DISCIPLINA ORGANIZAÇÃO E ARQUITETURA DE COMPUTADORES

CENTRO UNIVERSITÁRIO DE PATOS DE MINAS

CURSO SISTEMAS DE INFORMAÇÃO

DISCIPLINA ORGANIZAÇÃO E ARQUITETURA DE COMPUTADORES

TRABALHO 05 – BARRAMENTO E MEMÓRIAS

ALUNO: ___________________________________________________

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Prezado(a) aluno(a) esta atividade tem o valor de 2 pontos e trata-se de parte do conteúdo que será cobrado na prova (valor da prova: 5 pontos) que será aplicada na próxima quarta-feira, dia 30/10.

Conteúdo para a prova:

Capítulo 3 – Visão de alto nível da função e interconexão do computador

Capítulo 4 – Memória Cache

Capítulo 5 – Memória interna

Livro: Arquitetura e Organização de Computadores – William Stallings – 5ª e 8ª edição

Os slides estão no plano de aula da disciplina.

Os trabalhos 03, 04 e 05 abordam os conteúdos que serão cobrados na prova.

1. Qual é o benefício de usar a arquitetura de barramento múltiplo em comparação com uma arquitetura de barramento único? Muitos dispositivos de barramento único levam atrasos de propagação

2. Mostre as diferenças entre barramento dedicado e barramento multiplexado.

Dedicado: Cada linha do barramento tem função fixa; alta taxa de transferência de dados; Custo maior e requer menos espaço

Multiplexado: Dados e endereços utilizam as mesmas linhas; menor taxa de transferência e mais complexo; Custo menor e requer menos espaço.

3. Como pode ser projetada a arbitração de um barramento? Explique. Pode ser centralizada ou distribuída. Centralizada: Único dispositivo de hardware controlando o acesso ao barramento; pode ser parte da CPU ou separada; Distribuída: Cada módulo pode reivindicar o barramento; lógica de controle em todos os módulos.

4. Quando se fala de memória, quais as diferenças entre acesso sequencial, acesso direto e acesso aleatório? Exemplifique, apontando dispositivos para cada tipo de acesso citado.

Sequencial: Os dados são organizados em registros sequenciais. Ex.: fitas magnéticas

Direto: O acesso é feito através do acesso direto a uma vizinhança genérica do registro, e em seguida por uma busca sequencial. Ex.: HD

Aleatório: Cada posição de memória possui um endereço único. Ex.: Memoria principal

5. Qual é o relacionamento geral entre tempo de acesso, custo de memória e capacidade?

Quanto mais cara, menor é seu tempo de acesso e menor é sua capacidade de armazenamento. Quanto mais barata, maior é seu tempo de acesso e maior é sua capacidade de armazenamento.

6. Explique de forma geral o que é a memória cache, como é utilizada e quais são suas principais características. A memória cache é uma pequena quantidade de memória localizada perto do processador. Ela guarda alguns dados mais importantes, e usados mais frequentemente, ou por determinados programas, quando são executados. Sem esta memória, o desempenho dos computadores atuais cairia em mais de 95%, devido a limitação de velocidade da memória RAM.

7. Descreva as técnicas de mapeamento que podem ser utilizadas para mapeamento da memória cache. Mostre as diferenças entre os mapeamentos. Mapeamento direto: Cada bloco de memória principal mapeado apenas para uma linha de cache, ou seja, se um bloco está na cache, ele deve estar em um local específico.

   Mapeamento associativo: Um bloco de memória principal pode ser carregado em qualquer linha de cache

   Mapeamento associativo em conjunto: Cache é dividida em uma série de conjuntos; cada conjunto contém uma série de linhas.

8. Quando a cache está cheia e um novo bloco for trazido é necessário substituir um dos blocos. Diversos algoritmos já foram implementados para realizar a substituição de blocos de maneira eficiente. Apresente e explique quatro algoritmos utilizados para esta finalidade.

9. Existem casos a se considerar quando um bloco estiver para ser substituído na memória cache. Para tratar estes casos existem algumas políticas de escrita. Especifique quais são os casos que devem ser considerados e políticas que podem ser adotadas.