Ambiente Virtual De Aprendizagem (AVA) Disciplina: Arquitetura De Computadores Atividade Colaborativa

Atividade Colaborativa

Anhanguera Educacional

2014

Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA)

Disciplina: Arquitetura de Computadores

Atividade Colaborativa

Atividade Colaborativa

Trabalho desenvolvido na disciplina Arquitetura de Computadores, apresentado à Anhanguera Educacional como exigência para a avaliação na Atividade Colaborativa, sob orientação do tutor (ANTONIO CARLOS A JUNIOR).

Anhanguera Educacional

2014

1. Breve introdução sobre o desenvolvimento histórico da arquitetura de computadores;

2. Desde os primeiros momentos da indústria de computadores que os cientistas dos principais fabricantes têm estudado métodos e técnicas que possam aperfeiçoar o desempenho e a capacidade dos sistemas de computação.

3. Alguns aspectos atribuídos ao primeiro-RISC: projetos marcados por volta de 1975 incluem as observações que os compiladores de memória restritos da época eram freqüentemente incapazes de tirar proveito dos recursos destinados a facilitar a montagem manual de codificação, e que os modos de endereçamento complexos levavam muitos ciclos para executar devido aos exigidos acessos à memória adicional. Foi alegado que tais funções seriam melhor executadas por seqüências de instruções mais simples se isso poderia render implementações pequenas o suficiente para deixar espaço para muitos registros , reduzindo o número de acessos à memória lenta. Nestes projetos simples, a maioria das instruções são de tamanho uniforme e estrutura semelhante, as operações aritméticas são restritas a registros de CPU e instruções a carregar apenas separam e armazenam a memória de acesso. Essas propriedades permitem um melhor balanceamento de estágios no pipeline do que antes, fazendo gasodutos RISC significativamente mais eficientes e permitindo que as freqüências de clock fossem mais altas.

4. No inicio da década de 1980, surgiram várias pesquisas cujo desejo era de aumentar o desempenho do sistema de computação. Se o desejo era esse, deve-se procurar aperfeiçoar o emprego das instruções que consomem mais tempo de execução, e não se preocupar tanto com instruções mais complexas que raramente são usadas.

5. Ao longo das décadas em que é usado o computador, observa-se que o hardware em geral, os processadores e a memória, tem evoluído mais rapidamente que o software.

6. Por outro lado, a manutenção e desenvolvimento de programas não evoluíram em custo/benefício. Apesar de a todo o momento surgirem novas criações e lançamentos, isso acarreta um custo muito elevado. A manutenção também pode ser um problema, pois os programas oferecidos pelos fabricantes estão longe da ausência de falhas(bugs).

7. Entre as pesquisas realizadas nessa época, podemos citar a de David Patterson. Juntamente com Carlos Séquin, ele publicou em 1982 [PATT82] um estudo mostrando o desempenho, os parâmetros e elementos de linguagens de alto nível quando compiladas e executadas. Esse artigo descrevia uma nova arquitetura para um processador, propondo solucionar os problemas de desempenho e custo existentes nas arquiteturas complexas vigentes (CISC). Esta arquitetura foi chamada de RISC, porque criava um processador com pequeno conjunto de instruções.

8. Arquitetura RISC e CISC;

2. Arquitetura RISC e CISC;

A arquitetura RISC, em português: computador com um conjunto reduzido de instruções,executa um conjunto simples e pequeno de várias instruções, e levam aproximadamente o mesmo tempo para serem executadas, pois são executadas normalmente em apenas um ciclo, sendo assim ela permite que oHardware e Software do computador sejam otimizados, em outras palavras é como se o usuário desse entrada de instruções para serem executadas da maneira em que o ele deseja, ao invés de se limitar aexecução em que o projetista do processador definiu.

A arquitetura CISC, em português: computador com um conjunto complexo de instruções, executa um conjunto complexo de instruções diferentes,tornando-se uma arquitetura mais versátil, porém estas instruções necessitam de um número maior de ciclos para serem executadas, sendo assim como maior diferencial é esta arquitetura já

9. Arquitetura Pipeline;

Pipeline é uma técnica de implementação de processadores que permite a sobreposição temporal das diversas fases da execução de instruções.

Tradicionalmente, as instruções do MIPS são executadas em ate 5 passos:

1. Busca da instrução na memória;

2. Leitura dos registradores enquanto uma instrução é decodificada, (o formato das instruções do MIPS permite que a leitura e a codificação ocorram simultaneamente);

3. Execução de uma operação ou cálculo de um endereço;

4. Acesso a um operando de memória;

5. Escrita do resultado em um