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ALEXSANDRINO RODRIGUES DOS SANTOS Arquitetura e Organização de Computadores Atividades de Revisão 1. O que você entende por acesso a memória? Caracterize o tempo de acesso nos diversos tipos de memória. R: O acesso aos dados salvo em um endereço da memoria. O tempo de acesso é o período em que o endereço vai para barra de endereço, e o conteúdo seja transferido efetivamente. Quais são as possíveis ações que podem ser realizadas em uma memória? R: Leitura e armazenamento. 3. Qual a diferença de conceitos entre uma memória do tipo SRAM e outra do tipo DRAM? Cita as vantagens e desvantagens de cada uma delas. R: SRAM: memória estática, o armazenamento dos bits é permanecido enquanto a energia. DRAM: memória dinâmica, em que é necessário um circuito de refresh reconstituindo repetidamente o valor de cada bit. 4. Qual é a função do registrador de endereços da memória (REM)? E do registrador de dados da memória (RDM)? R: REM: Armazenar temporariamente o endereço de acesso a uma posição de memória, ao se iniciar uma operação de leitura ou escrita. RDM: Armazenar temporariamente uma informação que seja sendo transferida da memória principal para UCP (leitura) ou vice-versa (escrita). 5. Descreva os barramentos que interligam processador e memória principal indicando a função e direção do fluxo de cada um deles. Barramento de endereços: interliga UCP à MP, transferindo bits que significam um endereço. É unidirecional, ou seja, a informação trafega da UCP para MP. R: Barramento de dados: interliga UCP à MP, transferindo bits de informação. É bidirecional, isto é, os bits percorrem o barramento da UCP para MP (operação de escrita) e no sentido inverso (operação de leitura). R: Barramento de controle: interliga UCP à MP, para a passagem de sinais de controle (leitura e escrita). Descreva o passo a passo de uma operação de leitura. 1. REM recebe o endereço da MP 2. O endereço é colocado no barramento de endereços 3. Sinal de leitura no barramento de controle 4. Controlador de memória: decodifica endereço e localiza célula 5. Coloca informação do endereço no barramento de dados 6. RDM recebe o conteúdo transmitido Descreva o passo a passo de uma operação de escrita. 1.REM recebe o endereço da MP 2. O endereço é colocado no barramento de endereços 3. RDM recebe o dado a ser transferido 4. Sinal de escrita no barramento de controle 5. O Conteúdo do RDM é colocado no barramento de dados 6. O decodificador de memória coloca o valor do RDM na posição definida pelo REM. Compara uma memória principal e uma memória cache em termos de tempo de acesso, capacidade e temporariedade de armazenamento de dados. R: Uma memoria cache por estar dentro do processador possui um tempo de acesso muito superior ao da memoria principal, mas sua capacidade de armazenamento é inferior por sua produçao ser mais cara e por possuir uma arquitetura menor que uma principal. 9. Uma memória ROM também pode ser considerada uma memória do tipo RW (Leitura/Escrita)? Por quê? R: Não, as memórias ROM permitem apenas leitura, diferente das leitura/escrita. O próprio nome (Read Only Memory) já indica sua propriedade. 10. Enumere os diferentes tipos de memória que podem existir em um computador moderno desde os registradores até onde você lembrar. R: Memória cache L1 SRAM, Memória cache L2 SRAM, Memória Principal DRAM, Memória Secundária ( Discos magnéticos Fitas magnéticas CD-ROM CD-R Disquetes) 11. Você considera válida esta afirmação: “um computador com mais poder de processamento pode armazenar mais programas”? R: Não, pois para armazenar mais programas o computados precisa de mais expansão de armazenamento, quando a mais processamento o processo de armazenamento pode ser feito com mais velocidade. O que são barramentos, para que servem e quais os três principais? R: Barramento é o meio de conexão entre o processador e a memoria RAM, sendo eles Barramento de dados, controle e endereços. 13. E quanto a esta afirmação: “vale aumentar a capacidade de memória principal para que o acesso aos meios magnéticos (disco rígido) seja mais rápido”? R: não, pois são memorias distintas e não diretamente ligadas, sendo que o desempenho de uma ou outra é independente do tamanho de ambas. Defina o que é célula para a memória principal. R: Célula (ou palavra) é então, um grupo de bits tratado pelo sistema Defina o que é tempo de acesso. R: Quanto tempo a memória gasta desde seu acesso até que o dado tenha sido efetivamente transferido Defina ciclo de memória. R: é o tempo decorrido entre duas operações sucessivas de acesso a memória, seja escrita ou leitura Qual a diferença entre barramento serial e paralelo? R: A comunicação serial consiste na transmissão de dados em SÉRIE, ou seja, UM bit de cada vez e depois de 8 pulsos de clock monta-se o primeiro byte. A Comunicação Paralela consiste em um conjunto de vias enviando simultaneamente um padrão de 8 Bits ou de múltiplos de 8. O que você entende por largura do barramento de endereços? R: Quanto mais barramentos de endereço voce ter mais bits voce podera movimentar de uma so vez Defina, com suas palavras, o que é capacidade quando falamos de memórias. R: A capacidade das memorias dependem de seu tamanha de barramentos quanto mais barramentos ela possuir maior sera sua capacidade de manipulaçao de dados. Quanto a hierarquia de memória, são analisadas características como tempo de acesso, capacidade, volatilidade, tecnologia de fabricação, temporariedade e custo. Com base nisso explique cada uma delas citando exemplos. R:Tecnologia de Fabricação Memória de semicondutores: fabricadas utilizando circuitos eletrônicos Memória RAM, SDRAM, Cache, Registradores, etc. Memórias de meio magnético: fabricados de modo a armazenar informações sob a forma de camposmagnéticos HD, Disquetes, entre outros.)Memória de meio ótico: utilizando-se de feixes deluz para escrita e leitura de conteúdo CD, DVD, etc. Cite a função de cada um dos três barramentos: de controle, endereço e dados. R: Barramento de endereços transfere transfere os bits de um endereço, barramento de controle transfere sinais de controle, e de dados transferes informaçoes O que são e para que servem os registradores? R: Armazenam informaçoes destinadas a algum momento serem usadas pelo processador, responsavel pela execuçao de instruçoes, pela manipulaçao de dados e pela produçao dos resultados das operaçoes. Qual a taxa de transferência se um sistema de 32 bits que trabalha com um processador de 3 GHz? Lembre-se que T = L x V. R: T=3x32= 96Gbps O que é e para que serve a memória cache? R: A memoria cache esta integrada ao processador internamente, e uma memoria de rapido acesso, e e utilizada para armazenar instruçoes previas para a execuçao de programas Explique os três níveis de memória cache (L1, L2 e L3).R:Cache L1 - Uma pequena porção de memória estática presente dentro do processador. Em alguns tipos de processador, como o Pentium 2, o L1 é dividido em dois níveis: dados e instruções (que "dizem" o que fazer com os dados). Cache L2 - Possuindo o Cache L1 um tamanho reduzido e não apresentando uma solução ideal, foi desenvolvido o cache L2, que contém muito mais memória que o cache L1. Ela é mais um caminho para que a informação requisitada não tenha que ser procurada na lenta memória principal. Cache L3 - Terceiro nível de cache de memória. Inicialmente utilizado pelo AMD K6-III (por apresentar o cache L2 integrado ao seu núcleo) utilizava o cache externo presente na placa-mãe como uma memória de cache adicional. Explique qual a função de cada um dos registradores a seguir: Contador de Programa (PC), Registrador de Instruções (IR), Registrador de Endereçamento de Memória (MAR) e Registrador de Armazenamento Temporário de Dados (MBR).R: Contador de Programa Contador de Programa: Contém o endereço da memória cujo conteúdo deve ser interpretado como a próxima instrução. Registrador de Instruçao: Contem a proxima instruçao a ser executada. Registrador de endereço de memoria:Contémo endereço da posição da memória a ser lida ou escrita. Registrador de armazenamento temporario de dados: contém uma palavra com dados aser armazenada na memória ou vinda da mesma O que são memórias voláteis e não-voláteis? R: memoria volátil pode ser alterada e não-volátil não pode ser alterada e gravada apenas uma vez. Quais as diferenças entre a memória principal e a memória secundária? R: Memoria principal é de armazenamento temporário enquanto a energia a armazenamento e memória secundária é de armazenamento volátil, que independente d a energia ou não os dados estarão armazenados. Explique a função da memória ROM, no caso a BIOS de um computador. R: É a memoria que armazena o sistema básico de entrada e saída, mecanismo responsável por algumas atividades consideradas corriqueiras em um computador, mas que são de suma importância para o correto funcionamento de uma máquina 30. A respeito da organização da memória principal, diga qual é a Unidade de informação do sistema processador, da Unidade de armazenamento e da Unidade de transferência. 31. O que é memória (memory)? E armazenamento (storage)? Comente suas diferenças. Em informática, memória são todos os dispositivos que permitem a um computador guardar dados, temporária ou permanentemente. Memória é um termo genérico para designar componentes de um sistema capazes de armazenar dados e programas. Storages são dispositivos projetados especificamente para armazenamento de dados, onde através de uma conexão via rede, você pode conectar seu(s) servidor(es) à um storage, facilitando assim a expansão da capacidade de armazenamento sem impacto na produção, garantindo maior flexibilidade e confiabilidade no armazenamento. 33. Responda porque meu computador que utiliza um processador de 64 bits e um SO de 32 bits não consegue utilizar mais de 4 GB de memória. R: porque 2³² = 4GB, o sistema operacional não reconhece mais que isso. 34. Qual a diferença de memória RAM e ROM? R: A memória RAM é aquela que permite a gravação e a regravação dos dados, mas se o computador for desligado, perde as informações registradas. Já a memória ROM permite a gravação de dados uma única vez, não sendo possível apagar ou editar nenhuma informação, apenas acessar. 35Faça uma tabela comparativa entre a vida útil das seguintes memórias: RAM, Disco Rígido, Pendrive, Disquete, SSD e DVD. Fale sobre as vantagens e desvantagens de se utilizar o SSD ao invés de um HD. As vantagens de usar um SSD são: é a alta taxa de transferência de dados, mais rápido a inicialização do computador. Desvantagens: preço alto, pouco espaço comparado ao HD. 37. Descreva a organização física dos discos rígidos. São vários discos magnéticos, que ficam encaixados em um eixo que faz os discos girarem. 38. Descreva a organização lógica dos discos rígidos. A organização lógica é feita tipo uma cebola, por camadas, de dentro para fora. 39. Quais as etapas para acessar/escrever um dado no disco rígido? O responsável pela leitura e também gravação de dados sobre o disco magnético é chamado de "cabeça de leitura”. A cabeça de leitura posiciona um leitor sobre os discos magnéticos para ler ou gravar dados. Esses dados são lidos e gravados sem que a agulha encoste no disco. 40. Explique o que é tempo de interpretação de comando, tempo de busca, tempo de latência e tempo de transferência de dado. Tempo de busca é um dos três tipos de atraso associados à leitura ou gravação de dados por um acionador de disco de computador, e que também atua de modo similar em acionadores de CD ou DVD. Taxa de transferência é o número médio de bits, caracteres ou blocos por unidade de tempo que passam entre equipamentos num sistema de transmissão de dados 41. Qual característica NÃO se refere à memória cache de processadores? a) ( ) Tem o objetivo de reduzir o tempo de acesso à memória principal. b) ( ) Os dados nela armazenados são cópias de parte da memória principal. c) ( ) É implementada pelo sistema operacional com suporte do hardware. d) ( x ) Pode ser inserida diretamente no chip do processador. e) ( ) É comumente encontrada em processadores RISC. 42. Das seguintes alternativas, escreva V para as sentenças verdadeiras e F para as sentenças Falsas a. A unidade central de processamento esta conformada pela unidade de controle e o dispositivos de entrada e saída e nela são executadas diversas instruções ( v ) b. Os registrador de estado, armazena as informações sobre os resultados produzidos pela ULA. ( F ) c. São chamadas de instruções ao conjunto de bits que são entendidos pelo computador ( v ) d. Na hierarquia de Memória, as memórias de armazenamento permanente são mas rápidas que as memórias de armazenamento temporário ( v ) e. ( F)