Avaliação 1 Arq. Org. de Comp 2016 1

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CENTRO DE TECNOLOGIA DE ALEGRETE 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA 
PRIMEIRO SEMESTRE LETIVO DE 2016 
 
Curso: Engenharia de Telecomunicações PRIMEIRA AVALIAÇÃO Nota 
Disciplina: Arquitetura e Organização de 
Computadores I 
Data da Prova: 13/05/2016 
Aluno: 
 
 
OBSERVAÇÃO: Nas questões sobre instruções assembly do processador MIPS, apenas 
podem ser utilizadas as instruções presentes na Tabela 3. 
 
(1,0 ponto) QUESTÃO 01 
Escreva em linguagem assembly do processador MIPS o comando 
x = a + (3⋅b – c), 
considerando que todas as variáveis estão localizadas no banco de registradores (Tabela 2). 
 
(1,0 ponto) QUESTÃO 02 
a) Baseado na Tabela 1, caso os campos IMEDIATO da instrução do tipo I e o campo ENDEREÇO 
da instrução do J fossem utilizados apenas para endereçar posições de memória, qual o número 
máximo de posições possíveis de serem endereçadas por cada campo (IMEDIATO e ENDEREÇO)? 
b) Uma memória RAM tem um número máximo de posições (cada posição aponta para uma palavra 
diferente) de 4K. Cada palavra pode armazenar 24 bits. Qual o valor total de bytes que pode ser 
armazenado nessa memória e qual o tamanho de cada endereço? 
 
 
(2,0 ponto) QUESTÃO 03 
Explique com palavras o funcionamento das instruções assembly do processador MIPS abaixo e 
transforme-as para linguagem de máquina atribuindo (para simplificar atribua zeros nas 
posições referentes a L1): 
a) beq $s1, $s2, L1; 
b) addi $s1, $s2, 10; 
c) slt $s1, $s2, $s3; 
d) lw $t1, 0($s2). 
 
 
(2,0 ponto) QUESTÃO 04 
Sabendo que as variáveis a, b e c estão localizadas nos registradores $s0, $s1 e $s2, 
respectivamente, e que o endereço-base do vetor v está em $s4, transforme o seguinte código em 
linguagem C para linguagem assembly do processador MIPS: 
 
for (a=0; a<c; a++) 
{ 
 c = b - v[a]; 
} 
 
 
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PRIMEIRO SEMESTRE LETIVO DE 2016 
 
 
 
(2,0 ponto) QUESTÃO 05 
Um projetista de compilador está tentando decidir entre duas seqüências de código para uma 
máquina em particular. 
Existem 3 classes diferentes de instruções: 
Classe A - requer 3 ciclo por instrução; 
Classe B - requer 4 ciclo por instrução; 
Classe C - requer 5 ciclo por instrução; 
 
1ª sequência: 2 instruções de A, 2 de B, e 3 de C 
2ª sequência: 6 instruções de A, 1 de B, e 1 de C. 
 
a) 3Qual sequência executa mais instruções? 
b) Qual sequência será mais rápida, e por quanto? 
c) Qual o CPI para cada seqüência? 
 
 
(1,0 ponto) QUESTÃO 6 
Supor que um programa é executado em 100s numa máquina, com instruções de multiplicação 
responsáveis por 80% desse tempo. 
a) Quanto devemos melhorar a velocidade das instruções de multiplicação se desejamos que o 
programa seja executado 2 vezes mais rápido? 
b) Seria possível fazer com que o programa seja executado 6 vezes mais rápido apenas melhorando 
a velocidade das instruções de multiplicação? Justifique. 
 
(1,0 ponto) QUESTÃO 7 
a) Explique os princípios da localidade temporal e espacial em memórias. Cite exemplos nos quais 
estes princípios proporcionam aumento de desempenho nos computadores. 
b) Explique como a utilização de memórias cache proporciona um aumento de desempenho na 
execução de instruções em um computador. 
 
 
(1,0 ponto) QUESTÃO bônus 
a) Cite e explique os princípios da arquitetura de von Neumann. Quais são os 5 componentes básicos 
de um computador baseado nesta arquitetura e quais as suas funções principais? Desenhe um 
diagrama mostrando a interação entre estes componentes. 
b) A arquitetura de von Neumann, que é a base para a maioria dos computadores atuais, sofre com o 
gargalo de von Neumann. Explique. 
c) Explique a que ser referem os aspectos arquiteturais e organizacionais de um computador. Cite um 
exemplo no qual as duas características são facilmente observadas. 
 
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Tabela 1 - Formato das instruções. 
 6 bits 5 bits 5 bits 5 bits 5 bits 6 bits 
Formato R OP RS RT RD SHAMT FUNCT 
Formato I OP RS RT IMEDIATO 
Formato J OP ENDEREÇO 
 
Tabela 2 - Banco de registradores do processador MIPS. 
Registrador Binário Função 
$zero 00000 constante 0 
$t0 01000 temporários 
$t1 01001 temporários 
$t2 01010 temporários 
$t3 01011 temporários 
$t4 01100 temporários 
$t5 01101 temporários 
$t6 01110 temporários 
$t7 01111 temporários 
$s0 10000 valores salvos 
$s1 10001 valores salvos 
$s2 10010 valores salvos 
$s3 10011 valores salvos 
$s4 10100 valores salvos 
$s5 10101 valores salvos 
$s6 10110 valores salvos 
$s7 10111 valores salvos 
$t8 11000 mais temporários 
$t9 11001 mais temporários 
 
Tabela 3 - Instruções assembly do processador MIPS. 
Instruções Opcode Funct 
 Binário Binário 
ADD 000000 100000 
ADDI 001000 - 
SUB 000000 100010 
OR 000000 100101 
AND 000000 100100 
LW 100011 - 
SW 101011 - 
BEQ 000100 - 
SLT 000000 101010 
NOP 000000 000000 
 
 
 
	(1,0 ponto) QUESTÃO 01
	(1,0 ponto) QUESTÃO 02
	(2,0 ponto) QUESTÃO 03
	(2,0 ponto) QUESTÃO 04
	(2,0 ponto) QUESTÃO 05
	(1,0 ponto) QUESTÃO 6
	(1,0 ponto) QUESTÃO 7
	(1,0 ponto) QUESTÃO bônus