ARCCOMP-atv4

Prévia do material em texto

1) Quando são realizadas a caracterização e certas reflexões sobre processadores CISC, sempre vêm à tona as suas instruções, que têm menor complexidade em relação às dos processadores RISC. Consequentemente, o seu hardware é, igualmente, menos complexo. A baixa complexidade das instruções faz com que possam ser executadas em apenas um ciclo de instrução, municiando o pipeline com mais eficiência.
Para esta questão, analise as afirmativas a seguir e as avalie como verdadeiras (“V”) ou como falsas (“F”).
 
I - Ter um hardware menos complexo significa fazer um menor percurso para a propagação dos sinais internos. Consequentemente, há um tempo de propagação menor, o que proporciona a possibilidade de trabalhar com frequências de clock maiores.
II - Com todas as instruções sendo executadas em apenas um ciclo de máquina, o controle do pipeline se torna mais simples, possibilitando uma maior eficiência.
III - Um hardware menos complexo significa uma alta limitação do processamento das instruções, fazendo com que máquinas RISC executem um número muito maior de instruções em comparação com as máquinas CISC. Esse fato faz com que as máquinas RISC sejam sempre menos eficientes em relação às CISC.
IV - Com um hardware menos complexo, pode-se criar projetos que apresentem uma menor dissipação de potência, o que proporciona um menor consumo energético. (V)
 
Agora, assinale a alternativa que você julgue ser a correta.
2) A implementação de sistemas digitais (dentre os quais se incluem os processadores) requer etapas que vão desde a fase de especificação até a de colocação do sistema em operação. Dentro de cada etapa, temos vários ambientes disponíveis que facilitam o desenvolvimento de sistemas digitais; e que, também, proporcionam produtos com uma menor incidência de erros de concepção e de projeto.
Para esta questão, suponha as fases a seguir enumeradas:
 
I - especificação;
II - projeto;
III - implementação;
IV - análise;
V - síntese.
 
Agora, associe essas fases de desenvolvimento com as ferramentas relacionadas abaixo:
 
(_) Editores gráficos para representar blocos funcionais e seus relacionamentos.
(_) Xilinx Vivado.
(_) ModelSim.
(_) Quartus Prime.
(_) ferramentas para a especificação formal.
 
Selecione a alternativa que contém a sequência correta.
3) O processador MIPS é um exemplo de arquitetura RISC. Sendo assim, podemos relacioná-lo a algumas características dos processadores RISC: poucos formatos de instruções; máquina de três operandos; e transferência de informações entre a memória e o banco de registradores por intermédio apenas das instruções load e store. Tais particularidades podem ser identificadas quando analisamos o seu datapath.
Esta questão é baseada no datapath do processador MIPS. Analise as afirmativas a seguir, classificando-as com “V” (verdadeiras) ou com “F” (falsas).
(_) Os opcodes das instruções são representados pelos bits de 26 a 31.
(_) Nas instruções do tipo “add reg3, reg2, reg1”, o registrador destino é mapeado pelos bits [15:11]; e as fontes, pelos bits [25:21] e [20:16].
(_) Os valores produzidos pela ALU podem ser diretamente gravados na memória de dados.
(_) O MIPS também usa a abordagem da arquitetura de Harvard em seu sistema de memória.
 
Agora, selecione a alternativa correta.
4) Uma das características marcantes dos processadores RISC é a utilização de janelas de registradores. Em tal abordagem, os registradores são agrupados de forma que cada janela seja alocada para uma função do código. Assim, tem-se os registradores ditos temporários, que visam a estabelecer a interface entre a evocação e o retorno das funções. Dessa forma, pode-se evitar a reutilização indevida dos registradores e, portanto, a sobrescrita de valores de forma prematura.Para esta questão, preencha, apropriadamente, as lacunas do texto a seguir.
A utilização das janelas de registradores consiste em uma otimização cuja abordagem se baseia em ____. Na abordagem por ____, os registradores são utilizados de acordo com uma análise do código. Na abordagem por ____, os conjuntos de registradores atuam como um buffer ____, caso em que são necessários registradores de índices para as regiões da janela salva e da janela atual.
Agora, assinale a alternativa que contém a ordem correta de preenchimento.
5) A família TMS320C67X engloba processadores do tipo DSP (Digital Signal Processors - em português, processadores de sinais digitais). Os DSPs são processadores otimizados para executar códigos voltados ao processamento de sinais digitais. Mais especificamente em relação ao TMS320C67X, podemos mencionar que são constituídos por dois datapaths, que integram os seguintes submódulos: “.L”, “.S”, “.M” e “.D” - tendo otimizações para funções específicas.
Para esta questão, associe as funcionalidades aos módulos citados (marcando-os com “L”, com “S”, com “M” ou com “D”):
 
(_) otimizado para operações do tipo multiplicação;
(_) responsável pelas transferências de dados entre a memória e o banco de registradores;
(_) otimizado para executar desvios condicionais;
(_) otimizado para operações aritméticas, de comparação, lógicas e de deslocamento.
Agora, selecione a alternativa que contém a sequência correta.
6) As duas filosofias reinantes, atualmente, no mercado dos computadores são a CISC (Complex Instruction Set Computer - em português, computador com conjunto de instruções complexas) e a RISC (Reduced Instruction Set Computer - em português, computador com conjunto de instruções reduzidas). Alguns processadores adotam, ainda, uma filosofia híbrida - ou seja, uma fusão entre CISC e RISC. As máquinas RISC têm, como grande vantagem, um melhor aproveitamento de seu pipeline, devido à simplicidade de suas instruções e à baixa quantidade de modos de endereçamento. Nesta questão, associe as características à filosofia CISC (marcando o item com “C”) ou à filosofia RISC (marcando-o com “R”). 
(_) Vários conjuntos de registradores.
(_) Instruções de múltiplos ciclos.
(_) Possibilidade de acesso à memória por meio de várias instruções.
(_) Acesso à memória apenas pelas instruções load e store.
(_) Instrução dividida em micro-operações. 
(_) Máquina de três operandos.
Assinale a alternativa que você julgue ser a correta:
7) Nós de processamento dotados de vários processadores podem ser classificados segundo o seu grau de acoplamento. Nos sistemas fortemente acoplados, também chamados de multiprocessadores, os processadores compartilham os módulos de memória por meio de dispositivos de comunicação. Por sua vez, nos fracamente acoplados (também denominados multicomputadores), os processadores gerenciam as suas próprias memórias.
Para esta questão, analise as configurações a seguir e as classifique com “P” (multiprocessadores) ou com “C” (multicomputadores).
 
(_) Os vários processadores acessam um único módulo de memória por meio de um canal de comunicação.
(_) O sistema é formado por clusters. Cada cluster apresenta um gateway, que é ligado a uma via de comunicação.
(_) O nó computacional é formado por vários processadores por e vários módulos de memória. Os módulos de memória são ligados aos módulos processadores por um canal multiplexado.
(_) Cada processador acessa um módulo de memória por meio de um canal dedicado. Todos os processadores estão interligados por uma via de comunicação.
 
Agora, assinale a alternativa correta que contém a sequência correta.
8) Sistemas dotados de vários processadores podem ser classificados em multiprocessadores e em multicomputadores. Os multiprocessadores são aqueles que dispõem de memória compartilhada com várias CPUs. Por sua vez, os multicomputadores apresentam recursos de memória e de I/O vinculados a apenas uma CPU interligada a uma rede de comunicação.
Falando, especificamente, de multiprocessadores, podemos subdivi-los em SMP ( Symmetric Multiprocessing - em português, multiprocessadores simétricos) e em NUMA ( Non-Uniform Memory Access - em português, acesso à memória não uniforme).
Para esta questão, associe as características seguinte com “S” (SMP)ou com “N” (NUMA).
(_) O tempo de acesso à memória não é uniforme, pelo fato de a memória ser distribuída.
(_) O tempo de acesso à memória é o mesmo em relação a todos os processadores.
(_) Cada processador apresenta um canal dedicado à sua memória local e uma interface com um barramento, para interconectar-se aos demais processadores.
(_) Existe uma limitação do número de processadores, devido à degradação do sistema ocasionada pelo tráfego no barramento.
 
Agora, assinale a alternativa que contém a sequência que você julgue ser a correta.
9) A utilização de processadores ARM ( Advanced RISC Machine - em português, máquina RISC avançada) vem ganhando espaço, ultimamente, por sua eficiência computacional e por seu baixo consumo energético. O ARM, originalmente baseado no Berkeley RISC I, foi concebido, na metade da década de 1980, pela empresa Acorn Computers.
Atualmente, vários fabricantes produzem processadores baseados no ARM, dentre os quais podemos citar Intel, Samsung, Nvidia, Atmel e Texas Instruments.
Para esta questão, marque, com “V”, a(s) afirmativa(s) que você julgar verdadeira(s) e, com “F”, a(s) que considerar falsa(s).
 
(_) O campo cond no formato das instruções auxilia o pipeline a evitar instruções condicionais desnecessárias.
(_) Pelo fato de o ARM ser derivado do RISC, é uma máquina de três operandos e apresenta arquitetura de Harvard.
(_) Os acessos à memória podem ser realizados por intermédio de instruções do tipo load, store e mov.
(_) Ao contrário da família x64, os dispositivos de I/O do ARM são mapeados como endereços de memória.
 
Agora, selecione a alternativa que contém a sequência correta.
10) Segundo a taxonomia de Flynn, um sistema computacional pode ser classificado de acordo com os fluxos de instruções e de dados. Dentro dessa classificação, encontramos os seguintes itens: SISD, SIMD, MISD e MIMD. Especificamente sobre as máquinas SIMD (Single Instruction, Multiple Data - em português, única instrução, múltiplos dados), podemos mencionar que sua aplicação é mais voltada para códigos que manipulam, por exemplo, matrizes ou vetores, cujas células são manipuladas paralelamente (processamento não sequencial).
Reflita sobre os itens a seguir e assinale aquele(s) que apresenta(m) um melhor resultado quando forem aplicados a uma estrutura SIMD. 
(_) I - Sistemas meteorológicos.
(_) II - Instruções MMX, que poderão ser executadas nas GPUs (Graphic Processing Unit).
(_) III - Sistemas comerciais baseados em cliente-servidor.
(_) IV - Sistemas de geoprocessamento. 
Assinale a alternativa que apresente a sequência correta: