Respostas Arquitetura de Computadores

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C. O processador suspende a execução do programa que está sendo executado e salva seu contexto. Executa a interrupção, depois volta ao estado normal.

- Duas técnicas podem ser utilizadas para tratar interrupções múltiplas. A primeira é desativar as interrupções enquanto uma interrupção estiver sendo processada. Casa haja uma interrupção enquanto uma outra já estiver sendo executada, esta última ficará pendente até que o processador conclua a primeira e reative as interrupções.

A segunda técnica é definir prioridades para as interrupções. Uma interrupção de maior prioridade faz com que o tratamento de uma interrupção de menor prioridade seja interrompido.

- Memória para processador: o processador lê uma instrução ou uma unidade de dados da memória.

Processador para memória: o processador escreve uma unidade de dados na memória.

E/S para processador: o processador lê dados de um dispositivo de E/S por meio de um módulo de E/S.

Processador para E/S: o processador envia dados para o dispositivo de E/S.

E/S de ou para a memória: para esses dois casos, um módulo de E/S tem permissão para trocar dados diretamente com a memória, sem passar pelo processador, usando o DMA.

- Barramento de dados: caminho exclusivo para movimentação de dados entre os módulos do sistema.

Barramento de endereço: usado para designar o destino ou a origem dos dados no barramento de dados.

Barramento de controle: usado para controlar o acesso e o uso das linhas de dados e endereço.

- Memória é um dispositivo de armazenamento de dados. Sua principal finalidade é armazenar dados para que estes possam ser recuperados quando necessário.

- A. Acesso sequencial: a memória é organizada em unidades de dados chamados registros. Para ler um registro, todos os anteriores precisam ser lidos.

Acesso direto: os blocos ou registros possuem um endereço exclusivo. É realizado um acesso direto nas proximidades do registro, em seguida faz-se uma busca sequencial até o registro.

Acesso aleatório: cada registro armazenado tem um endereço exclusivo. Qualquer posição da memória pode ser selecionada de modo aleatório, sendo endereçada e acessada diretamente.

Acesso associativo: consiste na comparação de um certo número de bits da palavra com todas as palavras da memória. Um dado é buscado na memória com base em uma parte de seu conteúdo.

B. Tempo de acesso: para a memória de acesso aleatório, é o tempo gasto para realizar uma operação de leitura ou escrita. Para a memória de acesso não aleatório, é o tempo para posicionar o mecanismo de leitura/escrita no local desejado.

Tempo de ciclo da memória: é o tempo de acesso mais qualquer tempo adicional antes que um segundo acesso possa iniciar.

Taxa de transferência: taxa em que os dados podem ser transferidos para dentro ou fora de uma unidade de memória.

C. Memória volátil: armazena dados enquanto há energia. Quando a energia é desligada os dados são apagados. Exemplo: Memória RAM e memória Cache.

Memória não volátil: mantém as informações armazenadas mesmo quando a energia é desligada. Exemplo: HD, CD, DVD.

Memória de somente leitura: como o próprio nome sugere, os dados contidos neste tipo de memória podem ser exclusivamente lidos, não podendo ser alterado. Memória não volátil. Exemplo: Memória ROM.

- A. Topo: maior custo por bit, menor capacidade, maior frequência de acesso, maior velocidade.

B. Base: menor custo por bit, maior capacidade, menor frequência de acesso, menor velocidade.

- O processador gera o endereço RA de uma palavra a ser lida. Se o bloco contendo o RA estiver na cache acontece um cache hit e a palavra é entregue a CPU. Se o bloco não estiver na cache, acontece um cache miss e o processador acessa a memória principal para obter o bloco contendo o RA. Em seguida é alocado linha de cache para o bloco da memória principal. É carregado o bloco da memória principal na linha de cache e é entregue a palavra em RA para a CPU.

- A função de mapeamento é necessária porque existem menos linhas de cache do que blocos da memória principal.

Mapeamento direto: mapeia cada boco da memória principal a apenas uma linha de cache. Vantagem: simples e barato. Desvantagem: local fixo para cada bloco da memória principal.

Mapeamento associativo: um bloco da memória principal pode ser carregado em qualquer linha da cache. Os blocos não têm uma linha fixada previamente para seu armazenamento.

Mapeamento associativo em conjunto: combinação do direto com o associativo. Cada conjunto é tratado pelo sistema como no método direto, ou seja, cada bloco da memória principal é previamente dedicado a um conjunto, mas dentro do conjunto o bloco pode ser armazenado em qualquer uma das linhas do conjunto (método associativo).

- Quando a memória cache está cheia e é necessário trazer um novo bloco da memória principal, um dos blocos que já está na cache precisa ser substituído.

Exemplos: Usado menos recentemente: substitue o bloco da cache que permaneceu por mais tempo sem receber referências.

Primeiro a entrar, primeiro a sair: substitue aquele bloco que está a mais tempo na cache.

Usado menos frequentemente: substitue o bloco da cache que foi menos referenciado.

Substituição aleatória: substitue um bloco de forma aleatória.

- Quando um bloco da cache está para ser substituído, é necessário saber se este bloco sofreu alterações, caso tenha sido alterado então o bloco da memória principal precisa ser atualizado.

Write through: Escrita em ambas. Todas as operações de escrita são realizadas na cache e na memória principal, oferecendo validade e consistência dos dados.

Write back: Escrita no retorno. As atualizações ocorrem apenas na cache. Quando ocorre modificação, um bit de modificação associado à linha é marcado. Quando o bloco da cache precisa ser substituído é verificado se a palavra