Questões sobre Arquitetura de Computadores

Cada instrução RISC individual deve ser a mais complexa e a mais completa possível, de forma que o menor número possível de instruções possa executar qualquer conjunto de tarefas.

As instruções CISC têm sempre tamanho fixo, pois esse procedimento diminui a complexidade do projeto da unidade de controle.

Em geral, as arquiteturas RISC têm apenas um registrador interno, de forma a maximizar a quantidade de acessos à memória, já que o tempo de acesso à memória é muito inferior ao tempo de acesso aos registradores.

Ao contrário da arquitetura RISC, o conjunto de instruções da arquitetura CISC é o mais reduzido possível e, por essa deficiência, os compiladores e montadores para a arquitetura CISC devem ser muito mais complexos, gerando pseudo-instruções que executam tarefas mais complexas e que combinam instruções mais simples.

Diversos microprocessadores RISC fazem uso da técnica denominada pipeline.

Um microprocessador que apresenta barramento de 16 bits pode endereçar até um máximo de 16 kilobytes de memória ROM ou RAM.

Um microprocessador de 32 bits tem um barramento de endereços de 16 bits e um barramento de dados de 16 bits.

Diversos microprocessadores que têm capacidade para DMA possuem barramentos de endereços que têm a capacidade de assumir o estado de alta impedância.

Todos os microprocessadores de 8 bits que usam barramento de dados devem ter 8 pinos específicos para entrada de dados e mais 8 pinos específicos para saída de dados.

Em microprocessadores com barramento de dados, esse barramento nunca é usado para a transmissão de dados entre o microprocessador e os dispositivos de entrada e saída, ou entre o microprocessador e os chips de memória.

O UNICODE é um padrão de armazenamento em que palavras de 8 bits são usadas para armazenar sinais de áudio submetidos a compressão com perdas.

A digitalização correta de sinais de áudio requer que eles sejam amostrados a uma freqüência de amostragem, no mínimo, igual à metade da maior freqüência do espectro do sinal, que tenha amplitude significativa.

Um número binário de 8 bits, representado em complemento de 2 pode, em representação do seu equivalente decimal, assumir qualquer valor entre -256 e 255.

Na forma mais usual da codificação de imagens em cores, a imagem é dividida em pequenos pontos, chamados pixels, e, para cada pixel, são armazenados apenas dois bytes, um com a cor amarela e outro com a cor vermelha, que, quando combinadas de forma apropriada, permitem a composição de qualquer cor.

Existe pelo menos uma representação em ponto flutuante com 32 bits em que um bit representa o sinal, uma quantidade específica dos bits codifica a mantissa do número, e o restante dos bits codifica o expoente.

Os ligadores (linkers), também conhecidos como hardware abstraction layers, são dispositivos que têm como principal objetivo permitir a comunicação entre o microprocessador e os diversos dispositivos de hardware.

A principal vantagem dos interpretadores em relação aos compiladores é que os primeiros são capazes de gerar código que é otimizado para execução em sistemas com pipeline, por meio da reordenação das instruções, pois, até o momento, não se produziram compiladores com essa capacidade.

Sistemas operacionais podem ter diversas funções, como, por exemplo, oferecer uma interface entre o computador e o usuário, facilitar o acesso a periféricos e permitir o acesso controlado a arquivos.

Enquanto os compiladores executam cada instrução à medida em que elas são traduzidas, os compiladores devem, primeiramente, gerar todo o código em linguagem de máquina, para que, somente após isso, ele seja executado.

Os montadores são editores que permitem escrever programas em linguagem de máquina, que é uma linguagem em que todas as instruções são números binários. Esse método de operação é muito difícil para operadores humanos por exigir a leitura desses programas. Já o programa denominado spooler permite que o programador use mnemônicos na programação, o que torna essa tarefa muito mais simples.

A camada física compreende a transmissão de bits sobre o canal de comunicação, enquanto a camada de enlace de dados é responsável por transformar esse fluxo de bits transmitidos em uma linha que pareça, para a camada imediatamente acima, a de enlace, livre de erros não detectados.

As funções da camada de enlace de dados incluem: enquadramento (framing), regulação de fluxo, tratamento de erros e sincronização.

As principais funções da camada de transporte são endereçamento e roteamento.

A camada de rede é responsável por estabelecer um canal de comunicação confiável fim-a-fim (end-to-end).

A camada de aplicação está relacionada com controle de diálogo e sincronização, enquanto a de apresentação de dados se relaciona com a sintaxe e semântica dos dados, compressão e criptografia.