Revisão Prova P1 Leandro Colevati

 

01 - Expli Expli que, com suas s uas palavras, Arqu Arqu itetura de Computador es   Arquitetura são os atributos visíveis ao programador. Exemplos de atributos de arquitetura incluem o conjunto de instruções, o número de bits usados para representar os vários tipos de dados (por exemplo, números, caracteres), e as técnicas de endereçamento à memória. 02 - Exp Expli liqu que, e, com co m suas su as palavras, Organização de Comp Comp utadores utado res   A organização estuda a tecnologia utilizada na fabricação dos componentes do computador, seus barramentos, memoria, etc. Refere-se as unidades operacionais.  Organização é como os recursos são implementados. Atributos de organização incluem detalhes de hardware transparentes ao programador, tais como os sinais de controle, as interfaces entre o computador e os periféricos e a tecnologia de memória utilizada.  03 - Exp Expli liqu que, e, com co m suas s uas p palavras, alavras, detalhadamente, o ENIAC ENIAC  A princípio o ENIAC foi idealizado para ser utilizado como recurso para a segunda guerra mundial, sua fabricação teve início no ano de 1943 na Universidade da Pensilvânia, porém, como era um computador de grande escala, a sua fabricação terminou tarde para a guerra, em 1946. 

Ele trabalhava válvulas tríodo, deeresistores, capacitores e tubos de vácuo e diodoscom enormes, pesava 27milhares toneladas tinha como sistema operacional, cartões perfurados.  04 - Exp Expli liqu que, e, com co m suas s uas palavr palavras, as, detalhadamente, o IAS  O IAS foi utilizado para resolver problemas relacionados a teoria dos números e astronomia. A estrutura do computador IAS possui quatro módulos principais: A memória principal, a unidade de controle, a unidade lógica e aritmética e o módulo de entrada e saída  05 - Expliqu Expli que, e, com co m suas su as palavras, detalhadamente, os regist r egistrado radores res do IAS. IAS.  Computador de programa: guarda o endereço da próxima instrução.   Registrador de instruções: Armazena a instrução a ser processada.   Registrador de buffer de instrução: Memória temporária (vídeo).  Registrador de endereço de memória: Armazena Arma zena o endereço do dado a sser er processado.  Registrador de buffer de endereço: Memoria temporária.  Acumuladores: Registradores que armazenam dados.  Registradores: memoria de entrada e saída  06 - Expli Expli que, com suas su as palavras, palavras, o impacto mercadológi co da Lei de Moore 

Gordon Moore disse que a cada 18 meses o número de transistores em um chip dobraria sem custo. O que a princípio não passava de uma observação, acabou se tornando um objetivo para as empresas de semicondutores. Isso torna essa lei

 

realmente importante, pois, talvez sem ela, não teríamos um desenvolvimento tão acelerado em nível de hardware a preços acessíveis. 07 - Expli Expli que, com suas su as palavras, palavras, clock d o si sistema stema  O Clock é um Cristal de Quartzo que envia onda de sinais constantes que são convertidas em sinais digitais, ou seja, este dispositivo é um gerador de pulsos cuja duração é chamada de ciclo. Um ciclo de relógio ou de máquina é o intervalo de tempo entre o início de um pulso e o início do seguinte. Um ciclo possui vários

subciclos. •1GHz = 1 bilhão de pulsos  •Taxa de pulsos = taxa de clock  •Incremento de clock = ciclo de clocks c locks  •Tempo entre pulsos = tempo de ciclos 

O Clock controla o processador com frequência constante ou de modo equivalente, um tempo de ciclo constante  08 - Exp Expli liqu que, e, com co m suas s uas palavr palavras, as, o CPI CPI 

CPI é a Média de ciclos por instrução   • Se todas as instruções exigissem o mesmo número de ciclos de clock, CPI seria valor constante para o processador.  • Na realidade, esse valor varia para cada tipo de instrução (load, store, etc.)  09 - Exp Expli liqu que, e, com co m suas su as palavras, o Temp Tempo o de Processado r   Tempo de processador é o tempo utilizado para executar uma tarefa em um período em que não está ocioso.  Tempo que o processo leva em estado de execução durante seu processamento  10 - Exp Expli liqu que, e, com co m su as palavras, a Lei de Amdahl Am dahl  

É a leiprocessador. que governa o speedup na utilização de processadores paralelos em relação a um 1. Quando f é pequeno, o uso de processadores paralelos tem pouco efeito. 2. Quando N se aproxima do infinito, o speedup é limitado por 1/(1  – f), de modo que existem retornos decrescentes para o uso de mais processadores. 11 - Expli Expli que, com suas su as palavras, palavras, o impacto do aumento aumento do paralelismo para lelismo e do aumento de d e processadores no desempenho   O paralelismo é essencial para o software junto ao processador, sendo assim o software programado e paralelizado terá uma boa performance para ambos, tanto do software quanto para o processador.  

 

12 - Expli Expli que, com suas palavras, os prin p rincipais cipais comp c omponentes onentes do computador   Os principais componentes são: CPU (processador) que é o cérebro do computador, a placa mãe, onde todos os demais componentes são conectados, dispositivos de entrada e saída (mouse, monitor, teclado), a memória RAM, onde são armazenados os dados temporariamente e o HD, onde os dados são armazenados permanentemente.  13 - Expli Expli que, com suas su as palavras, palavras, ciclo d e instr instrução, ução, ciclo de busca, ciclo de execução execução e cicl o de interrupção interrup ção   Instrução: O processamento necessário para a execução de uma instrução Busca: lê a próxima instrução da memória para a CPU. Execução: interpreta o código de operação e efetua a operação indicada. Interrupção: se as interrupções estão habilitadas e ocorreu uma interrupção, salva o estado do processo atual e processa a interrupção.   14 - Expli Expli que, com suas su as palavras, palavras, interrupção, interrupç ão, com suas ocorr oc orr ências sequenciais e aninh adas. adas.  São eventos que mudam o fluxo normal da execução de um programa. Uma

interrupção sequencial é, quando somente sinal éprocesso enviado,interrompido a aninhada épara quando há uma sequência de interrupções, tendo oum primeiro a conclusão do segundo processo e só então, retornando ao primeiro.   15 - Expliqu Expli que, e, com co m suas su as palavras, Barramento Barrament o e seus seus ti pos, po s, bem como arbitração arbitração e sincron ismo   Barramento é a via de comunicação que liga dois ou mais dispositivos. Os tipos de barramentos são o I/O, Data Bus (Barramento de Dados), Barramento de Endereço, Barramento de controle. Arbitração: o controle de distribuição feito quando vários módulos precisam acessar o mesmo barramento Sincronismo: é o gerenciamento de eventos em um barramento, podendo ser síncronos, alimentados por um oscilador e determinados por um clock e barramentos assíncronos, que não possuem um clock principal.   16 - Exp Expli liqu que, e, com co m suas su as palavras, os 4 métod os de d e acesso acesso a memória  Existe o acesso sequencial: o acesso feito através de uma sequência linear (fita);   Acesso direto: o acesso é feito diretamente através de uma vizinhança de registro que possui um endereço único (disco, pendrive);  Acesso aleatório: cada posição de memória possui um endereçamento único, baseado em sua localização física, sendo assim, qualquer posição pode ser selecionada, acessada e endereçada diretamente (RAM);  

Associativo: quando palavra é buscada na memória com base em uma parte de seuOcorre conteúdo e nãouma de seu endereço (Cache).

 

 

17 - Exp Expli liqu que, e, com co m suas su as palavras, a latênci latência a de memória memór ia   Latência ou tempo de acesso é o tempo gasto desde que um endereço ou conjunto de dados estão disponíveis para escrita ou leitura. Para memória de acesso não aleatório (filas), é o tempo gasto para posicionar o mecanismo de leitura ou escrita no local desejado.  Latência é o nome do tempo de resposta que a memória tem entre receber o comando e executa-lo.  18 - Exp Expli liqu que, e, com co m suas s uas palavr palavras, as, detalhadamente, a memória memór ia cache, seu funcionamento multilevel.  A memória cache é a responsável pela troca de informações entre o processador e a memória RAM. Nela ficam armazenadas informações para acesso do processador, que somente acessa a cache, não encontrando a informação desejada, é enviada uma mensagem a cache, que busca a informação na RAM e retorna ao processador. A Memória cache funciona em níveis, L1, L2 e L3 (somente em alguns processadores), eles são responsáveis pelo armazenamento de informações.  19 - Expliqu Expli que, e, com co m suas su as palavras, detalhadamente os tipos ti pos de mapeamento mapea mento d e cache cache   Existe o mapeamento direto, o associativo e o conjunto associativo; Direto: cada bloco de dados corresponde somente a uma linha de cache Associativo: os blocos da memória podem carregar em qualquer linha de cache Conjunto associativo: o cache é dividido em conjuntos, podendo acessar qualquer linha e tendo sua substituição randômica.  20 - Expli Expli que, com suas pala p alavras, vras, detalhada detalhadamente mente os algorit mos de substitu subs titu ição de dados dados na n a cache.  No mapeamento de cache direto, é apagado qualquer dado para a substituição por um novo, nos demais mapeamentos é utilizado o algoritmo de substituição. O primeiro algoritmo é aleatório, apagando um dado aleatório.

O apaga o LRU dado(Least em filaRecently (first in first out apaga (FIFO)).o dado menos recentemente O segundo terceiro algoritmo Used) usado E o ultimo algoritmo, o LFU (Least Frequently Used) apaga o dado menos frequentemente usado.  21 - Exp Expli liqu que, e, com co m suas su as palavras, os tipo t ipo s de memória memór ia ROM ROM  A memória ROM permite apenas da leitura do seu conteúdo e é construída para manter seus dados permanentemente  A memória PROM é uma memória ROM programável apenas uma vez. A memória EPROM é uma memória fixa de leitura que pode ser programada, apagada por raios UV (Ultra Violeta) e reprogramada pelo usuário   A memória EEPROM é uma memória em que tanto as operações de gravação como as e apagamento dos dados são realizados por tensão elétrica. Pode ser manipulada bit a bit.

 

  22 - Exp Expli liqu que, e, com co m suas s uas p palavras, alavras, SRAM SRAM e DRAM, DRAM, por s eu funcion func ioname amento, nto, caracterí característic stica a e construç cons truç ão.  RAM estática (SRAM), é aquela que depende apenas da manutenção da tensão de alimentação para que seu conteúdo seja preservado. Utiliza flip-flops como estrutura de armazenamento. RAM dinâmica (DRAM), é aquela que requer a reescrita dos dados periodicamente para manter seu conteúdo. Utiliza pequenos capacitores como estrutura de armazenamento. 23 - Expliqu Expli que, e, com co m s uas palavras, p alavras, SDR SDRAM AM e RDRAM RDRAM por seu funcionamento, com seus tipo s.  SDRAM é uma DRAM síncrona com o barramento do sistema e o clock do sistema, possuindo suas derivações: DDR: Permite dois acessos por ciclo; DDR2: permite quatro acessos por ciclo; DDR3: permite oito acessos por ciclo.   A memória RDRAM, ou memoria RAMBUS, funciona na velocidade do barramento e tem menor consumo de energia.