Arquitetura Exercícios - Lista 2 com respostas

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2ª. Lista de Exercícios de Arquitetura de Computadores – CPT352 
 
1 – Quais são algumas das características peculiares típicas da organização RISC? 
R.: (1) Conjunto de instruções limitado com instruções de formato fixo, (2) grande número de 
registradores ou o uso de um compilador que otimiza o uso dos registradores e (3) ênfase na 
otimização do pipeline de instruções. 
2 – Explique brevemente duas abordagens básicas para minimizar operações registrador-
memória em máquinas RISC. 
R.: Variáveis declaradas como globais em uma HLL podem ter locações de memória designadas 
pelo compilador e todas as instruções da máquina que referenciarem a estas variáveis irão usar 
operandos que referenciam à memória. Estes registradores seriam fixos em número e estariam 
disponíveis a todos os procedimentos. 
3 – Se um buffer circular de registradores é usado para tratar variáveis locais para procedimentos 
aninhados, descreva duas abordagens para lidar com variáveis globais. 
R.: Duas abordagens básicas são possíveis: uma baseada em software e a outra em hardware. A 
abordagem por software está relacionada no compilador para maximizar o uso de registradores. 
O compilador irá buscar a alocação dos registradores em função das variáveis que serão mais 
usadas em um dado período de tempo. Esta abordagem requer o uso de sofisticados algoritmos 
de analise de programas. A abordagem por hardware simplesmente recai no uso de mais 
registradores de tal forma que mais variáveis possam ficar retidas nos registradores por mais 
tempo. 
4 – Quais são algumas características típicas de uma arquitetura de conjunto de instruções RISC? 
R.: Uma instrução por ciclo, operações registrador-registrador, simples modos de endereçamento 
e formatos de instruções simples. 
5 – O que é um desvio atrasado? 
R.: O desvio atrasado é uma forma de aumentar a eficiência do pipeline por meio do uso de um 
desvio que não tem efeito nenhum até o término da execução da próxima instrução. 
6 – Na discussão sobre janelas de registradores, observamos que apenas as duas primeiras partes 
de uma janela são salvas ou restauradas. Por que não é necessário salvar os registradores 
temporários? 
R.: Os registradores temporários do nível J são registradores de parâmetros do nível J+1. 
Portanto, aqueles registradores são salvos e restaurados como parte da janela para J+1. 
7 – Crie uma tabela comparativa das principais diferenças entre as características RISC e CISC, 
apresentando os seguintes parâmetros de comparação: registradores, tipos de dados, instruções, 
formatos de instruções, codificação, objetivos de projeto, implementação, caching, projeto dos 
compiladores, filosofia. 
R.: Para responder a esta questão, utilize como suporte a bibliografia recomenda e o material de 
leitura complementar disponível para download no site do professor. 
8 – Crie uma tabela comparativa com a evolução (anual) das tecnologias RISC e CISC, 
demonstrando quais os modelos de microprocessadores mais significativos de cada tecnologia, 
desde a década de 1970 até meados dos anos 1990. 
R.: Para responder a esta questão, utilize como suporte a bibliografia recomenda e o material de 
leitura complementar disponível para download no site do professor. 
9 – Justifique a “Regra de Ouro RISC Número 1: Sacrifique tudo para reduzir o tempo de ciclo 
da via de dados”. 
R.: Para responder a esta questão, utilize como suporte a bibliografia recomenda e o material de 
leitura complementar disponível para download no site do professor. 
10 – O que são registradores visíveis aos usuários? Caracterize-os em categorias. 
R.: Um registrador visível ao usuário é aquele que pode ser referenciado por meio de linguagem 
de máquina, que a CPU executa. Praticamente todos os projetos de CPUs modernas preveem um 
número de registradores visíveis ao usuário, em contraste com um único acumulador. Nós 
podemos caracterizar estes nas seguintes categorias: propósito geral, dados, endereçamento, 
condicionais e codificação.