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ALUNA: Alany Gabriely Lourenço da Silva Arquitetura de Computadores 2021-2 Tarefa 2 Valor: 10 pontos Data de entrega: 02/03/2022 até 23:59 Forma de entrega: SIGAA 1. (1 ponto) 1.Considere a operação de uma máquina com um datapath formado pelos registradores e ALU. Suponha que o carregamento dos registradores de entrada da ALU leve 5 ns, a execução da ALU leve 10 ns e o armazenamento do resultado de volta no registro de dados leve 5 ns. Qual é o número máximo de MIPS (Milhões de instruções por segundos) que esta máquina é capaz de executar? Mostre como você chegou neste resultado. 1,5* s =1 instruc10−8 1s =x instruc x instruc=66666666,66666 2. (1 ponto) O que aconteceria se o PC não fosse incrementado? comumente, o PC é incrementado após buscar uma instrução e aponta para próxima instrução que seria executada. Se o PC não for incrementado não será possível prosseguir com a execução do programa. 3. (1 ponto) Um computador tem um barramento com um tempo de ciclo de 5 ns, durante o qual pode ler ou escrever uma palavra de 32 bits da memória. O computador tem um disco que usa o barramento e funciona a 160 MB/s. A CPU normalmente busca e executa uma instrução de 32 bits a cada 1 ns. Quanto o disco desacelera a CPU? Mostre como você chegou neste resultado -160 megabytes por segundo é o mesmo que por segundo ou 1342177280 bits por segundo -A memória é capaz de transferir 32 bits em 5 nanosegundos Um segundo tem 10^9 nano segundos Portanto, 10^9/5 = 200000000 transferências de 32 bits por segundoque é igual a 6.400.000.000 bits por segundo -Portanto, a desaceleração de 6.400.000.000 bits por segundo para 1.342.177.280 bits por segundo quando acessa o disco -Se dividirmos um pelo outro temos que a memória RAM desse computador é 4,76 vezes mais rápida que o acesso a disco. 4. (1 ponto) Uma câmera digital tem uma resolução de 3000 × 2000 pixels, com 3 bytes/pixel. O fabricante da câmera deseja gravar uma imagem JPEG com um fator de compressão de 5x na memória flash em 2 segundos. Qual taxa de dados é necessária? Mostre como você chegou neste resultado. 6000000*3=18000000 18000000/5=3600000 3600000=2 x=1 x=1800000 1800000 bytes/s = 14400000 bits/s 5. (1 ponto) Uma câmera digital de última geração possui um sensor com 24 milhões de pixels, cada um com 6 bytes/pixel. Quantas fotos podem ser armazenadas em um cartão de memória flash de 8GB se o fator de compactação for 5x? Suponha que 1 GB significa 230 bytes. Mostre como você chegou neste resultado. 24 000 000 * 6 bytes=144.000.000 144.000.000/5=28800000 8 gb=xbytes 1gb=2^30bytes 8*2^30=8.589.934.592 1=28800000 x=8.589.934.592 x 29826161≈ 6. (2 pontos) Considere uma memória com capacidade de armazenamento de 64Kbytes, cada célula pode armazenar 1 byte de informação e cada caracter é codificado com 8 bits. Resolveu-se armazenar na memória deste sistema um conjunto de caracteres do seguinte modo. A partir do endereço (hexadecimal) 27FA, foram escritos sucessivamente grupos de 128 caracteres iguais, iniciando pelo grupo de As, seguido do grupo de Bs, e assim por diante. Qual deverá ser o endereço correspondente ao local onde está armazenado o primeiro J? Mostre como você chegou neste resultado. 10234=27FA se 10234 for o primeiro “A” e 10235 o segundo 10234+127=10361 Última letra “A” 10361+128= 10489 Última letra “B” 10234+127+(128*8)+1=11386 Primeira letra J c-3 d-4 e-5 f-6 g-7 h-8 i-9 j-10 Endereço inicial do “A” + 128 = endereço do “B” (segunda letra) Endereço inicial do “A” + 9 *128 = endereço do “J” (décima letra) 7. (2 pontos) Quais são as ações básicas realizadas por uma interface de E/S para efetivar uma comunicação com o periférico ao qual está conectado? Interpretação do sinal de controle bem como endereço Tradução dos dados a serem transmitidos e/ou recebidos Compatibilização das características entre barramento do sistema e periférico (quantidade de dados a transmitir/receber, adequação das velocidades de transferência 8. ( 1 ponto) Explique como funciona o teclado de um computador. Em computadores pessoais, quando uma tecla é pressionada, uma interrupção é gerada e a rotina de interrupções do teclado (uma parte do software do sistema operacional) é executada. A rotina de interrupções lê um registrador de hardware dentro do controlador de teclado para pegar o número da tecla (1 a 102) que acabou de ser pressionada. Quando a tecla é solta, ocorre uma segunda interrupção.