Questão -Arquiteturas de Computadores - CPU

Micael Msi · 1 de agosto de 2015

Oi, pessoal !!!

Estou estudando a matéria arquitetura de computadores e estava resolvendo algumas questões desta matéria sobre CPU, mas me deparei com uma questão que me deixou com dúvidas.

Sempre li e ouvi falar que o processaodor primeiro busca informações na memória principal. No entanto, a questão aponta, nas alternativas, que o processaodor, através da Unidade de Controle, busca as instruções na memória cache.

Isso está certo ? Alguém poderia me dar detalhes, pois não encontro nada que diga que as instruções são buscadas primeiramente na memória cache.

Grato,

Micael Tadeu.

Evandro · 1 de agosto de 2015

Pelo que lembro, primeiro busca na cache, que é MUITO mais rápida que a RAM, e vai na ordem, L1, L2, L3, L4..

Você deve achar isso em livros de hardware, como este:

https://www.clubedohardware.com.br/livros/esgotados/hardware-2013-r22/

Se você estuda isso sem ser por hobby, recomendo ter um bom livro na mão.

Ajr Alves · 1 de agosto de 2015

calma aí, pelo que eu saiba, tudo começa com as instruções armazenadas nos caches de data, localizados dentro da CPU, eles possuem uma velocidade de leitura e escrita absurdamente rápida, sua desvantagem é que seus módulos ocupam espaço demais e é por isso que as CPUs possuem pouquíssimo cachê.

mas a CPU não "busca" instruções no cachê, a CPU possui as instruções gravadas em seu processo de fabricação, o problema é que as instruções básicas não servem para nada se não forem convertidas em dados complexos de processamento, esses dados que são "criados" pela CPU toda vez que ela inicia um processo são gravados em traços de código dentro dos chips de data cache para serem usados posteriormente aumentando a eficiência de processamento(são gravados na hora e já usados milissegundos depois, se requisitados, senão, permanecem por certo tempo convertidos, e podem desaparecer dependendo do uso da CPU), é assim que penso que funcione o cache da CPU, não que eu já tenha estudado, pois nunca estudei isso.

o cache é dividido em níveis 1, 2 e 3 atualmente:

L1 é o mais simples e toda CPU tem , é extremamente rápido e chega a ser levado dentro do core, devido a seu tamanho obrigatoriamente reduzido e sua simplicidade, ele só é usado para as mais essenciais instruções.

o L2 já é bem mais complexo e maior, atualmente a maioria das CPUs o tem, costuma ser separado do core e pode ser usado para instruções complexas, é extremamente rápido, mas não chega a ser tão rápido quanto o L1, ennquanto o L1 não costuma passar de 128KB, o L2 chega a ter mais de 8MB em certas CPUs.

o L3 já é bem complexo e "bem grande" perto dos outros níveis, sempre encontrado fora do core, mas dentro da CPU obviamente, sua vantagem é que possui a mesma velocidade do L2 mas é muito mais complexo, algumas CPUs tem mais de 30MB de cache L3.

bom, acho que é isso, sobre a RAM, ela só é acessado quando o cache da CPU é insuficiente, algo raríssimo hoje em dia, mas era comum na época de CPUs com menos de 1MB de cache.

Micael Msi · 1 de agosto de 2015

OK, pessoal ! Obrigado pelas respostas !!

Será que as informações disponivels estão desatualizadas?

To estudando pelo livro de Tanenbaum - organização de computadores - e la fala que as instruções são buscadas na RAM.

Está escrito aqui:" O processador é responsável por executar os programas que ficam carregado na memória principal. Ele executa as instruções dos programas uma a uma."

"A unidade de controle é responsável por buscar informações na memória principal."

Acho que já entendi. Na verdade, quando um programa é carregado pela primeira vez na máquina, de fato as instruções são carregadas da RAM para o processaodor, mas antes disso, o processaor faz uma busca interna na cache, em busca de instruções sobre o programa que solicitiou entrada na máquina. certo? E quando o programa envia instruções uma vez e quer enviar uma segunda vez, a unidade de controle já encontra as tais instuções na Cache, descartando uma busca na RAM.

Alguém pode me dizer se é isso mesmo?

Grato.

Ajr Alves · 2 de agosto de 2015

OK, pessoal ! Obrigado pelas respostas !!

Será que as informações disponivels estão desatualizadas?

To estudando pelo livro de Tanenbaum - organização de computadores - e la fala que as instruções são buscadas na RAM.

Está escrito aqui:" O processador é responsável por executar os programas que ficam carregado na memória principal. Ele executa as instruções dos programas uma a uma."

"A unidade de controle é responsável por buscar informações na memória principal."

Acho que já entendi. Na verdade, quando um programa é carregado pela primeira vez na máquina, de fato as instruções são carregadas da RAM para o processaodor, mas antes disso, o processaor faz uma busca interna na cache, em busca de instruções sobre o programa que solicitiou entrada na máquina. certo? E quando o programa envia instruções uma vez e quer enviar uma segunda vez, a unidade de controle já encontra as tais instuções na Cache, descartando uma busca na RAM.

Alguém pode me dizer se é isso mesmo?

Grato.

é exatamente isso amigo, ainda sim, instruções exclusivas da aplicação, extremamente complexas, acabam nem sendo armazenadas no cache.

afinal não faz sentido guardar instruções enormes numa memória pequena se elas não vão ser usadas em mais aplicações, então elas ficam direto nas RAM.

uma coisa interessante, é que depois que você reinicia seu PC, as instruções que ficam guardadas no cache provavelmente são todas apagadas, isso porque a memória presente no cache das CPUs apenas consegue manter dados com energia presente.

tire suas conclusões!

lembre-se que não sou um cara que trabalha com informática, nunca sequer fiz um curso de informática, o que estou falando são apenas suposições com base em pequenas pesquisas e um pouco de lógica minha mesmo, então, não considere apenas minha opinião, pesquise!

rodrigoduralon · 2 de agosto de 2015

Cache de dados do CPU como respondido acima.

Micael Msi · 2 de agosto de 2015

é exatamente isso amigo, ainda sim, instruções exclusivas da aplicação, extremamente complexas, acabam nem sendo armazenadas no cache.

afinal não faz sentido guardar instruções enormes numa memória pequena se elas não vão ser usadas em mais aplicações, então elas ficam direto nas RAM.

uma coisa interessante, é que depois que você reinicia seu PC, as instruções que ficam guardadas no cache provavelmente são todas apagadas, isso porque a memória presente no cache das CPUs apenas consegue manter dados com energia presente.

tire suas conclusões!

lembre-se que não sou um cara que trabalha com informática, nunca sequer fiz um curso de informática, o que estou falando são apenas suposições com base em pequenas pesquisas e um pouco de lógica minha mesmo, então, não considere apenas minha opinião, pesquise!

OK, man !! Obrigado pela informacão.

E sobre a questão em si? nos livros falam que as intruções sao carregadas da RAM. Mas essa questao me deu nos nervos rsrs. Pois falava que as instruçoes sao buscadas na cache.