Os primeiros computadores digitais

De o nome de três eletrodomesticos ou aparelhos candidatos a funcionar com uma CPU embutida?

Os primeiros computadores digitais (década de 40) apresentavam somente dois níveis, o nível da máquina convencional e o nível da lógica digital. Estes computadores eram de difícil programação devido aos intrincados circuitos lógicos a serem montados. Por problemas construtivos o índice de confiabilidade era muito baixo. Sua performance era medida através do número de horas que este trabalhava por semana sem interrupção.

Na década de 50 surgiu a idéia de construir um computador com 3 níveis onde um interpretador seria embutido de maneira a executar, interpretativamente, os programas em linguagem de máquina convencional. Como o hardware tinha apenas que executar microprogamas, que possuíam uma quanti-dade limitada de instruções, em vez programas na linguagem de máquina convencional, este necessi-tava de uma quantidade menor de circuitos simplificando o hardware e aumentado a confiabilidade.

Muitos programas do tipo montadores e compiladores foram desenvolvidos nesta época visando reduzir o trabalho do programador. Neste período o programador era quem operava o computador.

Na década de 60 surge o sistema operacional. Um programa armazenado no computador que monitorava as necessidades do programador. Nas primeiras linhas de programa era colocada a informação de qual compilador iria ser utilizado e o sistema operacional buscava em uma unidade de fita o compilador especificado.

O compilador lia e compilava o programa escrito e ao término entregava o controle ao sistema operacional Surge aqui uma nova máquina virtual.

5 Hardware e Software

O conjunto de circuitos eletrônicos que compõe o computador junto com a memória e os dispositivos de entrada e saídos é definido como Hardware. O conjunto de algoritmos e instruções para a execução de uma tarefa (programa) é chamado de Software. Uma forma intermediária entre o Hardware e o Software é o Firmware. O Firmware são programas desenvolvidos e armazenados de forma permanente dentro dos dispositivos eletrônicos.

É importante salientar que qualquer operação definida pelo software pode ser implementada diretamente no hardware. Não existe critério rígido para adoção de quais operações serão desenvolvidas por software ou por hardware. A decisão de colocar esta ou aquela operação no hardware está vinculada a fatores como custo, velocidade, confiabilidade, freqüência de uso e freqüência de alteração.

Inicialmente havia a tendência da colocação no nível de hardware as funções mais utilizadas tais como multiplicação, divisão, etc., entretanto, com o aparecimento das máquinas multiníveis estas funções passaram a fazer parte do nível da microprogramação.

6 Evolução da arquitetura de computadores

Os computadores foram, ao longo do tempo, evoluindo em sua arquitetura dado os avanços tecnológicos da eletrônica. Esta evolução é determinada por gerações.

Figura 6-2 - Pascalina

A geração zero é a dos computadores mecânicos (1642-1945). Seu pioneiro foi Blaise Pascal que construiu em 1642 uma máquina de calcular com engrenagens que tinha somente as operações de somar e subtrair. Por volta de 1670 o alemão Leibniz construiu uma outra máquina, semelhante à de Pascal, com a incorporação das funções de multiplicar e dividir.

Figura 6-1 - Máquina de Leibnz

Devido