LISTA DE EXERCÍCIOS_05

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LISTA DE EXERCÍCIOS #5 
(BASEADO NOS PROVÃO 1998 – 2002) 
 
1) Um sistema é composto de três dispositivos similares e funciona, de maneira 
adequada, se pelo menos dois destes dispositivos operarem corretamente. O 
funcionamento dos dispositivos é representado pelas variáveis lógicas X, Y e Z, as 
quais assumem o valor lógico "1" quando o dispositivo correspondente falha, e "0" 
quando opera corretamente. 
Determine a expressão da variável lógica W, que representa o funcionamento do 
sistema (W = 1 para o inadequado e W = 0 para o adequado), em função das variáveis 
X, Y e Z, considerando: 
Resposta: 
Tabela verdade: 
X Y Z W 
0 0 0 0 
0 0 1 0 
0 1 0 0 
0 1 1 1 
1 0 0 0 
1 0 1 1 
1 1 0 1 
1 1 1 1 
 
a) soma de produtos lógicos e sua expressão simplificada; 
RESPOSTA: a) W
X
 = XYZ + XYZ + XYZ + XYZ 
Simplificação 
W = XZ + YZ + XY 
 
 
b) produto de somas lógicas. 
RESPOSTA: b) W = (X + Y + Z) (X + Y + Z) (X + Y + Z) (X + Y + Z) 
 
W = (X + Y + Z) (X + Y + Z’) (X + Y’ + Z) (X’ + Y + Z) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2) Dada a lógica de comando digital acima, escreva as equações booleanas 
equivalentes 
para as saídas S1 e S2; 
 
 
 
a) as equações booleanas equivalentes para as saídas S1 e S2; 
S1 = (E1 E2+ S1) S2 
S2 = (S1 E3+ S2) E4 
 
 
b) um programa equivalente para CLP em "Instruction List"; 
 
L D E 1 
AN D E2 
O R S 1 
AN DN S2 
OUT S 1 
AND E 3 
O R S 2 
ANDN E 4 
O U T S 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) um programa equivalente para CLP em "Ladder Diagram". 
 
 
3) O responsável pelo Setor de Suporte de Informática da empresa "TOC Consultoria 
de Sistemas" precisa determinar os parâmetros de uma unidade de disco rígido com 
as seguintes características: 
• 8000 cilindros; 
• 2 kbytes/setor; 
• 100 setores por trilha; 
• 6,4 Gbytes de capacidade total; 
• as faces externas dos pratos das extremidades da pilha não são utilizados para 
armanezar dados. 
Com base nos dados fornecidos, determine: 
a) a quantidade total de pratos que a unidade possui; 
b) a quantidade de cabeças de leitura e gravação; 
c) a capacidade de armazenamento de cada face; 
d) a taxa de transferência, considerando: 
• tempo de latência médio com o disco girando a 4.800 rpm; 
• tempo de busca ("seek time") igual à metade do tempo de latência médio; 
• tempo de 800 ms para transferência de 2 Mbytes de dados. 
Dados/Informações Técnicas: 
Taxa de Transferência: número de bytes transferidos do disco para a Memória 
Principal, 
por segundo. 
Taxatransferência= bytes transferidos / tacesso 
tacesso = tseek + tlatência + ttransferência 
onde: 
• tseek é o tempo que a unidade despende para posicionar o cabeçote de leitura e 
gravação sobre o cilindro desejado. 
• tlatência é o tempo despendido na espera pelo setor desejado; varia de 0 a 16,67 ms 
para disco girando a 3.600 rpm. 
• ttransferência é o tempo despendido na transmissão dos dados (leitura ou gravação). 
 
 
 
RESPOSTA: 
 
 
 
 
 
a) a quantidade total de pratos que a unidade possui; 
 
6,4 Gbytes de capacidade / 2 Kbytes por = 3.200.000 setores 
 total setor 
 
 3.200.000 setores / 100 setores por = 32.000 trilhas no total 
 Trilha 
 
 1 cilindro ———————————— 1 trilha por superfície 
8000 cilindros —————————— 8000 trilhas por superfície 
 
32.000 trilhas no total / 8000 trilhas por = 4 superfícies ou faces 
 Superfície 
 
Como as faces externas dos pratos das extremidades da pilha 
não são utilizados para armazenar dados, então: 
 
 
 
b) a quantidade de cabeças de leitura e gravação; 
 
Se são 4 faces, então são 4 cabeças de leitura/gravação. 
 
c) a capacidade de armazenamento de cada face; 
 
6,4 Gbytes / 4 faces = 1,6 Gbytes por face. 
 
d) a taxa de transferência, considerando: 
 
3600 rpm - 16,67 ms 
4800 rpm - x 
É relação inversa. Logo, 
x = (3600 . 16,67) / 4800 
 x = 12,50 ms 
Para 4800 rpm varia de 0 a 12,50 ms. 
 
 
 
 
 
Na média: t latência = 12,50 ms / 2 
 t latência = 6,25 ms 
 
t seek = 1/2 tlatência médio = 1/2 . 6,25 ms 
 t seek = 3,125 ms 
 
 t acesso = tseek + tlatência + ttransferência 
 t acesso = 3,125 ms + 6,25 ms + 800 ms 
 t acesso = 809,375 ms 
 
Taxatransferência = Bytes transferidos/ t_acesso = 
 
Taxatransferência = 2 Mbytes /809,375ms = 
Taxatransferência = 2,47 Mbytes/s 
 
 
 
4) A figura abaixo representa a hierarquia de memória dos microcomputadores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) Explique a razão da existência da memória cache. 
 
A memória cache (a pronúncia correta é “cash”, e não 
“cachê”) é um tipo de memória que trabalha em conjunto 
com o processador. De fato, todos os processadores 
atuais trazem uma certa quantidade de memória cache 
embutida no encapsulamento. O objetivo é potencializar o 
desempenho do chip de processamento, evitando que 
fique ocioso por longos períodos. 
 
b) Analise, comparativamente, as memórias cache e principal (RAM), com relação a: 
 
• capacidade de armazenamento; 
 
Em termos de capacidade de armazenamento, o cache é bem 
menor que a RAM. Consequentemente, nem todo byte 
da RAM pode ter sua localidade única no cache. 
 
• velocidade de acesso; 
 
RESPOSTA: 
Memória cache é muito mais rápida que a memória RAM e 
tem a função de fornecer as informações mais cruciais 
para o processador. 
 
• volatilidade; 
 
RESPOSTA: 
Ambas as memórias cachê e RAM são voláteis, onde 
informações são guardadas enquanto houver energia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• custo. 
RESPOSTA: 
Memória cache é muito cara em relação a memória RAM! A 
memória cache é baseada em memória estática (SRAM) e 
fica dentro da pastilha do chip do processador escalonada 
por três níveis: L1(mais próxima dos núcleos de 
processamento), L2 (mais afastada que L1) e L3 (mais 
afastada dos núcleos que L1 e L2), já a memória RAM é 
baseada no tipo dinâmica (DRAM), externa ao processador 
com menos custo de fabricação e implementação no 
hardware.