Atividade Objetiva 3 SISTEMAS COMPUTACIONAIS FAM

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Pergunta 1
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Em computação paralela é necessário explorar técnicas para efetivamente aumentarmos, ao máximo, o desempenho dos processadores. E nas arquiteturas que contemplam os multiprocessadores simétricos (SMP) são muito interessantes devido à sua boa relação custo-benefício, contanto que haja memória e largura de banda suficiente.
 
(Fonte: FERNANDEZ, M. P. Arquitetura de Computadores. ed. 3. Fortaleza: UECE, 2015. Disponível em: http://www.uece.br/computacaoead/index.php/downloads/doc_download/2123-arquiteturadecomputadores (Links para um site externo.). Acesso em: 04 set. 2019. Adaptado).
Verifique qual das alternativas abaixo indica corretamente características da arquitetura SMP.
  
Possui sua própria memória e se comunica através da transmissão de mensagens.
 
Correto!
  
Contém várias CPUs que compartilham uma memória em comum e esse tipo de computador paralelos é caracterizado como multiprocessador.
 
As arquiteturas SMP (multiprocessadores) são as arquiteturas que empregam memória compartilhada, e em sua estrutura os processadores atuam de forma independente.
  
Os processadores realizam funções diferentes.
 
  
Processador único que admite uma única sequência de instruções para atuar nos dados armazenados em uma única memória.
 
  
Um programa é executado sobre uma máquina composta por diversos computadores e cada um tem acesso exclusivo a memória local.
 
 
Pergunta 2
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Em multiprocessadores, todos os processadores trabalham juntos e podem compartilhar um espaço de endereçamento virtual exclusivo mapeado para a memória comum. Dessa forma, dois processos são capazes de se comunicar quando um escreve dados para memória e o outro lê esses dados de volta.
 
(Fonte: CORRÊA, A. G. D. Organização e arquitetura de computadores. São Paulo: Pearson, 2016. Adaptado). 
Em relação à multiprocessadores, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I - Os multicomputadores caracterizam-se por empregar memória distribuída onde cada processador tem acesso apenas a sua própria memória, fazendo com que não haja variáveis globais.
PORQUE
 
II - Os processadores se comunicam por meio de trocas de mensagens através de uma rede de interconexão.
 
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.
  
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
 
  
As asserções I e II são proposições falsas.
 
  
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa
 
  
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
 
Correto!
  
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
 
Em arquiteturas de memória distribuída dois processos podem se comunicar apenas lendo e escrevendo na memória e precisam de uma rede de interconexão para conectar os processadores, uma vez que multicomputadores tem um espaço de endereço físico para cada CPU e todas as CPUs veem a mesma imagem de memória.
 
Pergunta 3
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 Uma forma de melhorar o desempenho de um sistema computacional é empregar múltiplos processadores que possam executar instruções em paralelo para resolver um problema.
Com relação aos conceitos de paralelismo, aponte a alternativa correta.
  
O paralelismo visa melhorar a performance por meio do aumento de threads.
 
  
As tarefas executadas obedecem uma ordem, pois caso contrário podem interferir no resultado do final.
 
  
A granularidade no paralelismo é indicada pelo tamanho tarefa e pela quantidade de CPUs.
 
  
O paralelismo em nível de instrução é aplicado através de um conjunto de pipelines paralelas.
 
Correto!
  
Tem por objetivo reduzir o tempo de execução.
 
O processamento paralelo tem por objetivo a redução de tempo necessário para resolver um problema computacional, uma vez que, as tarefas são divididas em pedaços menores e resolvidas de uma maneira concorrente ou simultânea a qualquer momento no tempo de execução, ou seja, o objetivo é otimizar o tempo ocioso das CPUs.
 
Pergunta 4
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Em uma universidade, foi averiguada a necessidade de implementação de um cluster para analisar uma grande variedade de dados e realizar cálculos bastante complexos de um projeto científico em tempo hábil para publicação dos resultados em revista muito famosa e com grande impacto na comunidade acadêmica. E para reduzir os custos do projeto é necessário que se utilize os PCs considerados obsoletos armazenados no depósito de equipamentos de TI da universidade, sistema operacional gratuito e redes do tipo Ethernet.
Sabendo que a clusterização é uma técnica eficiente para garantir a alta disponibilidade e execução de processos de alta complexidade. Diante do cenário apresentado, se você fosse um dos responsáveis do projeto o que você faria.
 
  
Não implementaria um cluster e sim um pipeline
 
  
Implementaria um cluster de alta disponibilidade
 
Correto!
  
Implementaria um cluster Beowulf
 
O cluster Beowulf é muito útil em aplicações científicas onde existe um grande volume de dados a ser processado. É uma arquitetura de computação destinada a alto desempenho e a comunicação entre os nós pode ser realizada por redes do tipo ethernet, que são mais comuns e mais baratas. O sistema operacional deve ser de código aberto, uma razão pela qual o Linux e outras opções Open Source são bastante utilizadas, além de ser possível o uso de hardware comum.
  
Implementaria um cluster de balanceamento de carga
 
  
Compraria um supercomputador
 
 
Pergunta 5
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(CESGRANRIO – Adaptada) A classificação de Flynn usa duas dimensões independentes para categorizar computadores paralelos: instruções e dados.
Com base nessa classificação identifique abaixo qual alternativa apresenta atributos da arquitetura SIMD
Correto!
  
Múltiplos dados são executados ao mesmo tempo sob comando de uma única instrução.
 
Na arquitetura SIMD (single-instruction-multiple-data) há uma única Unidade de Controle (UC) e múltiplas Unidades de Processamento (UP). Todas UP executam ao mesmo tempo e sincronizadamente a mesma instrução sobre conjuntos de dados distintos, ou seja, uma única instrução comanda vários dados de processamento.
  
Cada unidade de processamento pode realizar instruções distintas e atuar sobre fluxos de dados distintos a cada momento.
 
  
Múltiplos fluxos de instruções operam sobre um único fluxo de dados.
 
  
Múltiplas unidades de processamento efetuam múltiplas instruções ao mesmo tempo e atuam sobre vários fluxos de dados em cada uma dessas unidades.
 
  
Um único fluxo de dados é executado por um único fluxo de instruções.