Você pode imaginar qualquer computador multiníveis no qual o nível de dispositivo e os níveis lógicos digitais não estivessem nos níveis mais baixos? Explique.

Passo 1

O enunciado nos pede para pensar na pilha de níveis (“multiníveis”) de um computador e questiona se é possível que o nível de dispositivo (onde estão os transistores, capacitores etc.) e o nível de lógica digital (onde estão portas AND, OR, flip-flops etc.) não fiquem nos níveis mais baixos dessa pilha. Para responder, vamos revisar o que cada nível faz e por que eles costumam ficar na base da abstração.

Passo 2

Em arquiteturas clássicas de computador temos, de cima para baixo, algo como: aplicação to sistema operacional to linguagem de máquina to microarquitetura to lógica digital to nível de dispositivo to fenômenos físicos (eletrônicos, quânticos etc.). O nível de dispositivo traduz sinais elétricos em 0 e 1 (pela condução ou não de corrente), e o nível de lógica digital organiza esses 0 e 1 em portas que realizam operações booleanas. Sem esses dois níveis, nada mais acima pode ser concretamente realizado em hardware.

Passo 3

Para “remover” o nível de dispositivo e lógica digital da base você precisaria de algo abaixo deles que os suportasse — por exemplo, um outro tipo de dispositivo físico (óptico, mecânico, biológico, quântico) que formasse um novo nível ainda mais baixo. Mas nesse caso esses novos componentes passariam a ser o nível de dispositivo, e a lógica digital voltaria a ficar imediatamente acima. Em outras palavras, qualquer que seja a tecnologia, quem implementa o bit físico será sempre o nível mais baixo, e quem organiza esses bits em operações booleanas será o nível imediatamente acima.

Passo 4

Há um caso aparente em que a lógica digital não está “na base”: a virtualização. Num hipervisor, por exemplo, eu posso simular um conjunto de portas lógicas e de dispositivos para uma máquina convidada; esses “níveis” simulados não estão no hardware real, mas em software. Ainda assim, lá embaixo existe um hardware físico com seu dispositivo e lógica digital nativos. A máquina virtual só enxerga uma cópia abstraída, mas, de fato, em algum lugar físico esses dois níveis estão na base.

Resposta

Não existe um computador real em que os níveis de dispositivo e de lógica digital não sejam os mais baixos, pois todo circuito digital precisa de um substrato físico que implemente bits e portas lógicas. Mesmo em emulação ou virtualização, esses níveis continuam no fundo da pilha, só que “ocultos” pelo software.

Exercícios relacionados