Arquitetura e Organização de Computadores

Question	Answer
CPU	Parte ativa do computador, que segue estritamente as instruções dos programas. Soma e testa números, controla outros componentes e etc.
Abstração	Método para o projeto do hardware ou software. O sistema consiste em camadas hierárquicas, com as camadas inferiores ocultando detalhes do nível acima.
Família de Computadores	Coleção de implementações da mesma arquitetura de conjunto de instruções.
Caminho de Dados	Componente do processador que realiza as operações aritméticas
Controle	Componente do processador que diz aos outros componentes do processador o que fazer de acordo com as instruções do programa.
DRAM	Circuito integrado comumente usado para construir a memória principal.
Chip	Apelido para um die ou circuito integrado
Transistor	Chave liga/desliga controlada por eletricidade
Aproveitamento	Porcentagem de dies bons do número total de dies no wafer
Montador	Programa que converte uma versão simbólica de uma instrução para binário
Compilador	Programa que traduz uma notação de alto nível para assembly
Sistema Operacional	Programa que controla os recursos da máquina para o benefício dos programas executados nesse computador. Oferece a interface entre o usuário e o hardware.
VLSI	tecnologia em que um chip contém milhões de transistores.
Arquitetura de Conjunto de instruções	Interface que o hardware fornece ao software de baixo nível
Barramento	Caminho que conecta dois ou mais dispositivos.
Instruções	São funções executadas a partir de certas ações do sistema ou de um agente externo
Partes principais da Placa Mãe	Conexão de dispositivos de E/S Memória Processador
Linguagem de Baixo Nível	Linguagem mais próxima do nível da máquina Difícil programação Alta complexidade Ex: Assembly
Linguagem de Alto Nível	Linguagens de programação atuais Baixa complexidade Alta legibilidade Ex: C, Java, PHP, JavaScript e etc...
O que é Arquitetura?	Refere-se aos atributos do sistema que são visíveis ao programador e tem impacto sobre a execução lógica de um programa. Ex: Conjunto de instruções, técnicas de endereçamento, número de bits usados para representar tipos
O que é Organização?	Refere-se às unidades operacionais e suas interconexões, busca implementar a partir da arquitetura. Ex: Sinais de controle, interface do computador com periféricos.
Quais as funções básicas do HARDWARE ?	Inserir Dados ( E/S ) Processar dados(CPU) Armazenar Dados(Memória)
Quais são os componentes internos do computador?	CPU Memória E/S Barramento
Função da CPU	Possui módulos que interpretam instruções. Executam funções lógicas e aritméticas
Função da Memória	Armazenar instruções e dados temporários.
Função de E/S	Transfere dados e instruções entre o sistema e periféricos
Função do Barramento	Módulo responsável por interconectar todos os outros componentes
O que é Desempenho de um Programa ?	É a eficácia dos algoritmos usados no programa, visa a eficácia em executar certa tarefa
O que é Estrutura dos componentes?	É o modo como os componentes estão interligados.
O que é Função dos componentes?	É a operação de cada componente individual como parte da estrutura;
4 Funções Básicas de um computador	Processamento Armazenamento Transferência de dados Controle de dados
Os 7 tipos de Estados de Execução	Cálculo de Endereço de Instrução Busca de Instrução Decodificador de Instrução Cálculo de Endereço do Operando Busca de Operando Execução de Operando Armazenamento de Resultado
Descrição de: Cálculo de Endereço de Instrução	Onde o endereço da próxima instrução a ser executado é determinado.
Descrição de: Busca da Instrução	Instrução é lida na memória e armazenada no processador
Descrição de: Decodificador de Instrução	O código de instrução a ser executado é analisado
Descrição de: Cálculo de Endereço de Operando	Determina o endereço de um operando na memória ou em um dispositivo de E/S
Descrição de: Busca de Operando	Localiza o operando na memória ou no dispositivo de E/S
Descrição de: Execução da Operação	Operação indicada na instrução é executada
Descrição de: Armazenamento de Resultado	O resultado é escrito na memória ou no dispositivo de E/S
Quais são os 5 tipos de Barramentos ?	Local De Dados De Controle De Endereço De Expansão
Barramento Local	Gera comunicação entre o processador e dispositivos da placa mãe
Barramento de Dados	Por onde os dados são transmitidos, bidirecionalmente
Barramento de Controle	Efetua o controle do tráfego de dados, unidirecional
Barramento de Endereço	É feito o endereçamento a memória, unidirecional
Barramento de Expansão	Por onde são ligados os periféricos ao computador
De que modo os eventos são coordenados no barramento ?	Assíncrona e Síncrona
Modo de barramento Assíncrono :	A ocorrência de um evento depende de um evento ocorrido anteriormente. Mais flexível
Modo de barramento Síncrono :	A ocorrência de eventos é determinada por um relógio, Mais fácil de implementar e testar.
Componentes estruturais do Processador:	Unidade de controle(UC) Unidade lógica aritmética(ULA) Registradores Interconexão da CPU
Componentes estruturais do Processador: Unidade de Controle	Controla a operação da CPU
Componentes estruturais do Processador: ULA	Desempenha as funções de processamento de dados do computador.
Componentes estruturais do Processador: Registradores	Fornece o armazenamento interno de dados para a CPU
Componentes estruturais do Processador: Interconexão da CPU	Possibilita a comunicação entre UC, ULA e Registradores
Técnicas para realizar E/S:	E/S programada E/S dirigida por interrupção Acesso direto à memória
Técnicas para realizar E/S: E/S Programada	Dados são transferidos entre o módulo de E/S e processador, que executa e tem controle direto da operação de E/S.
Técnicas para realizar E/S: Acesso direto a memória	A transferência de dados entre o módulo de E/S e a memória principal é feita sem envolver o processador.
Quais são as Operações da memória ???	Armazenar(escrita ou gravação) e Recuperar dados(leitura)
Quais são as características dos sistemas de memória ???	Image: Image (image/png)
Quais são os Erros do sistema de memória ???	Falha grave Erro moderado
Características da Memória RAM (random-acess Memory) (Memória Principal)	Mais popular das memórias de acesso aleatório Novos dados são lidos/escritos rapidamente Leitura/Escrita feita por sinais elétricos Memórias voláteis Estáticas ou Dinâmicas
Memória RAM Estática	São mais rápidas que as dinâmicas e seus valores são armazenados usando flip-flop
Memória RAM Dinâmica	Armazenam dados com cargas nos capacitores.
Métodos de Acessos da Memória:	Sequencial Direto Aleatório Associativo
Métodos de Acessos da Memória: SEQUENCIAL	Acesso por um sequência linear específica
Métodos de Acessos da Memória: DIRETO	Acesso direto a uma vizinhança genérica e pesquisa sequencial
Métodos de Acessos da Memória: ALEATÓRIO	Tempo de acesso constante e independente da localização anterior
Métodos de Acessos da Memória: ASSOCIATIVO	Tempo de acesso é independente de local ou acesso anterior
Tecnologias para fabricação de Memórias	Semicondutoras, Meio magnético Meio óptico
Partições da Memória	Tamanho fixo: Não precisam ser do mesmo tamanho, mas fixo. Desperdiçam espaço. Tamanho variável: Alocação do que é necessário, mais eficiente. Geram buracos na memória
Hierarquia de Memória	Alto: Registradores, memória cache, memória principal(RAM) Médio: HD, CD-RW, CD-R, DVD Baixo: Fita magnética Níveis mais altos ficam mais perto do processador, custo maior, mais rápidas.
Quais são os parâmetros de desempenho da Cache ???	Tempo de acesso tempo de ciclo de memória taxa de transferência
Quais são as Políticas de atualização de Cache ???	Escrita direta: Operações feitas na cache e na memória principal Escrita de Volta: Operações feitas apenas na cache
Quais são os tipos de mapeamentos da cache??? explique-os :	Direto: mais simples, cada bloco de memória principal é mapeado em uma linha Associativo: Cada bloco é mapeado em posição fixa da cache. Associativo por conjuntos:Permite que o bloco seja carregado em qualquer lugar da cache.
Por que os periféricos não são conectados aos barramentos do sistema?	Pois possuem taxa de transferência baixa, é inviável incorporar lógicas de métodos de operações para o processador
Quais são os Tipos de Algoritmos de Substituição ???	FIFO(first in, first out) Menos recentemente usado Menos frequentemente usado aleatório
Algoritmos de Substituição: Menos recentemente usado (least recently used)	O bloco a ser substituído é o que está no conjunto que não é usado mais tempo. Cada linha possui um bit adicional, chamado bit de USO
Algoritmos de Substituição FIFO: Primeiro a chegar, primeiro a sair	O bloco a ser substituído é o que está no conjunto há mais tempo Facilmente implementado, empregando-se a técnica de área de armazenamento circular
Algoritmos de Substituição Menos frequentemente usado	O bloco a ser substituído é o que foi usado menos vezes. Pode ser implementado associando um contador a cada linha da memória cache
Algoritmos de Substituição Substituição Aleatória	Não há politica para substituição Desempenho levemente inferior comparado aos demais.
Quais são as características da memória Secundária ???	Possui um Cabeçote Eixo Braço Pratos Atuados
Classificação dos dispositivos externos:	Usuário: Vídeos e impressora Máquina: Discos magnéticos e sensores Dispositivos remotos: terminal ou outro computador
O que é escalonamento e quais são os tipos envolvidos ???	SO controla a sequência de eventos para processar o lote. Longo prazo Médio prazo Curto prazo E/S
O que é memória virtual e quais são seus benefícios ????	Memória virtual é usar o HD para estender a memória principal(RAM) O processo pode ser executado sem que todas as páginas estejam na memória principal. Espaço de memória total disponível para um programa pode se exceder o tamanho da memória principal
Arquitetura RISC	Usa os registradores, unidades de controle mais simples e baratas, instruções simples com poucos endereços.
Arquitetura CISC	Usam a memória principal e cache, realiza tarefas complexas como execução fora de ordem e Superescalar, trabalham com maior volume de instruções e dados simultâneos. Projetos que precisavam manter a compatibilidade foram incrementando os processadores CISC até torna-lo complexo, mas não pouco eficiente.

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