Organização De Computadores

1. A evolução histórica do computador, apresentada no estudo do seu material didático, aponta diversos fatores que levaram a escolha do sistema binário para a implementação da máquina digital.

Descreva evidências que contribuíram para esta escolha, do ponto de vista do nível “Componentes Eletrônicos”. (3,5 pontos)

R: Na máquina criada por Von Neumann existia um pequeno problema, a comunicação entre os diferentes dispositivos, pois Von Neumann trabalhou com apenas um dispositivo de entrada e um dispositivo de saída. Trazendo para o mundo de hoje a máquina de Von Neumann é complexa e trabalhosa, pois cada dispositivo de saída e entrada incluída nas maquinas de hoje seria necessário adicionar mais um canal de comunicação.

O sistema binário foi escolhido por ser o bit a representação do menor dado possível a ser armazenado em uma máquina, pois ele só assumi os valores 0 e 1. Nesse processo o computador transforma todas as informações em bits.

Com a escolha do sistema binário a complexidade que existiria em relação ao sistema usado por Von Neumann na criação de sua máquina, não existe, tornando as coisas hoje mais simples.

2. Conforme apresentado no decorrer de seus estudos, as máquinas digitais atuais possuem três tipos diferentes de barramento. Compare a função de cada um deles e analise e descreva as consequências advindas do aumento no número de bits de cada um deles. (3,5 pontos)

R: Barramento de Dados: Todo dado físico trafega pelo barramento de dados. O Barramento de Dados transmite dados entre as unidades. Portanto, um microprocessador de 8 bits requer um barramento de dados de 8 linhas para transmitir dados de 8 bits em paralelo. Se o barramento de dados para um microprocessador de 64 bits fosse formado por 8 linhas, seriam necessárias oito transmissões sucessivas, tornando mais lento o sistema. O Barramento de Dados é bi-direcional, isto é, pode transmitir em ambas as direções.

O número de bits do barramento de dados é um importante fator de definição do desempenho de um computador, quanto maior esse valor, mais rápido ele será.

Barramento de Endereço: é um barramento, usado por uma UCP ou por dispositivos capazes de usar DMA para informar os endereços físicos/locações de memória de um computador que o microprocessador ou dispositivo deseja acessar (ler/escrever).

A largura de um barramento de endereços, juntamente com o tipo de elementos de memória endereçáveis, determina quanta memória pode ser acessada. Por exemplo, um barramento de endereços de 16 bits de largura (geralmente usado em processadores de 8 bits na década de 1970 e início dos anos 1980) pode especificar 216 = 65.536 = 64 KiB de locações de memória, enquanto um barramento de endereços de 32 bits (comum em processadores de PCs) podem endereçar 232 = 4.294.967.296 = 4 GiB de locações.

Barramento de Controle: Esse é o barramento mais simples de um computador, pois é ele que indica interrupções e operações como escrita e leitura no computador. É, na verdade, um barramento utilizado como sinalizador entre processador e dispositivos de um computador.

3. A hierarquia de memória dos computadores é baseada em alguns fatores como custo e “velocidade”. Dessa forma, alterações nessa hierarquia podem afetar significativamente o desempenho.