Pipeline paralelo

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Pipeline paralelo
Exercícios
1. A computação considera o pipeline como uma fila lógica que é preenchida com
todas as instruções para o processador do computador processar em paralelo.
Pode-se afirmar que é o processo de armazenamento e enfileiramento de tarefas e
instruções que são executadas simultaneamente pelo processador de forma
organizada. Assim, um pipeline inclui tarefas e instruções do processador em
diferentes estágios.
Assinale a alternativa que apresenta o funcionamento do processamento
do pipeline.
Você acertou!
A. O processador do computador  trabalha no pipeline, permitindo o processamento de
cada tarefa em paralelo, em vez de esperar que uma termine e, depois, passar para a
outra.
O processador do computador trabalha no pipeline, permitindo o processamento de cada
tarefa em paralelo, em vez de esperar que uma termine e, depois, passar para a outra.
Dessa forma, o processamento não é  individual  e consegue trabalhar  em cada tarefa
no pipeline.   As   tarefas   não   são   executadas   individualmente   e   o pipeline permite   o
processamento de cada tarefa em sincronia.
2. O pipeline não diminui a latência, ou seja, o tempo total para que uma instrução
seja concluída, mas aumenta a taxa de transferência do sistema, pois elas podem
ser processadas paralelamente.
É importante entender que o pipeline ________, se comparado ao pipeline _______,
entrega ________ de transferência de processamento de instruções de maneira
mais eficiente. Isso é possível porque ele permite a execução de ________________
paralelamente.
A alternativa que preenche de forma correta as lacunas é:
Você acertou!
D. paralelo – básico – maior taxa – várias instruções.
A   frase   correta   é   a   seguinte:   "É   importante   entender   que   o pipeline paralelo,   se
comparado ao pipeline básico, entrega maior taxa de transferência de processamento de
instruções de maneira  mais  eficiente.   Isso é possível  porque  ele  permite  a  execução
de várias instruções paralelamente".
3. Quando várias tarefas paralelas precisam ser executadas em um pipeline,
existem compensações entre a atribuição de nós de computação para aumentar a
taxa de transferência geral e a atribuição de computar nós para reduzir o tempo de
resposta de um único conjunto de dados (ou latência). O requisito de taxa de
transferência diz que, ao alocar processadores para diferentes tarefas, deve-se
garantir que todos os conjuntos de dados de entrada sejam tratados em tempo
hábil.
Com base nisso, julgue as afirmativas a seguir em verdadeiras (V) ou falsas (F):
I. A taxa de processamento não deve ficar atrás da taxa de dados de entrada.
II. Os critérios de tempo de resposta, por outro lado, precisam aumentar a latência
de computação em determinado conjunto de entrada de dados (LIÃO et al., 2005).
III. A taxa de processamento deve ficar atrás da taxa de dados de entrada.
IV. Os critérios de tempo de resposta, por outro lado, requerem minimizar a latência
de computação em determinado conjunto de entrada de dados (LIÃO et al., 2005).
V. A taxa de processamento não deve ficar atrás da taxa de dados de saída.
Assinale a alternativa que contém a sequência correta.
Você acertou!
B. V - F - F - V – F.
As afirmativas I e IV estão corretas, ou seja, a taxa de processamento não deve ficar atrás
da   taxa   de   dados   de   entrada   e   os   critérios   de   tempo   de   resposta,   por   outro   lado,
requerem minimizar a latência de computação em determinado conjunto de entrada de
dados (LIÃO et al., 2005). As demais afirmativas estão incorretas.
4. CPU significa Unidade de Central de Processamento; é responsável pela
execução de programas e, para isso, repete alguns passos segundo Katastros
(2022).
Assinale a alternativa que apresenta a ordem correta dessa execução.
Você acertou!
E. Busca a próxima instrução da memória, decodifica as instruções, busca o operando da
memória, executa as instruções, escreve os resultados da operação.
A sequência correta da execução da CPU é: busca a próxima  instrução da memória,
decodifica as instruções, busca o operando da memória, executa as instruções, escreve
os resultados da operação.
5. A unidade de execução é responsável pela execução e pela análise de instruções,
pelo armazenamento temporário de resultados de cálculos intermediários e por
salvar os resultados, de acordo com Katastros (2022). Dessa forma, quando a
unidade de execução está em funcionamento, busca, então, o código de instrução
da fila de instruções de modo contínuo, decodificando e gerando informações de
controle necessárias para a conclusão da instrução. Enquanto isso, a unidade de
interface de barramento é responsável pela busca de instruções e operandos e por
escrever resultados.
Assim, analise as afirmativas a seguir:
I. Ambas as unidades conseguem realizar seus respectivos trabalhos de modo
independente.
II. Quando as unidades trabalham paralelamente, em geral, a operação de busca de
instruções e a operação de execução de instruções podem ser realizadas de forma
sobreposta.
III. A unidade de interface de barramento segue as instruções que serão executadas
pelo EU da memória; o tempo que se gastaria nessa busca é economizado,
acelerando a velocidade de execução dos programas. (KATASTROS, 2022).
IV. Em um pipeline paralelo de instruções, cada uma das etapas se refere a um ciclo
de clock.
V. Cada latência de estágio é igual a um ciclo de clock, pois nenhuma instrução
pode passar por um buffer de pipeline até o início do próximo ciclo.
Assinale a sequência correta.
Você acertou!
C. V - V - F - V – V.
As opções I, II, IV e V estão corretas. A III está incorreta, pois a unidade de interface de
barramento faz uma pré-busca das instruções que serão executadas pelo EU da memória
antes de seguir instruções.
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