Exercícios Sistemas Operacionais

1) De forma geral, quais as unidades funcionais de um sistema computacional? Um sistema computacional é formado por 3 subsistemas básicos:  Processador;  Memória principal;  Dispositivos de entrada e saída. 2) Quais são os componentes básicos de um processador? Um processador é formado basicamente por 3 componentes:  Unidade de Controle;  Unidade de lógica e aritmética;  Registradores. 3) O que é um registrador? Um registrador é um dispositivo memória de alta velocidade que armazena dados temporariamente. Um processador contém vários registradores, podendo ser de uso geral ou específico. Dentre os registradores de uso específico podemos citar:  Registrador contador de instruções (CI) – responsável por indicar o endereço da próxima instrução que o processador deve buscar e executar.  Registrador apontador da pilha (AP) – responsável por indicar o endereço de memória do topo da pilha, que é a estrutura de dados onde o sistema mantém informações sobre programas que estão sendo executados.  Registrador de intruções (RI) – responsável por armazenar a instrução que será decodificada e executada pelo processador.

4) O que é a memória principal? Como ocorre o acesso a uma célula de memória? É o local onde estão armazenadas as intruções e dados que serão executados pelo processador. O acesso a uma célula de memória se dá através da especificação de um número chamado de endereço. Cada célula de memória possui um endereço único.

5) O que é a memória cache? Explique seu funcionamento. A memória cache é uma memória volátil de alta velocidade. Ela é muito mais rápida do que a memória principal, mas seu custo também é muito maior. Quando o processador precisa buscar um dado, ele busca primeiro na memória cache. Caso o dado já esteja presente na memória cache não há necessidade de acessar a memória principal, diminuindo assim o tempo de acesso. Caso o dado não seja encontrado, o processador acessa a memória princial e carrega na memória cache um novo bloco de dados.

6) Qual a diferença entre a memória secundária e a memória principal? A memória principal é muito mais rápida do que a memória secundária. Entretanto, a memória principal é volátil, ou seja, os dados são apagados quando o computador é desligado, enquanto que a memória secundária é permanente. Exemplos de memória secundária: HD e fitas magnéticas.

7) Considere os seguintes elementos de armazenamento: registradores, memória cache, memória principal e memória secundária. a. Qual desses possui maior capacidade de armazenamento? Memória secundária. b. Qual desses possui a maior velocidade de acesso? Registradores.

c. Qual desses custa mais barato? E o mais caro? Memória secundária é o mais barato, enquanto registradores são os mais caros.

8) Como a técnica de pipelining ajuda a melhorar o desempenho dos sistemas computacionais? Pipelining é uma técnica que permite ao processador executar múltiplas instruções paralelamente. A execução de uma instrução é formada por vários estágios: primeiro, o processador deve buscar a instrução (1), em seguida deve decodificá-la (2) para finalmente executá-la (3). A ideia é que, uma vez que o processador já fez a busca da instrução atual e já está decodificando a mesma, nada impede que o processador