Visão geral da arquitetura

-Coloca um número em uma variável
-Coloca outro número em outra variável
-Coloca soma dos números em outra variável

#include <stdio.h>
int main ()
{
int x;
int y;
int t;

x=5;
y=4;
t=x+y;
printf("Soma=%d\n");
exit(0);
}

Máquinas somente entendem bits, então programa tem que ser traduzido para bits. Processo de tradução:

1. Pré-processador transforma em arquivo texto soma.i para incluir arquivos gerando um outro arquivo C
2. Compilador traduz o arquivo texto soma.i para arquivo texto soma.s escrito em assembler. Compiladores Fortran e C geram arquivos na mesma linguagem assembler

   .LC0:
           .string "Soma=%d\n"
   .text
           .align 4
   .globl main
           .type    main,@function
   main:
   	pushl	%ebp
   	movl	%esp, %ebp
   	subl	$24, %esp
   	movl	$5, -4(%ebp)
   	movl	$4, -8(%ebp)
   	movl	-8(%ebp), %eax
   	addl	-4(%ebp), %eax
   	movl	%eax, -12(%ebp)
   	subl	$12, %esp
           pushl   $.LC0
           call    printf
           addl    $16, %esp
           subl    $12, %esp
   	pushl	$0
   	call	exit
   

3. O montador (assembler) traduz o programa soma.s em um arquivo objeto (binário) soma.o com informações de relocação
4. O ligador liga programa com bibliotecas externas e outros módulos para gerar o arquivo executável que pode ser carregado na memória e executado

   000001011000110111101110101010101
   001011011000110111101110101011111
   111011011000110111101110101011111
   .
   .
   .
   111111111000110111101110101011111
   

unix> gcc -o soma soma.c

Organização de hardware do sistema

O sistema é composto de UCP, Memória e dispositivos de entrada e saída interconectados por barramentos.

• Barramentos: coleção de condutores elétricos que carrega bytes de informação entre os componentes. Transferem porções fixas de bytes denominadas palavras (words). No Intel palavra de 4 bytes.
• Dispositivos de entrada e saída: entrada: mouse e teclado, vídeo para saída, disco para entrada e saída. Cada dispositivo é conectado ao barramento através de controladores (placa mãe) ou adaptadores (placas).
• Memória principal: Armazena dados e programa que o processador precisa para executar um programa. Coleção de chips DRAM organizada como um array de bytes. Instruções podem ter tamanho variável e dados também.
• Unidade central de processamento: interpreta e executa instruções que estão na memória principal. Possui registradores e ULA. PC é o registrador que aponta para instrução.

Atividade da UCP:

1. Lê instrução na memória indicada pelo PC
2. Interpreta os bits da instrução
3. Executa a instrução
4. Atualiza o conteúdo de PC

Operações que podem ser executadas: load, store, atualiza (operação entre 2 registradores e resultado em um), lê dados de E/S, escreve dados para E/S, pula para alguma instrução.

Como o programa é executado ?

Comando para execução:

unix> ./soma
unix>

O sistema operacional espera o usuário digitar alguma coisa. Os caracteres vão do teclado para um registrador e com a tecla ENTER, o comando é finalizado.

O arquivo executável soma é copiado do disco para a memória e o processador inicia a execução.

Processador consegue ler dados muito mais rapidamente que a memória consegue fornecer. Utilização de memória cache implementada com tecnologia SRAM (Static Random Access Memory)