Questões de "Organização de Computadores"

1. (2,5) Considere uma máquina com arquitetura semelhante àquela apresentada em aula. Pode-se endereçar
no máximo 32 M células de memória onde cada célula armazena uma palavra e cada instrução tem o
tamanho de uma palavra. Todas as instruções desta máquina possuem o mesmo formato: um código de
operação, que permite a existência de um valor máximo de 180 códigos, e três operandos, que indicam
dois endereços de memória e um registrador.

Existem 34 registradores.
A) Qual o tamanho mínimo do REM ? (0,3)
b) Qual o tamanho mínimo do CI ? (0,3)
c) Qual o tamanho do barramento de endereços ? (0,3)
d) Qual o tamanho mínimo do RI ? (0,5)
e) Qual a capacidade máxima da memória em bits ? (0,5)
f) Se a largura do barramento de dados desta máquina for igual à metade do tamanho de uma instrução,
como funcionará o ciclo de busca ? (0.6)
2. (2,0) Considere a máquina apresentada na aula 4.

Descreva detalhadamente (do mesmo modo que é
apresentado na aula 4) como é realizada a execução das seguintes instruções:
a) jp 520
b) str 30
3. (1,5) Escreva um programa que utilize as instruções de linguagem de montagem apresentadas na aula 4
para executar o seguinte procedimento. O conteúdo da memória cujo endereço é 100 é lido e verifica-se se
o seu valor é 0.

Caso seu valor seja 0, o conteúdo de memória cujo endereço é 250 é somado ao conteúdo
de memória cujo endereço é 350 e o resultado é armazenado no endereço 500. Caso contrário, o conteúdo
de memória cujo endereço é 250 é subtraído do conteúdo de memória cujo endereço é 350 e o resultado é
armazenado no endereço 500. Além de apresentar seu programa escrito em linguagem de montagem,
apresente também o programa traduzido para linguagem de máquina.


4. (0,5) Descreva passo a passo as operações de leitura da memória e de escrita na memória, indicando como
os registradores rdm e rem são utilizados e como a unidade de controle gera os sinais necessários.
5. (1,0) Escreva um programa que utilize as instruções de linguagem de montagem apresentadas na aula 4
para executar o seguinte procedimento. O conteúdo da memória cujo endereço é 60 é lido e verifica-se se o
seu valor é menor que 0. Caso seu valor seja menor que 0, o conteúdo de memória cujo endereço é 80 é
adicionado ao conteúdo de memória cujo endereço é 60 e o resultado é armazenado no endereço 60.

Caso
contrário, o conteúdo de memória cujo endereço é 50 é multiplicado por 3 e o resultado é armazenado no
endereço 80. Além de apresentar seu programa escrito em linguagem de montagem, apresente também o
programa traduzido para linguagem de máquina.
6. (1,5) Considere uma máquina que possa endereçar 512 Mbytes de memória física, utilizando endereço
referenciando byte, e que tenha a sua memória organizada em blocos de 32 bytes. Ela possui uma memória
cache que pode armazenar 8K blocos, sendo um bloco por linha. Mostre o formato da memória cache,
indicando os campos necessários (tag, bloco) e o número de bits para cada campo, e o formato de um
endereço da memória principal, indicando os bits que referenciam os campos da cache, para os seguintes
mapeamentos:
a) Mapeamento direto.


B) Mapeamento totalmente associativo.
C) Mapeamento associativo por conjunto, onde cada conjunto possui quatro linhas, cada uma de um
bloco.
7. (1,0) Explique em detalhes a organização hierárquica do subsistema de memória nos computadores atuais