Arquitetura de PCS Gabarito QUESTONARIO 6

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1.isto acontece devido ao princípio da localidade (modali dade espacial). Ele mostra que os códigos executáveis (programa em execução), na maioria das vezes são executados de forma sequencial com as instruções contíguas sendo buscadas e executadas em sequência ( em blocos de instruções s eguidas). Deste modo, pode-se criar uma m emória pequena e rá pida (não será cara por ser pequena) que contenha o bloco de instruções contíguas
2.. Qual é a memór ia mais rápid a existente em si stemas de compu tação? Onde esta memória se localiza? Qual é a capacidade padrão desta memória?
 Resp: Registrador – Os registradores estão localizados no processador, próximos às unidades de cálculo (ULA e UPF). Os registradores tem basicamente o tamanho da palavra do processador (para números inteiros), p.ex, 32 bits ou 64 bits. No caso das unidades de cálculo de ponto flutuante, eles tem o dobro da capacidade.
3. Qual foi a soluçã o encontrada por pesquisado res para o pro blema da diferen ça de desemp enho entre o processad or e memória principal? 
Resp: Conforme mencionado no item 1 acima, a solução foi incluir uma pequena memória entre processador e MP, de modo que esta memória contenha os itens (código executável e dados) que o processador precisa acessar em um período de tempo. Isso acontece graças a eficácia do princípio da localidade.
4. Por que, a o longo do tempo, os fabricantes acab aram inclu indo no vas memórias entre pr ocessador e memória princip al? Ou seja, por qu e cache L1, L2, etc em vez de apenas u ma cache? 
 Resp: porque verificaram que o tempo médio de acesso do processador e mais memórias melhorou quando se incluiu, p.ex., uma 2ª cache e até mesmo uma cache L3. Porém, isso não é verdadeiro se forem acrescentadas outras memórias (cache L4, p.ex.), quando o desempenho começa a cair, devido ao excesso de transferências entre as caches.
5.O processador Intel i7 possui 4 núcleos, cada um deles tendo uma memória L1 dividida,
de 32KB e uma L2 com até 2 MB. É comum encontrar-se um tempo de latência
processador (registradores) -cache L1 de 1 ns, uma latência de 10 ns entre Cache L2 e
Cache L1 e de 40 ns entre MP e Cache L2. Considerando que, em dado momento de
processamento o desempenho do sistema seja de 75% nos acessos Cache L1-Processador,
de 20% nos acessos entre Cache L2 e Cache L1 e de 5 % nos acessos entre MP e Cache L2,
calcule o tempo médio de acessos nesse sistema.
P-L1 = 1 ns e 75%; L1 – L2 – 10ns e 20%; L2-MP – 40 ns e 5% Ocorrendo Falta na L1 gasta-se 11ns para trazer o dado da L2, sendo 10 para o bloco vir da L2 para L1 e 1 ns da L1 para P Falta na L2, gasta 51ns para o dado ir da L2 para o processador, passando antes pela L1. Então, gasta 40ns para o bloco que contém o dado vir da MP para L2, mais 10ns para um bloco menor vir da L2 para L1 e mais 1ns para o dado efetivamente ir da L1 para Processador. TM = ((75 x 1) + (20 x 11) + (5 x 51) / 100 = 75 + 220 + 255 = 550 / 100 = 5,5 ns
6.A memória cache foi introduzida com o processador 386DX, e com esse processador o
cache de memória estava localizado na placa-mãe.
Os processadores modernos, tais como o Intel Core e o AMD FX, incluem a memória cache
L1 em outro local. Qual será ele?
No interior dos processadores
7.A hierarquia de memórias em um computador é definida a partir dos resultados do princípio da localidade. Assim, pode-se incluir uma boa quantidade de memórias, cada uma com suas particularidades em termos, principalmente, de custo, tempo de acesso, capacidade evolatilidade. Das memórias mais rápidas às mais lentas, das de custo elevado às de baixo. custo e assim por diante. Julgue as seguintes afirmações, indicando a única correta:
A) as memórias cache L1 só realizam operações de leitura (o processador busca dados
delas) enquanto as cache L2 realizam operações de leitura e de escrita
B) registradores são memórias de elevado custo, baixa capacidade e muito rápidos
C) uma boa relação de tempo entre tipos de memória é entre as cache L1, com uma faixa
razoável entre 1 a 5 nanosegs e as memórias secundárias (HDs) com tempos de acesso da
ordem de 10 a 40 microsegs
D) todo processador moderno possui, pelo menos, duas memórias cache. Quando eles
possuem 3 memórias cache (L1, L2 e L3), então não possuem registradores de dados; só
registradores de endereços.
E) as memórias cache L1 são sempre localizadas na placa mãe, enquanto as memórias RAM
só funcionam de forma sequencial
RESPOSTA : Opção B.
8.II - Em um sistema computacional, há diferentes tipos de memórias, para diferentes
finalidades, que se interligam de forma estruturada e que formam o subsistema de
memória.
Apenas a afirmação 2 está correta
9.Cite 3 características de um registrador que o tornam um dispositivo muito especial entre
os diversos componentes de um sistema de memória
Só armazena UM dado de cada vez; é a mais rápida memória da hierarquia de memórias; os processadores possuem diversos registradores,daí o nome plural.
10.. Algumas versões dos processadores Phenon possuem 4 núcleos, cada um deles contendo
cache L1 de 128KB e cache L2 de 512 KB até 2 MB. Porque os processadores atuais
possuem cache dividida? Quais tipos de cache podem ser divididas?
Para melhorar o tempo de transferência das informações, já que dados e instruções seguem caminhos diferentes a partir da cache L1. Se fosse uma única cache L1, poderia um dado atrasar a transferência de uma instrução ou o contrário. Dividindo cache L1 para dados e L1 para instruções, isso não acontece. Isso só é válido para a cache L1, diretamente ligada à área de controle (L1-I) e diretamente ligada aos regist radores (L1-D).
11.Qual é a diferença entre tempo de acesso ou latência de memória e ciclo de máquina (ou
de memória)?
Tempo de acesso é o período gasto pelo sistema para transferir um dado (ou instrução) entre processador e outros dispositivo. Ciclo de máquina é o intervalo entre dois acessos consecutivos
12.. Qual é a unidade básica de medida de capacidade de memórias? Qual é a exceção a esta
regra?
É byte, exceto no caso de registradores, cuja capacidade é informada em bits
13.Na hierarquia de memórias aparece uma memória chamada “memória virtual”. De que se trata?
É um espaço do HD que os SO usam para criar um arquivo com a estrutura semelhante a da MP, extendendo sua capacidade. Assim, os programas executáveis, na ocasião que são psotos para executar, são armazenados pelo SO na memória virtual e dela vão em blocos (páginas) para a MP, em um processo semelhante ao da relaçõ MP com cache
14.. Considere um computador de 64 bits, cujos endereços sequenciais de memória abaixo são
válidos.
Endereço 1: 000000000022FE38
Endereço 2: 000000000022FE40
Endereço 3: 000000000022FE48
Endereço 4: 000000000022FE4C
Um Técnico em Informática conclui, corretamente, que
A) a capacidade de memória é limitada a 8 GB.
B) no endereço 1 pode ser armazenado um dado de 4 bytes.
C) o barramento de endereço possui 32 linhas
D) no endereço 3 pode ser armazenado um dado de 6 bytes.
E) o endereço 1 fica a 14 endereços de distância do endereço 4.
Resposta : LETRA E.
15. Como se pode explicar, de forma sucinta, o princípio da localidade? Trata-se de um conceito de hardware ou de software? Por que?
É um princípio de programação que define o modo como as instruções são executadas ( em sequência,durante um certo tempo).software,pois, o seu foco principal foi na criação de instruções a serem seguidas.
16.Localidade temporal
17.Supondo uma MP que que seja endereçada byte por byte e que esteja conectada a uma
Cache, sendo utilizados em ambas memórias blocos de 32 bytes. Para o sistema de controle
da comunicação e acesso cache/MP, a MP está organizada em 256M blocos. Calcule, neste
caso, a largura (quantidade de bits) do BE-barramento de endereços