Sistema computacional

Exercícios - Resoluções

1. Quais são as unidades funcionais de um sistema computacional?

São os processadores ou unidades de processamento, memória principal e

dispositivos de entrada/saída.

2. Quais os componentes de um processador e quais são suas funções?

O processador é composto pela unidade de controle, unidade lógica e aritmética

e registradores. A unidade de controle (UC) é responsável por gerenciar as atividades de

todos os componentes do computador. A unidade lógica aritmética (ULA) é responsável

pela realização de operações lógicas (testes e comparações) e aritméticas (somas e

subtrações).

3. Como a memória principal de um computador é organizada?

A memória é composta por unidades de acesso chamadas células, sendo cada

célula composta por um determinado numero de bits.

4. Descreva os ciclos de leitura e gravação da memória principal?

No processo de leitura, o processador armazena no registrador de endereço

de memória o endereço da célula a ser lida. Em seguida o processador gera um sinal

de controle para a memória principal, permitindo que seja efetuada a leitura assim o

conteúdo das células seta das pelo registrador de endereço é copiado no registrador

de dados da memória e assim transferido para um registrador da unidade central de

processamento.

No processo de escrita, o processador armazena no registrador de endereço de

memória o endereço da célula que a informação será gravada. O processador armazena

no registrador de dados da memória a informação. Seta a memória principal de que

estará realizando uma gravação e o conteúdo do registrador de dados passa para a célula

de memória indicada pelo registrador de endereços.

5. Qual o numero Maximo de células endereçadas em arquitetura com MAR

de 16, 32 e 64 bits?

O numero de células endereçadas na memória principal é limitado pelo tamanho

do registrador de endereços de memória (MAR). No caso de o registrador possuir n bits,

a memória poderá no Maximo endereçar 2n células, isto é, do endereço 0 ao endereço

(2n-1). Com isso, 16 bits endereça 65.536 possibilidades, 32 bits endereça 1.048.574

possibilidades e 64 bits endereça 16.777.216 possibilidades.

6. O que são memórias voláteis e não voláteis?

As memórias voláteis são as que requerem energia para manter a informação

armazenada. As não voláteis são as que guardam todas as informações mesmo quando

não estiverem alimentadas.

7. Conceitue memória cache e apresente as principais vantagens no seu uso?

É uma pequena quantidade de memória estática de alta velocidade de

desempenho. Tem por finalidade aumentar o desempenho do processador, realizando

uma leitura antecipada do conteúdo da memória principal deixando-o a disposição do

processador.

8. Qual a importância do principio da localidade na eficiência da memória

cache?

Dado que a localidade é a tendência de o processador ao longo de uma

execução referenciar instruções e dados da memória principal localizados em endereços

próximos e que tal tendência é justificada devido às estruturas de repetição e as

estruturas de dados, vetores e tabelas utilizarem a memória de forma subseqüente

(um dado após o outro). Assim a aplicabilidade da cache internamente ao processador

fazendo o intermédio entre a memória principal e o processador de forma a adiantar as

informações da memória principal para o processador.

9. Quais os benefícios de uma arquitetura de memória cache com múltiplos

níveis?

A utilização da memória cache com múltiplos níveis permite o uso de diferentes

capacidades de memória cache dependendo da necessidade da arquitetura. Tendo que

quanto menor a capacidade mais rápido será o acesso porem menor será a probabilidade

de cache hits.

10. Quais as diferenças entre a memória principal e a memória secundária?

As memórias principais são memórias dinâmicas de custo superior e de melhor

desempenho de acesso aos dados se comparado as memórias secundarias, e ao fim do

fornecimento de energia elas simplesmente apagam os dados anteriormente contidos. As

memórias secundárias são memórias estáticas, mais acessíveis e de baixo desempenho,

são um meio permanente de armazenamento de dados.

11. Diferencie as funções básicas dos dispositivos de E/S.

Os dispositivos E/S são dispositivos de diferentes finalidades que permitem

a