ORGANIZAÇÃO E ARQUITETURA DE
COMPUTADORES I
Arquiteturas
Von Neumann e Harvard
Computador Cleópatra
prof. Dr. César Augusto M. Marcon
prof. Dr. Edson Ifarraguirre Moreno
2/9
Arquiteturas de Computadores
3/9
Arquitetura Von Neumann
4/9
Arquitetura Harvard
5/9
Arquitetura Harvard (MIPS)
6/9
Arquitetura Cleópatra - Von Neumann
CPU
ck
BLOCO
DE
CONTROLE
µinst n z
c
v
PROGRAMA ARMAZENADO
- dados
- instruções
IR
ce
ck
rw
reset
µinst n z
ck
reset
c
v IR
BLOCO
DE
DADOS
dados
endereços
MEMÓRIA
dados e programa
7/9
Exercícios
1.
(ENADE 2005 - 11) Apesar de todo o desenvolvimento, a construção de computadores e
processadores continua, basicamente, seguindo a arquitetura clássica de von Neumann. As
exceções a essa regra encontram-se em computadores de propósitos específicos e nos
desenvolvidos em centros de pesquisa. Assinale a opção em que estão corretamente
apresentadas características da operação básica de um processador clássico
a.
b.
c.
d.
e.
Instruções e dados estão em uma memória física única; um programa é constituído de uma
seqüência de instruções de máquina; uma instrução é lida da memória de acordo com a ordem
dessa seqüência e, quando é executada, passa-se, então, para a próxima instrução na seqüência
Instruções e dados estão em memórias físicas distintas; um programa é constituído de um conjunto
de instruções de máquina; uma instrução é lida da memória quando o seu operando-destino
necessita ser recalculado; essa instrução é executada e o resultado é escrito no operando de
destino, passando-se, então, para o próximo operando a ser recalculado
Instruções e dados estão em uma memória física única; um programa é constituído de um conjunto
de instruções de máquina; uma instrução é lida da memória quando todos os seus operandos-fonte
estiverem prontos e disponíveis; essa instrução é executada e o resultado é escrito no operando de
destino, passando-se, então, para a instrução seguinte que tiver todos seus operandos disponíveis
Instruções e dados estão em memórias físicas distintas; um programa é constituído de um conjunto
de instruções de máquina; uma instrução é lida da memória quando todos os seus operandos-fonte
estiverem prontos e disponíveis; essa instrução é executada e o resultado é escrito no operando de
destino, passando-se, então, para a instrução seguinte que estiver com todos os seus operandos
disponíveis
Instruções e dados estão em memórias físicas distintas; um programa é constituído de uma
seqüência de instruções de máquina; uma instrução é lida da memória de acordo com a ordem
dessa seqüência e, quando é executada, passa-se, então, para a próxima instrução na seqüência
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Resposta de Exercícios
1.
(ENADE 2005 - 11) Apesar de todo o desenvolvimento, a construção de computadores e
processadores continua, basicamente, seguindo a arquitetura clássica de von Neumann. As
exceções a essa regra encontram-se em computadores de propósitos específicos e nos
desenvolvidos em centros de pesquisa. Assinale a opção em que estão corretamente
apresentadas características da operação básica de um processador clássico
a.
b.
c.
d.
e.
Instruções e dados estão em uma memória física única; um programa é constituído de uma
seqüência de instruções de máquina; uma instrução é lida da memória de acordo com a ordem
dessa seqüência e, quando é executada, passa-se, então, para a próxima instrução na seqüência
Instruções e dados estão em memórias físicas distintas; um programa é constituído de um conjunto
de instruções de máquina; uma instrução é lida da memória quando o seu operando-destino
necessita ser recalculado; essa instrução é executada e o resultado é escrito no operando de
destino, passando-se, então, para o próximo operando a ser recalculado
Instruções e dados estão em uma memória física única; um programa é constituído de um conjunto
de instruções de máquina; uma instrução é lida da memória quando todos os seus operandos-fonte
estiverem prontos e disponíveis; essa instrução é executada e o resultado é escrito no operando de
destino, passando-se, então, para a instrução seguinte que tiver todos seus operandos disponíveis
Instruções e dados estão em memórias físicas distintas; um programa é constituído de um conjunto
de instruções de máquina; uma instrução é lida da memória quando todos os seus operandos-fonte
estiverem prontos e disponíveis; essa instrução é executada e o resultado é escrito no operando de
destino, passando-se, então, para a instrução seguinte que estiver com todos os seus operandos
disponíveis
Instruções e dados estão em memórias físicas distintas; um programa é constituído de uma
seqüência de instruções de máquina; uma instrução é lida da memória de acordo com a ordem
dessa seqüência e, quando é executada, passa-se, então, para a próxima instrução na seqüência
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Exercícios
(POSCOMP 2012, Questão 44) Uma máquina M1 opera a 1400 MHz e possui 3 tipos
de instruções: A, B e C, que gastam 1, 2 e 4 ciclos, respectivamente. Um determinado
programa P executado nessa máquina utilizou 20% de instruções do tipo A, 30% de
instruções do tipo B e 50% de instruções do tipo C. Uma máquina M2 possui também
3 tipos de instruções: D, E e F, que gastam 3, 4 e 5 ciclos, respectivamente. O
programa P, ao ser executado em M2, utilizou 30% de instruções do tipo D, 40% de
instruções do tipo E e 30% de instruções do tipo F. Assinale a alternativa que
apresenta, corretamente, a frequência de operação que a máquina M2 deve ter para
que o programa P execute no mesmo tempo em ambas as máquinas
a) 1,6 GHz
b) 1,8 GHz
c) 2,0 GHz
d) 2,2 GHz
e) 2,3 GHz
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Resposta de Exercícios
(POSCOMP 2012, Questão 44) Uma máquina M1 opera a 1400 MHz e possui 3 tipos
de instruções: A, B e C, que gastam 1, 2 e 4 ciclos, respectivamente. Um determinado
programa P executado nessa máquina utilizou 20% de instruções do tipo A, 30% de
instruções do tipo B e 50% de instruções do tipo C. Uma máquina M2 possui também
3 tipos de instruções: D, E e F, que gastam 3, 4 e 5 ciclos, respectivamente. O
programa P, ao ser executado em M2, utilizou 30% de instruções do tipo D, 40% de
instruções do tipo E e 30% de instruções do tipo F. Assinale a alternativa que
apresenta, corretamente, a frequência de operação que a máquina M2 deve ter para
que o programa P execute no mesmo tempo em ambas as máquinas
a) 1,6 GHz
b) 1,8 GHz
c) 2,0 GHz
d) 2,2 GHz
e) 2,3 GHz
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Exercícios
(POSCOMP 2013, Questão 42) Um programa P é executado em um computador C1,
que possui velocidade de 2 GHz, em 5 segundos. Deseja-se projetar um computador
C2 de tal modo que o mesmo programa P seja executado em 3 segundos em C2. No
projeto de C2, verificou-se que, para atingir o objetivo, o programa P irá gastar 50%
mais ciclos de clock em C2 do que em C1. Assinale a alternativa que apresenta,
corretamente, a frequência que C2 deve ter para que P seja executado em 3
segundos.
a) 3 GHz
b) 4 GHz
c) 5 GHz
d) 6 GHz
e) 7 GHz
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Resposta de Exercícios
(POSCOMP 2013, Questão 42) Um programa P é executado em um computador C1,
que possui velocidade de 2 GHz, em 5 segundos. Deseja-se projetar um computador
C2 de tal modo que o mesmo programa P seja executado em 3 segundos em C2. No
projeto de C2, verificou-se que, para atingir o objetivo, o programa P irá gastar 50%
mais ciclos de clock em C2 do que em C1. Assinale a alternativa que apresenta,
corretamente, a frequência que C2 deve ter para que P seja executado em 3
segundos.
a) 3 GHz
b) 4 GHz
c) 5 GHz
d) 6 GHz
e) 7 GHz
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OBSERVAÇÃO
TRAZER PARA A PRÓXIMA
AULA O MANUAL E O
RESUMO DA ARQUITETURA
CLEÓPATRA