
Simbolo
Préfixo
Unidade
Potência de
2
Simbolo
Préfixo
Unidade
Potência de
2
Ki
Kibi
210
Pi
Pebi
Mebi
220
Ei
Exbi
Gi
Gibi
230
Zi
Zebi
Ti
Tebi
TiB = Tebibytes
240
Yi
Yobi
PiB =
Pebibytes
EiB =
Exbibytes
ZiB =
Zebibytes
YiB =
Yobibytes
250
Mi
KibiB =
Kibibytes
MiB =
Mebibytes
GiB = Gibibytes
14
260
270
280
Antigamente, o sistema métrico de unidades de medidas empregava os mesmos prefixos para
designar
mil,
milhão,
bilhão,
trilhão,
etc,
na
base
decimal
(Leia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Binary_prefix). Entretanto em Informática, o valor que interessa é
diferente, devido ao sistema de contagem ser binário e toda a estrutura de endereçamento estar
baseada neste sistema, usa-se potências de 2 para a contagem:
210 = 1024 bytes = 1 KiB
220 = 1.048.576 bytes = 1 MiB, e assim por diante.
TABELA 3. ORDENS DE GRANDEZA DAS UNIDADES DE MEDIDA.
MEMÓRIA PRINCIPAL
Uma página normal
datilografada
Dicionário completo (Aurélio)
Enciclopédia completa
2 Kibytes
TÍPICO
FAIXA
1 a 10 Kibytes
24 Mibytes
200 Mibytes
10 a 50 Mibytes
50 a 400 Mibytes
Tecnologia de Construção de Memórias
As memórias de semicondutores são disponíveis em uma larga faixa de velocidades (desde
centenas de nanossegundos -10-9 segundos- até dezenas de nanossegundos). Quando introduzidas
no final dos anos 60, elas eram bem mais caras que as memórias de núcleo magnético que acabaram
substituindo. Por causa das vantagens da tecnologia VLSI (Very Large Scale Integration), o custo das
memórias de semicondutores caiu bastante. Como resultado, elas são hoje usadas quase que
exclusivamente na implementação de MPs.
A memória principal ou memória central é composta por dois tipos de circuitos:
a) Random Access Memory Memória de escrita e leitura usada para o armazenamento de dados e
programas durante a operação da máquina. Perde seu conteúdo ao ser desligado o equipamento e
o tempo de acesso para qualquer endereço é o mesmo. É subdividida em SRAM. ``Static RAM''.
Memórias RAM que só perdem os dados ao se desligar a alimentação. DRAM. ``Dynamic RAM''.
Ao contrário das SRAMs, uma DRAM perde seu conteúdo se este não for lido ou escrito de
tempos em tempos, em geral a cada 2ms. Circuitos com memória dinâmica possuem além da
lógica para controle de acesso, ``hardware'' dedicado para executar leituras automáticas de
"refreshing'' nas posições não acessadas, evitando seu apagamento. As DRAMs são muito mais
compactas e baratas que as SRAMs, sendo estas entretanto mais velozes.
b) Read-Only Memory. Memórias que só admitem acessos para leitura durante a operação. Têm
como vantagem o fato de serem não voláteis, com o conteúdo se mantendo mesmo quando a
energia é desligada. Além das ROMs existem as PROMs (``Programmable ROMs'') e as
EPROMs (``Erasable PROMs''). Para todos os tipos o conteúdo só pode ser gravado mediante
um circuito especial que na maioria dos casos não faz parte do ``hardware'' do computador. As
ROMs em geral vêm gravadas de fábrica e podem ser chamadas de “firmware” Elas contém
instruções básicas de controle da placa-mãe e de operações de entrada e saída, chamada de BIOS
(Basic Input-Output System). PROMs são ROMs que podem ser gravadas pelo usuário e as
EPROMs são PROMs que podem ser apagadas, mediante exposição `a luz ultravioleta, para
posterior re-gravação.
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Existem ainda as EEPROM ou E2PROM, que são apagáveis eletricamente, as Flash EPROMs,
que são semelhantes à EEPROMs, no entanto, seus dados além de poderem ser apagados
eletricamente, podem ser apagados de forma individual, e as NVRAM ou NOVRAM, que são
RAMs não voláteis.
Existem dois tipos de semicondutores usados na fabricação de chips - circuitos integrados - para
RAM : MOS - Metal Oxide Semiconductor, e bipolar . A maioria dos sistemas usa a RAM dinâmica
(DRAM - Dynamic RAM), que retém a informação num capacitor, que se descarregará com o
tempo. O capacitor é um componente eletrônico que “armazena” uma carga elétrica. É
necessário, portanto, uma recarga desse capacitor através de um circuito (refresh). Este tipo de
RAM praticamente não consome energia. Algumas aplicações específicas utilizam uma um pouco
diferente - RAM estática que consome mais energia para reter os dados.
Calculadoras e micros portáteis tornam a RAM contínua com o uso de baterias. Isto é, mesmo com
o equipamento desligado, uma bateria continuamente alimenta (de energia) a MP.
Memória Secundária
A memória secundária é a memória usada para armazenamento permanente. Por esta razão a
memória secundária é não-volátil. Os tipos de memória secundária existentes são discutidos no
capítulo 3 onde são vistos os periféricos de armazenamento: discos magnéticos e óticos.
Unidades de Entrada e Unidades de Saída
A CPU e a memória podem operar e produzir algum resultado útil, porém em forma binária. É
necessário que este conjunto possa se comunicar com o mundo exterior, e de preferência de uma
forma que nós, usuários, possamos entender. Unidades de Entrada e de Saída são periféricos
responsáveis pela comunicação entre as pessoas e a máquina.
Entra-se com informações através da unidade de entrada, que são armazenadas na memória e
posteriormente processadas pela CPU. Os resultados são enviados para uma unidade de saída
para que se possa analisá-los.
•
•
Unidade de Entrada (UE) => teclado, mouse, microfone, scanner, drive CD-ROM, câmera, etc.
Unidade de Saída (US) => vídeo, canhão, impressora, caixas de som, fax, etc.
Em resumo, a operação de um computador pode ser descrita da seguinte forma:
• Ele recebe informação (programas e dados) através de uma unidade de entrada e a
transfere para a memória.
• A informação armazenada na memória é levada, sob controle do programa, a uma unidade
aritmética e lógica para ser processada.
• A informação processada deixa o computador através de uma unidade de saída.
• Todas as atividades dentro da máquina são dirigidas por uma unidade de controle.
16
Como a informação é processada
O funcionamento da CPU é coordenado pelos programas, que indicam o que e quando deve ser
feito. Basicamente, a CPU executa cálculos muito simples, como soma e comparações entre
números porém a uma velocidade extremamente elevada. A função da CPU é sempre a mesma.
O que as diferenciam é sua estrutura interna, tipo de tecnologia empregada na fabricação e, o mais
importante, cada uma tem o seu conjunto de instruções próprio. Isto torna incompatíveis os
computadores. O conteúdo da memória principal é uma combinação de informações e instruções
(que estão na linguagem de máquina da CPU).
O processamento é feito pela CPU utilizando o ciclo busca-execução, regulado pelo relógio da CPU.
Relógio (clock): todos os computadores trabalham de acordo com um padrão de tempo, com o
qual pode gerenciar a troca de informações entre os dispositivos do sistema. (freqüência do clock
em MHz - MegaHertz)
A seqüência é:
1.
2.
3.
4.
5.
buscar instrução na memória principal;
executar instrução;
buscar instrução seguinte;
executar a instrução seguinte;
e assim por diante (milhões de vezes por segundo).
Barramentos
Um barramento de computador: um conjunto de fios ou trilhas de circuito impresso (ou
integrado), que interliga os elementos. Esses fios estão divididos em três conjuntos:
•
via de dados: onde trafegam os dados;
•
via de endereços: onde trafegam os endereços;
•
via de controle: sinais de controle que sincronizam as duas anteriores.
CPU
clock
via de dados
memória
via de endereços
via de controle
FIGURA 10. EXEMPLO DE BARRAMENTOS CONECTANDO A CPU E A MEMÓRIA DO
COMPUTADOR
17
Redes de Computadores
Nos dias atuais tem aumentado a operação de computadores, desde os micros até os
supercomputadores, em rede. Os usuários planejam em geral obter as seguintes:
•
Compartilhamento de Recursos. Os recursos de uma rede como por exemplo, base de
dados, impressoras, etc, estão disponíveis a todos os usuários mesmo que não estejam
fisicamente ao seu alcance. Assim, um recurso caro como um supercomputador pode ser
usado por diversos pesquisadores desde que este esteja conectado a uma rede, mesmo
que esta tenha milhares de km.
•
Aumento de Confiabilidade. Se os recursos críticos em uma rede são duplicados, a falha
em uma das cópias não impede a operação normal do sistema. seja por exemplo os caso
do sistema de compensação de cheques em um banco, o qual pode ser mais confiável se a
base de dados for duplicada em duas máquinas-servidoras distintas.
•
Economia no Hardware de Processamento. Computadores menores costumeiramente
têm uma relação custo-desempenho mais favorável que os mainframes. Com o uso de
redes, workstations podem conjuntamente atingir, ou até exceder, a capacidade de um
computador de grande porte, em certas aplicações comerciais.
FIGURA 11: EXEMPLO DE REDE DE COMPUTADORES.
Deve-se notar entretanto que a conexão em rede não é uma panacéia, já que a necessidade de
hardware e software adicionais para a operação da rede introduzem custo extra ao sistema e
podem degradar o desempenho final em algumas aplicações.
18
Definições
Uma rede é definida como um conjunto de computadores autônomos interligados. Dois
computadores estão interligados se eles podem trocar informações entre si. Uma característica
básica das redes de computadores é que todo acesso a recursos remotos deve ser feito
explicitamente, com o usuário identificando o recurso a acessar
.FIGURA 12: EXEMPLO DE REDE DE LONGA DISTÂNCIA
As redes são classificadas de acordo com suas dimensões: redes de até 1km são chamadas redes
locais (“Local Area Network”—LAN), até 10km são chamadas redes metropolitanas
(“Metropolitan Area Network”—MAN) e acima disto redes de longa distância (“Wide Area
Network”—WAN), como o exemplo da figura 12, onde vemos o desenho de parte da rede
universitária de pesquisa dos EUA. Chamada Xunet.
Estrutura
Uma rede é composta de duas partes: Os computadores, chamados hospedeiros, que são os
recursos do sistema; e a estrutura que os interconecta, chamada de sub-rede, que é na realidade a
rede em si. A sub-rede é composta de canais, que são o meio de transferência na rede; e de
chaveadores, computadores dedicados ao controle do fluxo de informação na rede. De acordo
com a forma de ligação dos chaveadores a rede pode ser:
19
FIGURA 13: EXEMPLOS DE REDES DE DIFUSÃO, VIA SATÉLITE, E POR BARRAMENTO.
•
Rede de Difusão. Só há um canal, partilhado por todos os chaveadores. Os pacotes
enviados por um hospedeiro são recebidos pelos demais, só sendo entretanto aceitos pelo
destinatário. A figura 13 mostra exemplos de redes de difusão.
•
Rede Ponto-a-Ponto. A rede é feita com vários cabos, cada um ligando dois chaveadores.
Se dois hospedeiros desejam se comunicar mas seus chaveadores não estão ligados por
um canal, a informação é transmitida para os chaveadores intermediários que se
encontrem entre os extremos. Para evitar que o caminho fique monopolizado em
transmissões longas, é comum a divisão da informação em partes menores chamadas
pacotes, que são transmitidos de forma independente e remontados no destino. Ao
receber um pacote, o chaveador o armazena só tranferindo-o adiante quando o canal
estiver liberado. A figura 14 mostra algumas das topologias ponto-a-ponto.
20
FIGURA 14: EXEMPLOS DE TOPOLOGIAS DE REDE PONTO-A-PONTO.
1 Kai Hwang, Advanced Computer Architecture: Paralelism, Scalability, 1993. "McGraw-Hill, Inc,"
2 David Kuck, The Structure of Computers and Computations (Addison-Wesley Publishing
Company, 1982)
3 Kai Hwang & Fayé Briggs, Computer Architecture and Parallel Processing (McGraw-Hill
Publishing Company, 1985)
4 John P. Hayes, Computer Architecture and Organization (McGraw-Hill Publishing Company,
1978)
21
ANEXOS:
Resumo Histórico :
⇒ 2000 - 3000 a.C. → Ábacos (Babilônicos). Usados no oriente até hoje. Com o
ábaco as pessoas utilizaram pela primeira vez um dispositivo para cálculos
matemáticos. Acredita-se que o ábaco tenha sido originado na Mesopotâmia por
volta de 3500 A.C com a utilização de pedras ou cálculos, o que originou o termo
“calcular”, quando então era uma simples tábua provida de sulcos e contadores. A
forma moderna do Ábaco apareceu na China no século 13 D.C.. A adição e a
subtração são realizadas diretamente; a multiplicação e a divisão são adições e
subtrações repetidas.
⇒ Século 17
• 1617 → Rodas de multiplicação de John Napier (escocês)
• 1621 → Régua de Cálculo (influenciada pelas Rodas de Multiplicação)
• 1642 → Máquina de Somar - Blaise Pascal. Odômetros (Pascaline). Blaise
Pascal deu início à chamada Era Mecânica, produzindo uma calculadora
mecânica para cálculos com números de 10 dígitos. Era um mecanismo
baseado no giro de rodas dentadas. Uma roda ao completar um giro
completo incrementava um dente na roda adjacente que representava a
casa decimal superior à daquela roda.
• 1671 → Gottfried von Leibnitz. Extensão da máquina de Pascal para
dividir e multiplicar
⇒ Século 18
• 1741 → J. Vaucouson - propõe um método para controle de padrões em
teares, através de furos em um cilindro de metal => cartão perfurado
⇒ Século 19
• 1822 → Charles Babbage - Máquinas de diferenças (série de somadores de
Pascal) → não chegou a funcionar
• 1832 → Capacidade das máquinas:
◊ 1000 números de 50 dígitos
◊ 60 adições/subtrações por minuto
◊ 1 multiplicação por minuto
◊ programável (via cartões)
◊ instruções de desvio
◊ aproximadamente 50000 partes
• 1854 → George Boole: Álgebra Booleana
• 1890 → Censo U.S.A. - Herman Hollerith:
◊ Primeira utilização do cartão perfurado
◊ 25 orifícios circulares
◊ perfurador manual e máquina para contar
⇒ Século 20
• 1900 → Vannevar Bush: ferramenta para resolução de equações
diferenciais
22
•
•
•
•
• 1936 → Konrad Zuse: Calculador Binário Ponto flutuante - Z1
• 1937 → Fase 0 (Não comercial) - Howard Aiken
◊ computador eletromecânico (1944) - MARK I da IBM (1943)
trabalhava com números de até 23 digítos. Possuía entrada de
cartão perfurado e realizava operações de adição e subtração em 6
segundos e uma divisão em 12 segundos.
◊ informação de controle - via fita de papel
◊ constantes: 60 chaves de 10 posições
◊ saída: cartão perfurado teletipo
• 1939 → Konrad Zuse
◊ Computador Automático - Z2
◊ Computador Controlado por programa - Z3 (1941). Foi o
primeiro computador efetivamente operacional, utilizando
controle por programa e numeração binária.
1943 → Alan Turing - Colossus I - 2500 válvulas
1945 → 1a. Geração de Computadores: válvulas eletrônicas (1938 a 1954)
Baixa durabilidade
Dispositivos de E/S primitivos
Cálculos em milésimos de segundos
Programados em Linguagem de máquina
20.000 válvulas
Baixa confiabilidade
Grande quantidade de energia consumida
Ex.: UNIVAC I / EDVAC / IBM 650
1946 → ENIAC - Electronic Numeric Integrator Analyzer and Computer
18000 válvulas
5000 adições/subtrações por segundo
armazenamento: 20 números decimais de 10 algarismos
programação através de 6000 chaves
fiação para dar seqüência de programas
1949 → John von Neumann
Conceito de programa armazenado
EDSAC-Electronic Delay Storage Automatic Computer
EDVAC-Electronic Discrete Variable Automatic Computer
O EDVAC usava 10 % do volume do ENIAC e tinha cem vezes
mais memória.
Curiosidade: Por volta de 1950 alguns cientistas afirmavam que toda necessidade de
processamento de dados mundial seria atendida por 10 computadores ENIAC. Hoje,
milhões de microcomputadores são vendidos anualmente, cada um com capacidade superior
a dezenas de ENIACs.
• 1950 → Fase I - Comercial
UNIVAC I (Universal Automated Computer): o primeiro a usar os
conceitos de Von Neumann e produzido em escala comercial
• 1953 → IBM 701
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• 1954 → IBM 650
• 1958 → 2a. Geração de Computadores Transistores (1952 a 1964)
memórias de núcleo magnético (DRUM)
circuito impresso e processadores de E/S
registrador de índice e aritmética de ponto flutuante
linguagens de programação “independentes de hardware”
compiladores, bibliotecas de programas
mais rápido, mais confiável e consumo menor de energia
Cálculos em milionésimos de segundo
100 vezes menor que o computador à válvula
Uso restrito (universidades, governos, empresas de grande porte)
Ex.: PDP1 e 5 da DEC - Digital Equipment Corp., IBM1401
• 1960 → Uso do computador em tempo real
• 1962 → Discos magnéticos
• 1964 → 3a. Geração de Comput. -Circuitos Integrados (1962- 1974)
Circuito Integrado (CI) com miniaturização de componentes eletrônicos:
muito mais confiáveis (não têm partes móveis)
muito mais compacto e mais rápido
baixíssimo consumo de energia
muito menor custo
memórias semicondutoras
processadores microprogramados (projeto mais simples e flexível)
circuitos impressos multi-camada
multiprogramação e time-sharing
Cálculos em bilionésimos de segundo
Ex.: IBM /360, PDP-10
• 1970 → É criado o PARC (Palo Alto Research Center), pela Xerox. Neste
centro foi desenvolvida toda a base da comunicação visual que seria
utilizada por computadores dali por diante - através de uma interface
gráfica, usando componentes em forma de ícones e janelas.
• 1971 → 4a. Geração de Computadores (1972 a 1990 )
Circuitos Integrados de Alta Integração (LSI e VLSI)
Criação de novos periféricos para multimídia
Desenvolvimento de Redes Locais, Regionais e Mundiais
A Intel Corporation lança a primeira CPU em uma só pastilha de
circuito integrado, o Intel – 4004. Era baseado na tecnologia VLSI (Very
Large Scale Integration) possuindo 2300 transistores na pastilha.
• 1972 → A Intel anuncia o chip 8008 de 200-Khz, o primeiro processador
de 8 bits. Ele podia acessar 16 KiB de memória. Utilizava 3500
transistores e a velocidade era de 60.000 instruções por segundo.
Bill Gates e Paul Allen desenvolvem um sistema baseado no
processador 8008, para registrar o fluxo do tráfego de automóveis em uma
via expressa.
• 1973 → É lançado o 8080 pela Intel. Vendeu milhões de unidades e
firmou a Intel como a grande fabricante de microprocessadores do
mercado. Possuía 5000 transistores e podia endereçar até 64KiBytes de
24
memória. A velocidade era de 0.64 MIPS (Milhões de Instruções por
Segundo).
A Motorola lança em seguida o microprocessador 6800, para
concorrer com a Intel A Motorola lança em seguida o microprocessador
6800, para concorrer com a Intel.
• 1976 → Um grupo de hobbistas (Steve Wozniak - HP e Steve Jobs Atari)
desenvolveram
um
microcomputador
baseado
no
microprocessador 6502 (clone do 6800), não pela sua versatilidade, mas
pelo preço. Nasce, então, o microcomputador batizado de Apple. Vendeu
175 unidades e foi um sucesso.
Desenvolveram em seguida o Apple II, que foi o primeiro
microcomputador pessoal com unidade de disco flexível e projetado para
atender tanto ao mercado pessoal como profissional.
• 1979 → A Apple inicia o desenvolvimento de outro microcomputador, o
Lisa, baseado em tudo aquilo que Steve Jobs tinha visto em sua visita ao
PARC: a interface gráfica.
Através da interface gráfica, o microcomputador torna-se mais
amigável. Funções antes disponíveis somente através de comandos
complicados e de difícil memorização passaram a ser utilizadas através de
símbolos (ou ícones) disponíveis na tela.
A Intel anuncia o microprocessador 8088 de 4.77 Mhz. Foi criado
como um progresso a partir do 8086. Operava internamente com 16 bits,
mas suportava data bus de 8 bits, para utilizar os chips de controle de
dispositivo de 8 bits. Continha 29.000 transistores e podia acessar 1MiB
de memória. A velocidade era de 0.33 MIPS. Uma versão posterior
operava a 8 MHz, numa velocidade de 0.75 MIPS.
• 1980 → Início da Internet como rede acadêmica e de segurança militar
estratégica nos Estados Unidos.
• 1981 → A IBM anuncia o computador pessoal IBM 5150 em Nova York.
O PC possuía uma CPU com o processador Intel 8088 (29.000
transistores) de 4.77 Mhz, 64KiB RAM, um drive de disquete de 5.25
polegadas (com capacidade de 160KiB), e o PC-DOS 1.0 (Microsoft MSDOS), por aproximadamente 3.000 dólares. Uma versão com gráficos
coloridos custava 6.000 dólares.
• 1983 → Microsoft anuncia a versão 1.0 do editor de textos Word for MSDOS.
Microsoft lança seu primeiro mouse (copiado da Apple, que, por sua
vez, copiou da Xerox).
• 1984 → É lançado o MacIntosh, criado para ser um "Lisa para se ter em
casa". A Apple obteve um sucesso estrondoso com o seu MacIntosh,
partindo em outra direção, descartando um futuro maior para a linha
Apple II.
Para se ter uma idéia, somente 11 anos depois do lançamento do
Macintosh a Microsoft conseguiu lançar um produto com interface gráfica
similar.
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•
•
•
•
•
•
•
•
No mesmo ano é lançado o PC 286 (134.000 transistores) com
velocidade de 6MHz, 256 KiBytes de RAM e disco rígido de 20 MiBytes.
1990 → Internet Comercial (.com) e rede mundial (www).
A Microsoft apresenta e vende o Microsoft Windows 3.0. A
Microsoft gastou 3 milhões para o marketing de lançamento, como uma
parte dos 10 milhões da campanha promocional.
É lançado o PC 486 (1,2 milhão de transistores) com velocidade de
25MHz e disco rígido de 30MiBytes.
1991 → 5a. Geração de Computadores (1991 ...)
Processamento Paralelo: várias CPUs
Circuitos Integrados ULSI
Todas as gerações anteriores => processamento serial
=> uma única CPU
Linus Torvalds cria o núcleo do sistema operacional LINUX.
1993 → A Microsoft lança o Windows for Workgroups (3.11) e a Intel
lança o processador Pentium.
1995 → A Microsoft lança o Windows 95 e a Internet começa a decolar
no Brasil.
1998 → É lançado o Windows 98 e o navegador na Internet vem
embutido no sistema.
1999 → Intel anuncia o Pentium III, com 9,5 milhões de transistores e
1.000 Mips.
2000 → Lançamento do Pentium 4.
Chega a 500 milhões o número de computadores pessoais em todo o
mundo.
2001 → Era da Internet e Comunicações Móveis
Em dia 12 de agosto de 2001, o PC comemora 20 anos de vida.
Outros computadores para uso pessoal o antecederam, como o Apple II.
Mas o que o brasileiro conhece como microcomputador pessoal, no
trabalho ou em casa, veio ao mundo em 1981, pelas mãos da IBM.
Escala de Integração: quantos circuitos se pode colocar num único circuito integrado (chip):
VLSI - Very Large Scale of Integration - contém de 1 milhão a 10 milhões de componentes
ULSI – Ultra Large Scale of Integration – mais de 10 milhões de componentes.
MEMÓRIA PRINCIPAL
Posição e Endereçamento
O tamanho máximo da MP que pode ser usado em um computador é determinado
pelo esquema de endereçamento. Por exemplo, um computador de (palavra de) 16 bits que
gera endereços de 16 bits é capaz de endereçar até 216 locais de memória. Cada local de
memória armazena 16 bits, porque tem palavra de 16 bits. Da mesma forma, uma máquina
cujas instruções geram endereços de 24 bits pode utilizar uma MP que contenha até 224 locais
de memória. Este número representa o tamanho do espaço endereçado do computador.
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Em alguns computadores, a menor unidade endereçável de informação é uma
palavra de memória. Endereços sucessivos de memória referem a sucessivas palavras de
memória, e a máquina é chamada de endereçável por palavra. De outra forma, a bytes
individuais de memória podem ser atribuídos endereços distintos, levando a um computador
endereçável por byte.
É mais fácil e econômico escrever programas para um sistema com MP bastante
grande, capaz de conter todo o programa e todos os dados necessários de uma só vez,
apesar de se saber que o tamanho da MP afeta o custo e a velocidade da aplicação. Sempre
que possível, é recomendável adquirir mais que o mínimo necessário, considerando-se que
quanto mais o programa e os arquivos de dados tiverem que ser divididos, mais complexo se
tornará o programa e consequentemente mais tempo o sistema deverá esperar por segmento
de dados ou programas a serem carregados dos periféricos para a MP.
Calcule qual a memória útil, que é a que estará disponível para a aplicação. Para chegar
a memória útil deve-se subtrair da memória RAM a quantidade que será ocupada pelo
sistema operacional e utilitários. O saldo poderá ser utilizado pelo aplicativo (programa e/ou
dados).
Configuração e Expansão
Uma configuração é a descrição do conjunto dos equipamentos que compõem o
sistema, com todos os acessórios e periféricos qualificados e quantificados.
Uma expansão da configuração atual pode incluir mais memória, se necessário,
melhor monitor de vídeo com imagem mais nítida, etc.
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