a) Como a hierarquia de memória afeta o desempenho de um sistema computacional?
A hierarquia de memória afeta o desempenho de um sistema computacional ao otimizar o acesso aos dados com base em suas características de velocidade, capacidade e custo. Aqui estão alguns pontos importantes:
Velocidade de Acesso: Memórias mais próximas à CPU, como registradores e cache, têm tempos de acesso muito rápidos, permitindo que a CPU execute instruções sem esperar por dados. Isso reduz significativamente o tempo de processamento.
Capacidade vs. Custo: Memórias de alta velocidade, como os registradores e a cache, são caras e têm capacidade limitada. Por isso, são usadas para armazenar dados que precisam ser acessados rapidamente. Em contraste, memórias de armazenamento secundário, como discos rígidos e SSDs, oferecem grandes capacidades a custos menores, mas com tempos de acesso mais lentos.
Eficiência do Sistema: A hierarquia permite que os dados mais frequentemente usados sejam armazenados em memórias mais rápidas, enquanto dados menos críticos são mantidos em memórias mais lentas. Isso maximiza a eficiência geral do sistema, garantindo que a CPU tenha acesso rápido aos dados necessários para execução imediata.
Redução de Gargalos: Ao minimizar o tempo que a CPU fica ociosa esperando por dados, a hierarquia de memória ajuda a evitar gargalos de desempenho, resultando em uma execução mais fluída dos programas.
b) Quais são as estratégias utilizadas para otimizar o acesso aos dados dentro desta hierarquia?
Para otimizar o acesso aos dados dentro da hierarquia de memória, várias estratégias são empregadas:
Cache LRU (Least Recently Used): Esta estratégia mantém na cache os dados que foram acessados recentemente, removendo os MAIS NA B