- O documento discute aspectos da arquitetura de computadores, incluindo organização da CPU, memória e dispositivos de E/S; - Apresenta os componentes básicos de um computador, como a CPU, memória e barramentos para interconexão; - Detalha os tipos de memória, hierarquia de memória e técnicas de alocação e gerenciamento de memória como paginação e segmentação.

1. 1 – Arquitetura: Faz referência aos atributos visíveis ao programador, para a realização de suas tarefas. Ex.: Números de bits, mecanismos de E/S, quantidade de memória...
Organização: Se refere às unidades operacionais e suas ligações; Estuda os aspectos técnicos da construção dos computadores. Ex.: Sinais de controle, tecnologia de memória utilizada...
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3 - Unidade central de processamento (CPU), Memória principal, dispositivos de E/S e sistema de interconexão.
4 - Em hardware: O hardware é dedicado para uma aplicação particular, o sistema apenas lê dados e produz resultados.
Em software: O hardware é de propósito geral, no qual não precisa trocar o hardware para uma aplicação nova, basta o programador fornecer um novo conjunto de sinais de controle.
5 - UC (Unidade de controle), ULA (Unidade lógica e aritmética), Registradores e Interconexão da CPU.
6 - De dados: transporta as instruções e os valores (numéricos ou não) manipulados pelas instruções.
De endereços: este tipo de barramento transporta valores que indicam a localização dos dados ou dispositivos de E/S etc.
De controle: responsável pela transferência de sinais (de controle) como READ, WRITE, HOLD, de início de operação aritmética, de interrupção, de sincronização, de reciclagem (reset), confirmação de transferência, entre outros.
7 - Dedicados: Associados a um subconjunto de componentes físicos.
Multiplexados: As linhas de barramento são utilizadas com vários propósitos (multiplexação de tempo), a vantagem é a economia de espaço e diminuição de custo. Desvantagem: Circuitos mais complexos.
8 - (Peripheral Component Interconnect) Usado para subsistemas de E/S de alta velocidade, Permite até 46 linhas de dados de 66 MHz, Taxa de transferência de 4,22 Gbps, Baixo custo, Pode conectar outros barramentos.
9 - Localização: Processador; interna (principal); externa (secundária).

2. Capacidade: Memória interna (expressa em bits – 32/64 bits); externa (expressa em bytes).
Unidade de transferência: Palavra; bloco.
Método de acesso: Sequencial, Direto (em nível de bloco), Aleatório (em nível de posição de memória) e Associativo (Implementa processo de busca por conteúdo e não por endereço).
Desempenho: Tempo de acesso (aleatório e não-aleatório), tempo de ciclo de memória (é o tempo de acesso + o tempo necessário antes que um segundo acesso possa ser iniciado), Taxa de transferência (taxa na qual os dados são transferidos).
Físicas: Volátil, não-volátil, apagável e não-apagável.
10 – Do topo para a base:
 O custo diminui
 A capacidade aumenta
 Tempo de acesso aumenta
 A frequência de acesso pelo processador diminui
11 - Estática: Dados armazenados em flip-flops com portas lógicas, Não precisa de refresh, Mais componentes - maior custo – menor capacidade – maior desempenho.
Dinâmica: Dados armazenados em capacitores, Precisa de um processo de refresh, Menos componentes – menor custo – maior capacidade – menor desempenho.
12 - RAM – Memória de acesso aleatório, volátil, permite leitura e escrita.
ROM – Memória de apenas leitura, não-volátil. Tipos: PROM, EPROM, EEPROM.
13 - É uma memória de acesso mais rápido, localizada próximo ao processador. Interna (L1): fica dentro do processador, para dados e instrução. Externa (L2): fica localizada na placa mãe.
14 - O processo de formatação divide o disco em setores e trilhas, acrescentando informações de controle, não visíveis ao usuário, identificando a quantidade, tamanho, início e fim das trilhas e setores.
15 - Tempo de busca: tempo para posicionar o cabeçote na trilha.
Atraso/latência rotacional: tempo para posicionar o setor.
Tempo de acesso: tempo de busca + atraso rotacional.
Espera por canal: quando diversas unidades de E/S compartilham o mesmo canal.
16 - Cabeçote fixo ou móvel, Disco removível e não-removível, Cobertura magnetizável em um só lado ou nos dois lados, Um único prato ou prato múltiplos.
17 - Segurança (espelhamento) e desempenho (divisão de dados).
18 - É agrupamento de discos físicos visto como uma única unidade lógica. Os discos podem ser utilizados em paralelo, dividindo os dados entre eles, melhorando o desempenho; Ou, pode ser utilizado para espelhamento, onde um disco tem a cópia exata do outro, dando mais segurança.
19 - Controle e temporização, Comunicação com o processador, Comunicação com dispositivos, Área de armazenamento temporária de dados, Detecção de erros.

3. 20 - São dispositivos que se conectam ao barramento do sistema, Controlam um ou mais dispositivos, Contêm a lógica para efetuar a comunicação entre o periférico e o barramento.
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22 - Programada: Dados transferidos entre processador e o módulo de E/S, O processador controla diretamente as operações, O processador envia um comando e espera até que a operação seja concluída, O processador é quem faz a transferência de dados de/para a memória principal.
Dirigida por interrupção: O processador envia um comando para o módulo de E/S e continua executando suas outras instruções, O mesmo é interrompido como o módulo tiver completado seu trabalho, O processador é quem faz a transferência de dados de/para a memória principal.
Acesso direto à memória: É uma técnica especial por interrupção onde a transferência de dados entre o módulo à memória acontece sem a intervenção do processador.
23 - Serial: Usa uma linha de conexão entre o módulo de E/S e o dispositivo periférico para a transferência dos dados
Paralela: Usa várias linhas de conexão.
24 - Ponto a ponto: Oferece uma linha dedicada entre o módulo de E/S e o periférico.
Multiponto: Usadas para a conexão de dispositivos externos e de armazenamento em massa e dispositivos multimídia.
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 Interface para pequenos componentes computacionais;
 É uma interface padrão para unidades de leitura, equipamentos de áudio, e dispositivos externos de armazenamento em massa;
 Usa uma interface paralela;
 Permite o funcionamento dos dispositivos de forma independente.
26 – Quando sua operação é iniciada (após o computador ser ligado ou reinicializado), o barramento entra na fase de Barramento Livre. Essa fase é seguida por uma fase de Arbitração, que normalmente resulta na aquisição do controle do barramento por um dispositivo. Caso a arbitração falhe, o barramento retorna à fase de Barramento Livre. Se a arbitração é bem-sucedida, o barramento entra na fase de Seleção ou de Restabelecimento de Conexão, que determina o dispositivo iniciador e o dispositivo-alvo para a transferência. Uma vez de terminados o iniciador e o alvo, haverá uma ou mais fases de transferência de informação (Comando, Dados, Estado ou Mensagem) entre os dois dispositivos. A fase final de transferência de informação é, normalmente, uma fase de Entrada de Mensagem, em que é enviada uma mensagem de Desconexão ou de Comando Completado para o iniciador, sendo seguida pela fase de Barramento Livre.
27 - Possibilita a transferência de dados em alta velocidade, É uma interface de baixo custo e fácil implementação, Usa a transmissão serial, Permite a conexão de 63 dispositivos em uma única porta.
28 - Unidade lógica e aritmética, Registradores, Unidade de controle, Relógio, Interconexões entre esses componentes.

4. 29 - Busca de instrução: a CPU lê uma instrução da memória.
Interpretação da instrução: a instrução é decodificada para determinar a ação requerida.
Busca de dados: a execução de uma instrução pode requerer leitura de dados da memória ou de um módulo de E/S.
Processamento de dados: a execução de uma instrução pode requerer efetuar uma operação aritmética ou lógica sobre os dados.
Escrita de Dados: os resultados da execução podem requerer escrever dados namemória ou em um módulo de E/S.
30 - Executar as operações lógicas e aritméticas, Baseada em dispositivos lógicos digitais simples, Armazenam dígitos binários, Efetuam operações simples da lógica booleana.
31 - Fazem parte da hierarquia de memória do computador e são o meio mais rápido e caro de se armazenar um dado. São divididos em dois grupos: Visíveis ao usuário e de controle e de estado.
32 – Contador de programa (PC): contém o endereço da instrução a ser buscada.
PSW (palavra de estado de programa): Contém códigos de condição e informações de estado.
33 – Registradores de propósito geral, De dados, De endereço, De códigos de condição.
34 - Unidade de Controle (UC), responsável por gerar todos os sinais que controlam as operações no exterior da CPU, e ainda por dar todas as instruções para o correto funcionamento interno da CPU. (É o componente que controla a operação do processador).
35 – Microoperações São os passos necessários para a execução de cada um dos subciclos de instrução.
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37 – Ciclo de execução: interpreta o código de operação e efetua a operação indicada.
Operação de adição: ADD R1,X
t1: MAR <- ( IR(ENDEREÇO) ) [IR: Registrador de instruções]
t2: MBR <- MEMÓRIA [MAR: Registrador de endereço de memória]
t3: R1 <- (R1) + (MBR) [MBR: Registrador de armazenamento temporário de dados]
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 O endereço da próxima instrução está em PC
 Esse endereço é movido para MAR
 Esse endereço é movido para o barramento de endereços e o conteúdo lido é colocado em MBR
 O PC é incrementado em uma unidade
O processo é executado em três passos e quatro microoperações.

5. 39 - Ciclo de interrupção: Ativado toda vez que ocorre uma interrupção. Quando habilitadas, na ocorrência de interrupções, salva o estado do processo atual e processa a interrupção.
 O conteúdo do PC é transferido para o MBR
 O endereço para salvamento é carregado em MAR
 O PC é carregado com o endereço da rotina de interrupção
 O conteúdo do MBR é salvo no endereço apontado por MAR
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42 – Entradas: Relógio, Registrador de instrução, Códigos de condição, Sinais de controle do barramento de controle.
Saídas: Sinais de controle internos ao processador, Sinais de controle para o barramento de controle.
43 - É o programa que gerencia os recursos do computador, Fornece serviços para programadores, Estabelece a ordem de execução dos demais programas.
Torna mais conveniente o uso do computador (interface com o usuário), Permite uma utilização mais eficiente dos recursos, Gerenciamento de recursos.
44 - Kernel/núcleo (É a parte do sistema operacional que as funções mais frequentemente usadas) e Funções em uso (Funções que não fazem parte do núcleo mais estão em execução naquele momento).
45 - Sistema interativo: O programador/usuário interage diretamente com o computador (usando interfaces) para solicitar a execução de tarefas ou efetuar transações, podendo se comunicar com o computador durante a execução dessas tarefas.
Sistema em lote: Os diversos programas de usuário são agrupados em lotes e então submetidos à execução. Não há interação com usuário, que deve esperar a conclusão do processamento para ter acesso aos resultados de saída.
46 – Monoprogramadado: Permite apenas a execução de um programa por vez.
Multiprogramado: Permite que vários programas sejam, ao mesmo tempo, carregados na memória. O tempo de processamento é divido entre eles.
47 - É um sistema multiprogramado que permite interação com o usuário.
Com essa técnica é permitido que vários usuários utilizem o sistema ao mesmo tempo, por meio de terminais.
48 - É um programa em execução. Estados possíveis de um processo: Novo, Pronto, Em execução, Suspenso, Concluído.

6. 49 - É responsável pela identificação de cada processo no sistema operacional. Informações contidas: Identificador, Estado, Prioridade, Contador de programa, Limites de memória...
50 - O escalonador é responsável pela decisão de que processo será executado em determinado tempo.
51 - Longo prazo: determina que programas são admitidos para processamento e controla o grau de multiprogramação.
Médio prazo: Faz parte da função de troca de processos entre as memórias principal e secundária, geralmente para processos em estado de suspensão.
Curto prazo: Decide qual a próxima tarefa a ser executada dentre as que estão em estado de pronto.
52 – Evitar processos ociosos na memória, melhorando o desempenho.
53 – Partição de memória indica como a memória está subdividida para acomodar os diferentes processos.
54 – Fixo: é dividida em blocos de tamanho fixo (não necessariamente do mesmo tamanho), o processo é a locado na partição que caiba esse processo. Há um desperdício de memória.
Variável: cada processo aloca o espaço de memória necessário, resultando uma economia de memória. Desvantagem: desfragmentação de memória.
55 - Técnica usada para diminuir a ineficiência das alocações das partições de tamanho fixo ou variável.
 Os processos são subdivididos em pequenos pedaços de tamanhos fixos chamados de páginas.
 As páginas podem ser alocadas em blocos de memória disponíveis.
 Não é necessário que os blocos necessários estejam contiguamente posicionados.
 Os processos são divididos em páginas do mesmo tamanho do bloco de memória
 Quando um processo é trazido para a memória, suas páginas são carregadas em blocos e é criada uma tabela de páginas.
56 – A memória virtual está localizada no HD, no qual contém arquivos de paginação que armazenam os dados da memória RAM quando ela está cheia.
57 - É uma estrutura de dados usada pelo sistema de memória virtual para armazenar o mapeamento entre o endereço virtual e o endereço físico.
58 - Técnica de gerência de memória onde programas são divididos em segmentos de tamanhos variados cada um com seu próprio espaço de endereçamento.
A principal diferença entre a paginação e a segmentação é a alocação da memória de maneira não fixa, a alocação depende da lógica do programa.
O mapeamento é feito através das tabelas de mapeamento de segmentos.