Arquiteturas de computadores e sistemas operacionais

O termo arquitetura de computador vem da possibilidade de se visualizar uma máquina como um conjunto hierárquico de níveis que permite entender como os computadores estão organizados. Os primeiros computadores digitais por exemplo somente possuíam dois níveis. O primeiro é chamado o nível da lógica digital, formado no início por válvulas e depois por transístores, circuitos integrados, etc. O segundo é chamado de nível 1, também chamado de nível de micro programa, que é o nível da linguagem da máquina, onde toda a programação era feita, através de zeros e uns, e que posteriormente seria o responsável por interpretar as instruções do nível 2.

Com Maurice Wilkes em 1951 surgiu outro nível, onde as instruções eram escritas de um modo mais conveniente para o entendimento humano: a técnica consistia em substituir cada instrução desse novo nível por um conjunto de instruções do nível anterior (nível da máquina) ou examinar uma instrução de cada vez e executar a sequência de instruções equivalentes do nível da máquina. Denominam-se estes procedimentos por tradução e interpretação. Isto simplificou o hardware que agora somente tinha um conjunto mínimo de instruções e portanto menos circuitos eram necessários.

A partir daí a evolução do hardware avança juntamente com as novas descobertas científicas: quase na mesma época do aparecimento dos transístores, por exemplo, surgiu o conceito de barramento de dados, que acelerou a velocidade dos computadores. Ao mesmo tempo apareceram os grandes sistemas operacionais, (simplificada mente, um conjunto de programas mantidos no computador durante todo o tempo, liberando o programador de tarefas relacionadas directamente com o funcionamento da máquina), como o DOS e OS, da IBM. Estes evoluíram possibilitando novos conceitos que melhoraram a performance das máquinas, como por exemplo os sistemas de multi programação, isto é, a possibilidade de vários programas serem executados em paralelo em uma mesma da máquina. Se um destes programas tiver origem em um terminal remoto, tal sistema será chamado de tempo com partilhado. Um importante marco que possibilitou esses avanços foi a introdução de processadores de entrada e saída, também chamados de canais. Isso motivou o aparecimento dos conceitos de concorrência, comunicação e sincronização: uma vez que dois processadores estão operando simultâneamente, surge a necessidade de prover mecanismos para sincronizá-los e estabelecer um canal de comunicação entre eles.