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Universidade Federal Rural do Semi-árido Disciplina: PEX1244 - ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES Semestre: 2018.1 — Lista Primeira Unidade — Turma 02 Jefferson Bezerra da Gama- 2017021313 João Victor Queiroz de Souza- 2017021318 Kennedy Washington da Costa- 2017011292 Larissa Milena Rodrigues Alves- 2017021324 Victor Leony de Franca Rocha- 2017021345 01- A Unidade Central de Processamento é composta por quatro componentes. A Unidade Logica Aritmética (ULA) é responsável por todas os cálculos matemáticos e comandos lógicos. O controlador, que acessa a instrução e decodifica, organizando o fluxo de dados vindo da ULA e de alguns dispositivos de E/S, e direcionam aos Registradores, pequenas áreas de armazeno volátil com menor latência onde são armazenadas pequenas instruções de instruções. E por vim, temos os barramentos internos que conectam os demais componentes e proporciona a comunicação entre os mesmos. 02- Utilizando apenas o uso dos registradores PC e IR, a execução de uma instrução distinta em uma CPU qualquer funciona da seguinte forma: O registrador PC aponta para endereço da próxima instrução a ser executada, enquanto o IR armazena a instrução atual buscada da memória principal para realizar a execução, e assim por diante. 03- A CISC apresenta comandos que não obedecem um padrão na hora da implementação de determinada instrução, podendo ter diversas abordagens (comandos) para ter acesso a memória, fazendo uso de um interpretador para transformar linhas complexas de código em algo que a máquina compreendesse. Por outro lado, uma abordagem RISC utiliza linhas simples de código, com o uso de apenas dois comandos para acessar a memória, padronizando seus comandos para uma melhor implementação. 04- Com a abordagem CISC a unidade de controle é definida por um microprograma, ou seja, é necessário um interpretador capaz de associas linhas complexas de códigos em algo que maquina possa compreender. Enquanto na abordagem RISC, a lógica da unidade de controle é defina em hardware. 05- A instrução LOAD carrega dados de determinado endereço (da memória) para os registradores, já a instrução STORE, armazena dados dos registadores na memória. 06- O registrador PC aponta para a instrução a ser executada no momento. No caso ao lado, é a instrução armazenada no endereço 301 da memória, logo em seguida sendo armazenado no IR para ser executada. Logo após é direcionada ao endereço corresponde aos três últimos dígitos armazenados no IR (941). Feito isso, o registrador AC (Acumulador) que contém o valor “3”, é somado com valor presente no endereço 941 e logo após sendo armazenado o resultado no mesmo (AC). 07- Técnica de E/S programada: supondo um sistema hipotético com CPU, memória principal(M.P), controlador de disco e disco. A CPU acessa a M.P buscando dados e direcionando para o controlador de disco, onde fica em loop verificando se os dados foram gravados no disco, deixando de exercer outras funcionalidades. Técnica de E/S dirigida por Interrupção: Diferente da E/S programada, a CPU não fica em loop fazendo a verificação, pois quando o dado é gravado no disco, o controlador através de uma interrupção manda um sinal para CPU, que para o que está sendo executado para atender a interrupção vinda do controlador. Com tudo, a CPU pode realizar as demais funções enquanto a gravação acontece no disco, dessa forma ajudando no aumento da sua utilização, já que não é necessário ficar em loop, consequentemente realizando mais instruções. 08- Diferente das técnicas citadas na questão anterior, a técnica de DMA(Acesso Direto a Memória) alivia a CPU pelo falo que a mesma deixa de acessar a M.P, deixando isso responsável para o controlador de DMA, enquanto ela opera outras funções. 09- Barramentos multiplexados utilizam mesmas linhas para diversas finalidades, enquanto os barramentos com dedicação funcional refere-se a funções específicas das linhas do barramento. Uma das vantagens dos barramentos multiplexados é a utilização de poucas linhas de comunicação, mas em contrapartida, apresenta um complexo módulo de circuitos. Já a vantagem dos barramentos com dedicação funcional, está relacionado com a sua alta taxa de transferência, porém existe um aumento do tamanho e do custo dos barramentos. 10- No barramento síncrono, a leitura e escrita está associado a um tempo a ser executado, determinado por um relógio (clock). Enquanto no barramento assíncrono, a leitura e a escrita ocorre de maneira dependente, ou seja, do evento que antecede o atual. Os eventos podem ser curtos ou longos. A vantagem do barramento assíncrono é compatibilidade a uma grande variedade de dispositivos independentemente da frequencia, enquanto a vantagem do barramento síncrono é a sua velocidade (rápida ) e o seu baixo custo. 11- A- 2³² endereços B- É necessário realizar dois acessos. 12- A memória cache contem copias de pedaços de códigos de instruções vinda da M.P, dessa forma diminuindo o acesse a mesma, já que o acesso a cache é mais rápida do que o da M.P. 13- A técnica de mapeamento direto dispensa o uso de algoritmos de substituição de linhas da cache por que na sua abordagem cada bloco da M.P é armazenado em uma linha fixa da memória cache, enquanto que o mapeamento associativo e mapeamento associativo por conjuntos necessitam fazer uso de algum algoritmo de substituição, para que sejam possível armazenar blocos da M.P em qualquer linha da cache. 14- A- Bloco menos recentemente usado: Nesse algoritmo o bloco a ser substituído é o bloco que no momento está sendo pouco utilizado. Essa verificação é feito através de bist para saber quantas vezes a linha foi utilizada. B- Primeiro a entrar primeiro a sair: Nesse algoritmo o bloco a ser substituído é o que está a mais tempo, ou seja o primeiro bloco armazenado, porém tal bloco pode ser algo que esteja sendo utilizado com muita frequencia e seja essencial continuar armazenado na memória cache. C- Bloco menos frequentemente usado: Nesse algoritmo o bloco a ser substituído é o que está sendo menos acessado. Essa verificação é feita através de um contador associado a cada linha da cache. Porem nem sempre que o bloco é pouco acessado ele deve ser substituído. 15- A DRAM(Volátil) costuma armazenar dados com carga em capacitores, e geralmente esses capacitores tendem a descarregar, por isso a necessidade de utilizar o refreshing, em outras palavras, a recarga periódica. 16- A- ROMA memória somente de leitura é uma memória não volátil que permite apenas a leitura de dados, ou seja, tais dados são gravados no momento de fabricação (não podem ser apagadas ou modificadas) podendo ser apenas acessados. B-PROM:A memória somente de leitura programável é similar a memória rom, porem os seus dados são gravados após a fabricação por meios de terceiros. Assim como a rom, seus dados também só podem ser gravados de uma única vez, e utilizam um processo elétrico para isso. C- EPROM:A memória somente de leitura programável e apagável é caracterizada por conseguir ser apagada, mas pra isso é necessário ser exporta uma forte luz ultravioleta. D- EEPROMs: A memoria somente de leitura programável e apagável eletricamente é uma adaptação da EPROM que pode ser apagada e reescrita via eletricidade, dispensando o uso da luz ultravioleta. 17- O hamming é uma técnica comum para detectar e corrigir erros. Porém supondo que existem dois bits de erro, o hamming não consegue corrigi-lo, apenas consegui detectar que existem dois erros.