Questões de Arquitetura de Computadores

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LISTA DE EXERCÍCIOS – REVISÃO AV3 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CAMPUS DE RUSSAS 
 
 
Disciplina: Arquitetura de Computadores 
Curso: Engenharia de Software/Ciência da Computação 
Prof.ª Lívia Almada 
 
 
CONJUNTO DE INSTRUÇÕES E MODOS DE ENDEREÇAMENTO 
1. Defina resumidamente: 
a) Endereçamento imediato; 
b) Endereçamento direto; 
c) Endereçamento indireto; 
d) Endereçamento de registradores; 
e) Endereçamento indireto por registradores; 
f) Endereçamento por deslocamento. 
g) 
2. Compare máquinas de zero, um, dois e três endereços escrevendo programas para calcular: 
1) X = (A + B x C) / (D – E x F) 
2) X = (A + B - E) x (A – B) 
 
 
As instruções disponíveis para uso são as seguintes: 
 
 
3. Considere um computador hipotético com um conjunto de instruções de apenas duas 
instruções de n bits. O primeiro bit especifica o código de operação e os bits restantes 
especificam uma das palavras de memória principal. As duas instruções são as seguintes: 
 
SUBS X Subtrair o conteúdo da posição X do acumulador, e armazenar o 
resultado na posição X e no acumulador. 
 
JUMP X Coloque endereço X no contador de programa. 
 
Uma palavra na memória principal pode conter uma instrução ou um número binário em 
notação complemento de dois. Demonstre que esse repertório instrução é razoavelmente 
completo, especificando a forma como as seguintes operações podem ser programadas: 
Lista de Revisão – AV3 
 
 
a) Transferência de dados: local X para acumulador, acumulador para local X. 
b) Adição: adicionar conteúdo do local X para o acumulador. 
c) Desvio condicional. 
d) OR lógico. 
4.Quais os papéis gerais são desempenhados pelos registradores? 
5.Quais categorias de dados são normalmente suportadas pelos registradores do 
processador? 
 ARQUITETURA RISC 
6. Cite e explique as principais características dos computadores RISC e compare-as com as 
da arquitetura CISC. 
7. Ao se reduzir a quantidade de instruções, o que acontece com o opcode de instruções, ele 
mantém o mesmo tamanho, aumenta ou diminui? 
8. Suponha que um programa tem um profile de execução onde 85% das instruções são 
simples (tais como AND, XOR, ADD e BRANCH) e os 15% restantes são instruções complexas 
(tais como MUL e DIV). Adicionalmente, considere que as instruções simples precisam de 2 
ciclos de máquina e as complexas precisam de 12 ciclos em uma máquina CISC (cada ciclo = 10 
ns). Em uma máquina RISC, as instruções simples serão executadas em 1 ciclo, enquanto que 
as instruções complexas deverão ser simuladas por software necessitando, em média, 20 
ciclos por instrução. Devido a sua simplicidade, o tempo de ciclo em uma máquina RISC é de 
8 ns. Considere também que o programa precisou de 100.000.000 instruções para ser 
completado. Qual o tempo gasto em segundos na execução desse programa, respectivamente, 
nas máquinas CISC e RISC? 
FUNÇÕES DO PROCESSADOR 
9. Explique o que é um pipeline de instruções. Discuta o pipeline de instruções de seis etapas 
visto em sala. 
10. O que é um hazard de pipeline? Quais as categorias de hazard de pipeline existentes? Qual 
o impacto de cada hazard no desempenho de um programa? É possível melhorar o 
desempenho? 
11. Como funciona previsão de desvio? Enumere algumas técnicas de previsão de desvio e 
como elas funcionam. 
PROCESSAMENTO PARALELO 
12. Comente algumas características dos multiprocessadores simétricos. 
13. Explique o que são clusters. 
14. Explique o problema de coerência de cache em multiprocessadores. 
PONTO FLUTUANTE 
15. Cite e explique os quatro elementos essenciais (campos) de um número na notação de 
ponto flutuante.