Trabalho 05 Barramento e Memórias

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE PATOS DE MINAS
CURSO SISTEMAS DE INFORMAÇÃO
DISCIPLINA ORGANIZAÇÃO E ARQUITETURA DE COMPUTADORES
TRABALHO 05 – BARRAMENTO E MEMÓRIAS 
ALUNO: ___________________________________________________
Prezado(a) aluno(a) esta atividade tem o valor de 2 pontos e trata-se de parte do conteúdo que será cobrado na prova (valor da prova: 5 pontos) que será aplicada na próxima quarta-feira, dia 30/10.
Conteúdo para a prova:
Capítulo 3 – Visão de alto nível da função e interconexão do computador
Capítulo 4 – Memória Cache
Capítulo 5 – Memória interna
Livro: Arquitetura e Organização de Computadores – William Stallings – 5ª e 8ª edição
Os slides estão no plano de aula da disciplina.
Os trabalhos 03, 04 e 05 abordam os conteúdos que serão cobrados na prova.
1. Qual é o benefício de usar a arquitetura de barramento múltiplo em comparação com uma arquitetura de barramento único? Muitos dispositivos de barramento único levam atrasos de propagação
2. Mostre as diferenças entre barramento dedicado e barramento multiplexado.
Dedicado: Cada linha do barramento tem função fixa; alta taxa de transferência de dados; Custo maior e requer menos espaço
Multiplexado: Dados e endereços utilizam as mesmas linhas; menor taxa de transferência e mais complexo; Custo menor e requer menos espaço.
3. Como pode ser projetada a arbitração de um barramento? Explique. Pode ser centralizada ou distribuída. Centralizada: Único dispositivo de hardware controlando o acesso ao barramento; pode ser parte da CPU ou separada; Distribuída: Cada módulo pode reivindicar o barramento; lógica de controle em todos os módulos.
4. Quando se fala de memória, quais as diferenças entre acesso sequencial, acesso direto e acesso aleatório? Exemplifique, apontando dispositivos para cada tipo de acesso citado.
Sequencial: Os dados são organizados em registros sequenciais. Ex.: fitas magnéticas
Direto: O acesso é feito através do acesso direto a uma vizinhança genérica do registro, e em seguida por uma busca sequencial. Ex.: HD
Aleatório: Cada posição de memória possui um endereço único. Ex.: Memoria principal
5. Qual é o relacionamento geral entre tempo de acesso, custo de memória e capacidade?
Quanto mais cara, menor é seu tempo de acesso e menor é sua capacidade de armazenamento. Quanto mais barata, maior é seu tempo de acesso e maior é sua capacidade de armazenamento.
6. Explique de forma geral o que é a memória cache, como é utilizada e quais são suas principais características. A memória cache é uma pequena quantidade de memória localizada perto do processador. Ela guarda alguns dados mais importantes, e usados mais frequentemente, ou por determinados programas, quando são executados. Sem esta memória, o desempenho dos computadores atuais cairia em mais de 95%, devido a limitação de velocidade da memória RAM.
7. Descreva as técnicas de mapeamento que podem ser utilizadas para mapeamento da memória cache. Mostre as diferenças entre os mapeamentos. Mapeamento direto: Cada bloco de memória principal mapeado apenas para uma linha de cache, ou seja, se um bloco está na cache, ele deve estar em um local específico.
 Mapeamento associativo: Um bloco de memória principal pode ser carregado em qualquer linha de cache
 Mapeamento associativo em conjunto: Cache é dividida em uma série de conjuntos; cada conjunto contém uma série de linhas.
8. Quando a cache está cheia e um novo bloco for trazido é necessário substituir um dos blocos. Diversos algoritmos já foram implementados para realizar a substituição de blocos de maneira eficiente. Apresente e explique quatro algoritmos utilizados para esta finalidade.
9. Existem casos a se considerar quando um bloco estiver para ser substituído na memória cache. Para tratar estes casos existem algumas políticas de escrita. Especifique quais são os casos que devem ser considerados e políticas que podem ser adotadas.
10. Quais as diferenças entre caches unificadas e caches separadas? Unificada:​Maior taxa de acerto; ​equilibra carga entre buscas de instrução e dados; ​apenas uma cache para projetar e implementar. ​
Separada:​ Elimina disputa pela cache entre a unidade de busca/decodificação de instrução e a unidade de execução. ​
11. Quais são as principais propriedades da memória semicondutora? Apresentam basicamente dois estados, podem ser escritas (ao menos 1 vez) e são capazes de serem lidas. Toda memória semicondutora possui acesso aleatório.
12. Quais são as diferenças entre SRAM e DRAM em termos de aplicação e características?
A DRAM está disponível em maior capacidade de armazenamento, enquanto a SRAM é de tamanho menor; A SRAM é cara, enquanto a DRAM é barata;O consumo de energia é maior na DRAM do que na SRAM.
13. Qual a diferença entre localidade espacial e localidade temporal? Localidade Espacial diz que há uma probabilidade de acesso maior para dados e instruções em endereços próximos àqueles acessados recentemente, já a Localidade Temporal diz que um dado acessado recentemente tem mais chances de ser usado novamente, do que um dado usado há mais tempo.
14. Cite algumas aplicações para a ROM. Algumas de suas aplicações são como o BIOS da placa mãe e um CD-ROM, onde o usuário vai apenas ler sem alterar o conteúdo já gravado.
15. Quais são as diferenças entre PROM, EPROM, EEPROM e memória Flash? Quais são suas principais utilizações? PROM é usada para armazenar permanentemente os programas. São frequentemente encontradas em jogos de computador ou em produtos como dicionários electrónicos
EPROM é um tipo de ROM cujo conteúdo pode ser apagado com raios ultravioleta.
EEPROM é um tipo de ROM cujo conteúdo pode ser apagado através de eletricidade.
Memória Flash é uma memória não volátil que pode ter seu conteúdo modificado pelo próprio computador, embora a memória seja tratada em blocos
16. O que é bit de paridade? É um Bit adicionado a mensagem para verificar se houve ou não erro no envio/submissão da mensagem
17. Supondo que uma palavra de 8 bits armazenada na memória seja 10011011. Usando o algoritmo de Hamming, determine quais bits de verificação seriam armazenados na memória com a palavra de dados.