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Lista 1

ENTREGA NO DIA DA PRIMEIRA PROVA. RESOLUO A CANETA OU LPIS

INDIVIDUAL

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1. Diferencie os termos arquitetura e organizao de computadores. D exemplos.

2. Como normalmente explicamos a organizao de computadores?3. Diferencie os termos estrutura e funo no contexto da organizao de um computador

4. Em linhas gerais, quais as funes de um computador? Uma vez compreendidas asfunes, quais as possveis operaes que um computador pode realizar?

5. Descreva as principais caractersticas da mquina de Von Neuman. Desenhe a estruturade tal organizao.

6. Em linhas gerais, explique como nossas mquinas executam instrues. Explique comuma sequencia de passos tal tarefa comumente realizada em nossas mquinas.

7. Explique e diferencie TRADUO versus INTERPRETAO. Cite vantagens e desvantagens

de ambas.

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8. Explique a Figura abaixo (fluxos, dispositivos, etc.). Para que serve cada registradorapresentado nesta figura

IAS detalhes

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9. Um computador composto de portas, clulas de memria e interconexes. Esteresumo tomou fora com a microeletrnica. Explique os conceitos portas, clulas de memriae interconexo. No se esquea de citar como so feitos, vantagens, desvantagens, etc.

10. Qual o seu entendimento sobre a lei de MOORE.11. Explique a figura abaixo. O que estamos fazendo diante de tal diferena de clock? Expliquede uma forma geral melhorias como: Cache na placa, Cache L1 & L2 na placa, Previso deDesvio, Anlise de fluxo de dados e Execuo especulativa.

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12. Em nossas organizaes temos diversos dispositivos de E/S, com taxas de dados (bps)distintas. Como lidamos com o problema de movimentar dados com tamanha heteregenoidade?

13. Explique as principais melhorias propostas na organizao e arquitetura de nossos chips

nas ltimas dcadas. Use a figura abaixo para refrescar sua lembrana.

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14. Nem tudo so flores. Explique os problemas com velocidade do clock e densidade lgica

15. Explique o que entende sobre pipelining. D um exemplo. Quais as vantagens. Qual arelao com arquiteturas superescalares.

16. Falamos muito sobre retornos decrescentes. Explique em linhas gerais o significado de talafirmao. Utilize as idias propostas em nossas arquiteturas de computadores para reforaro entendimento sobre retornos decrescentes

17. Uma nova (nem to nova assim...) idia surge com as limitaes impostas pelos desenhosarquiteturais antigos. Explique a nova tcnica chamada multicore!

18. Cite as principais inovaes na arquitetura Pentium (na verdade, a x86)

19. Como voc explica a um leigo o que vem a ser um sistema embarcado. Quais os requisitosde tais sistemas? Por fim, quais os tipos.

20. Explique a lei de Amdahl. Mostre sua frmula e apresente as concluses que se chegaa partir de tal lei.

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20. Considere duas mquina diferentes, com dois conjuntos de instrues diferentes. Ambospossuem uma taxa de clock de 200MHz. As medies a seguir so registradas nas duasmquinas rodando determinado conjunto de programas (benchmark). Determine o CPIefetivo, a taxa MIPS e o tempo de execuo para cada mquina. Comente os resultados.

Tipo de instruo Quantidade deinstrues (milhes)

Cic8los por instruo

Mquina AAritmtica e lgica

Load e StoreDesvioOutros

8

424

1

343

Mquina BAritmtica e lgicaLoad e StoreDesvioOutros

10824

1243

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21. Para cada operao, necessrio um conjunto diferente de sinais de controle. Diantedisto, explique qual a funcionalidade da unidade de controle. Como seria um computadorsem tal unidade? Utilize a figura abaixo para refrescar a lembrana.

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22. O ciclo de instruo pode ser dividido em duas etapas: ciclo de busca e ciclo de execuo.Explique detalhadamente ambos.

23. Assim como na figura abaixo, ilustre o ciclo de instruo de uma mquina hipottica que

realiza algumas operaes. Defina a mquina, quais operaes e, por fim, desenhe o exemplo.Pode utilizar a mquina feita no TP 01.

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24. O que uma interrupo? Quais as classes de interrupes que temos em nossasOrganizaes de computadores?

25. Detalhe o ciclo de interrupo.

26. Uma vez compreendido o ciclo de interrupo, explique a Figura abaixo. Quais osganhos que tenho ao adotar conceitos como o tratador de interrupes?

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27. Nem tudo so flores. Em nossas mquinas mltiplas interrupes ocorrem a todo instante.Como resolvemos isto? Explique as vantagens e desvantagens de cada alternativa de soluo.

28. Todas as unidades devem ser conectadas. O tipo de conexo difere para tipo de unidade.

Explique os tipos de conexes existentes nas unidades: Memria, Entrada/sada e CPU.

29. O que so barramentos? Quais os tipos? Utilize as figuras abaixo para refrescar sua memria.

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30. Quais os problemas com o barramento nico? Diante disto, quais os tipos de barramento?

31. Explique o seu entendimento da figura abaixo.

32. O que significa arbitrao no barramento e para que serve?

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33. O que a memria cache? Onde podemos localizar a memria cache?

34. Como medimos a capacidade de uma memria cache?

35. O que significa unidade enderevel? Como classificamos nossas unidades de transferncia?

36. Explique o funcionamento e d exemplos de dispositivos que fazem uso dos seguintesmtodos de acesso: direto, sequencial, associativo e aleatrio.

37. Explique a figura ao lado

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38. Explique as seguintes caractersticas fsicas de nossas memrias de computador:Deteriorao, Volatilidade, Apagvel, e Consumo de energia.

39. A que concluses podemos chegar sobre nosso sistema de memria? Por que o mesmo

se encontra subdividido em subsistemas? Em suma, o que almejamos numa organizao decomputadores e como estamos implementado o que almejamos?

40. Explique o princpio da localidade de referncia, proposto por DENNING em 1968.Utilize uma linha de raciocnio intuitivo para explicar tal princpio.

41. Para que serve o desenho da arquitetura B, ilustrada na figura abaixo? Quais os prs e

contras de tal desenhoarquitetural?

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42. Explique em linhas gerais um ciclo de cache.

43. Num projeto de memria cache temos que nos preocupar com o endereamento.

Explique as duas possibilidades de endereamento que temos na literatura. Quais as vantagense desvantagens de ambos.

44. correto afirmarmos que o tamanho da cache no importa? Justifique sua resposta.

45. Um terceiro ponto importante num projeto de memria cache o seu mapeamento com

a memria principal. Na literatura temos 3 tipos: direto, associativo e associativo por conjunto.Explique-os, d exemplos e posicione sobre pontos fortes a fracos em cada tipo de mapeamento.

46. Um quarto ponto importante num projeto de memria cache como iremos substituiras linhas da memria cache pelos blocos da memria principal. Na literatura temos muitos

mtodos, mas explique (incluindo exemplos) de como funciona os seguintes mtodos: LFU,

FIFO, LRU e Aleatrio.

47. Como manter a cache sincronizada com a memria principal? Este o quinto ponto importannum projeto de memria cache. Explique os mtodos: Write-through e Write-back.

48. Qual o tamanho da linha ou do bloco da memria cache? Discuta este ponto polmico,

mencionando prs e contras em aumentar ou diminuir significativamente o tamanho dos blocos.

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