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Tópicos Avançados em Arquitetura de Computadores Professor: André Sobral e-mail: asobral@unicarioca.edu.br Ciência da Computação Exercício de Fixação � Questão 01: (Analista TI – MPE-RN – 2010) Na hierarquia de velocidade de armazenamento de dados, na sequência da mais alta para a mais baixa, se encontram a) memória cache, memória principal, memória secundária e registradores. b) registradores, memória cache, memória principal e memória secundária. c) memória principal, memória secundária, memória cache e registradores. d) memória principal, memória cache, memória secundária e registradores. e) memória cache, memória secundária, memória principal e registradores Sistema de Computação Exercício de Fixação � Questão 02: (Analista TI – TCE-AM – 2012) Uma instrução de comparação de valores em uma linguagem de programação, como por exemplo, a comparação do valor booleano verdadeiro ou falso, exige que seja avaliado um ou mais bits presentes em uma célula de memória. O componente do computador responsável por avaliar o conteúdo desta célula de memória para esta operação é chamado de a) memória secundária. b) memória principal. c) CPU. d) registrador. e) barramento de memória. Sistema de Computação Memória Principal � Exemplos: � Numa MP com 1kbyte de capacidade, onde cada célula tem 8 bits: a) quantas células tem a MP? b) quantos bits são necessários para representar um endereço de memória? Sistema de Computação 1kbyte = 1024 bytes 1024 / 8 bits = 128 células 2n = 128 n = 7 bits Memória Principal � Exemplos: Sistema de Computação � Um computador endereça 1k células de 16 bits cada uma. Pede-se: a) sua capacidade de memória; b) o maior endereço que o computador pode endereçar; 1k = 1024 células 1024 *16 = 16.384 bits 16.384/8 = 2048 bytes = 2Kbytes 1024 células 2n = 1024 n = 10 Maior endereço = 11111111112 Memória Principal � Memória Principal: • Exemplo - Capacidade: � Uma MP tem espaço de endereçamento de 2K e cada célula pode armazenar 16 bits. Qual o valor total de bits que podem ser armazenados nesta memória e qual o tamanho de cada endereço? Sistema de Computação N = 2K (quant máxima de células) M = 16bits (tamanho cada célula) Sendo N= 2E => N=2K => N= 2x1024 N= 2x210 => N=211 E=11 Tamanho de cada endereço = 11 bits Memória Principal � Memória Principal: • Exemplo - Capacidade: � Uma MP tem espaço de endereçamento de 2K e cada célula pode armazenar 16 bits. Qual o valor total de bits que podem ser armazenados nesta memória e qual o tamanho de cada endereço? Sistema de Computação T é o total de bits que podem ser armazenados em uma MP, então: T = N x M => 2E x M T = 211 x 16 => 211 x 24 => 215 Convertendo para K(210) = 25 x 210 = 32K Total de bits da MP = 32K Memória Principal � Memória Principal: • Exemplo - Capacidade: � Uma MP pode armazenar um máximo de 256K e cada célula pode armazenar 8 bits. Qual o tamanho de cada célula e qual o total de células que podem ser utilizadas? Sistema de Computação T é o total de bits que podem ser armazenados em uma MP, então: T = 256K => 28 x 210 = 218 N x M => 2E x M M é o tamanho de cada célula = 8 bits => 23 Sendo T = N x M, então N = T/M N = 256K / 8 = 32K Total de células = 32K Memória Principal � Memória Principal: • Exemplo - Capacidade: � Uma MP pode armazenar um máximo de 256K e cada célula pode armazenar 8 bits. Qual o tamanho de cada endereço e qual o total de células que podem ser utilizadas? Sistema de Computação Se o total de células é 32K: N = 32K N = 215 Se N = 2E , então E = 15 Tamanho de cada endereço = 15 bits Exercício de Fixação � Questão 01: (Técnico em Info – CRF-PI – 2016) Quanto a organização da memória, a quantidade de bits em um endereço está relacionada a: a) Quantidade média de células endereçáveis. b) Mínima quantidade de células endereçáveis. c) Máxima quantidade de células endereçáveis d) Mínima quantidade de células endereçadas. Sistema de Computação Exercício de Fixação � Questão 02: (Técnico de TI – FUB – 2016) Julgue o próximo item, relativo à memória principal e à memória cache. “Em um sistema de computação, o barramento de dados é bidirecional e o barramento de endereços é unidirecional ”. a) Certo; b) Errado. Sistema de Computação Exercício de Fixação � Questão 03: (Téc Judic – TRT-PI – 2010) A quantidade máxima de memória que um processador consegue acessar é determinada pelo: a) número de linhas no barramento de endereço. b) número de linhas no barramento de dados. c) número de linhas no barramento de controle. d) controlador de memória existente no chipset. Sistema de Computação Exercício de Fixação � Questão 04: (Téc Judic – TRT-PI – 2010) No que diz respeito à memória dos computadores, é INCORRETO afirmar: a) Se uma célula de memória consistir em k bits, ela pode conter quaisquer das 2k diferentes combinações de bits. b) Se uma memória tiver n células (ou endereços) elas terão endereços de 0 a n-1. c) A unidade básica de memória é o digito binário, denominado bit. Um bit pode conter 0 ou 1. d) As memórias secundárias (discos) foram criadas para compensar o problema causado pelo fato de as CPUs serem mais rápidas que as memórias primárias. Sistema de Computação Memória Cache � Organização e Funcionamento: Considere um sistema de computação que possua dois tipos de memória: um rápido, de baixa capacidade (64 KB), com latência de 5 ns, interligado ao processador e outro, mais lento, de maior capacidade (512 MB), com latência de 50 ns, interligada à memória rápida. Calcule o tempo médio de acesso do processador, considerando um período de 200 acessos e que o sistema tenha eficiência de 95 %. Sistema de Computação Nº Acessos = 200 / Eficiência = 95% 95% de 200 = 190 Logo, Nº de Hits = 190 e Nº de Miss = 10 Tempo Médio de acesso = (190*5) + (10*50) = 1400ns = 1,4µs E = A / T Memória Cache � Organização e funcionamento: Sistema de Computação � Considere um sistema de computação que possui uma MP organizada em células de 1 byte e apenas uma MC externa, sendo cada linha de 32 bytes. Em um dado instante o processador inicia um acesso colocando no BE o endereço 5D7A9F216, pergunta-se: a) Qual deverá ser a largura de BE do sistema? b) Qual o tamanho da MP que é composta por 2048 blocos? Endereço = 5D7A9F2 = 7 x 4bits = 28 bits Barramento de Endereço = 28 linhas Total de blocos = 2048 Tamanho do bloco = 32 bytes Tamanho da MP = 32 * 2048 = 65.536 bytes = 64 Kbytes Exercício de Fixação � Questão 01: (Colégio Pedro II – CC – 2016) Observe as afirmativas sobre memória cache: I. O número de blocos da memória principal é igual ao número de linhas da memória cache. II. Denomina-se hit quando um dado solicitado não está armazenado na memória cache e, neste caso, o bloco da memória principal que contém o byte desejado é transferido para a memória cache. III. A eficiência da memória cache de um sistema de computação em que ocorrem 94 miss a cada 100 acessos é de 6%. Assinale a alternativa em que está(ão) presente(s) apenas a(s) afirmativa(s) verdadeira(s). a) I e II b) II e III c) I e III d) I e) III Sistema de Computação
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