ARQUITETURA E ORGANIZAÇÃO DE COMPUTADORES

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Pergunta 1
	
	
	
	Em relação aos microcomputadores, seus principais componentes e sua organização, assinale a alternativa CORRETA..
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	b. 
O contador de programa é a entidade responsável por armazenar os endereços dos códigos de instruções à medida que são buscadas na memória.
	Resposta Correta:
	b. 
O contador de programa é a entidade responsável por armazenar os endereços dos códigos de instruções à medida que são buscadas na memória.
	Feedback da resposta:
	O contador de programa é a entidade responsável por armazenar os endereços dos códigos de instruções à medida que são buscadas na memória.
	
	
	
Pergunta 2
	
	
	
	São variáveis que armazenam dados manipulados pelas instruções ou informações para uso da própria CPU:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	D. 
Unidade de Controle
	Resposta Correta:
	C. 
Registradores
	
	
	
Pergunta 3
	
	
	
	John von Neumann foi um matemático húngaro que trabalhou na década de 1940 em um dos mais prestigiados institutos de pesquisas científicas mundiais o Institute for Advanced Studies (IAS - Instituto de Estudos Avançados), sediado na cidade de Princeton, nos Estados Unidos da América. O matemático von Neumann contribuiu efetivamente em diversos projetos vinculados a esse instituto como no início da elaboração das leis da Mecânica Quântica, além de estudos em Teoria Matemática Moderna e também em projetos relacionados à criação de máquinas para realização de cálculos, entre eles o ENIAC e o EDVAC.
A respeito da Arquitetura de Von Neumann, considere as afirmações:
 uma memória;
uma Unidade Lógica e Aritmética (ULA);
uma  Unidade  Central  de  Processamento (UCP), composta por diversos registradores,
Uma Unidade de Controle (UC), cuja função é buscar  um  programa  na memória,  instrução por instrução, e executá-lo sobre os dados de entrada.
Compõe a máquina de von Neumann os itens:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	a. 
I, II, III e IV
	Resposta Correta:
	a. 
I, II, III e IV
	
	
	
Pergunta 4
	
	
	
	Além de auxiliar no projeto do IAS, Jonh von Neumann também definiu algumas regras e bases primárias para os computadores modernos que são descritas por Stallings (2003).
Considere as afirmativas:
Como o dispositivo é um computador, ele necessariamente precisa realizar as operações elementares da aritmética mais frequentes, como adição, subtração, multiplicação e divisão. Dessa forma ele precisará conter unidades especializadas apenas para essas operações.
Controle lógico do dispositivo, ou seja, a sequência apropriada de suas operações podem ser executadas de forma mais eficiente se forem realizadas e controladas por um órgão de controle central.
Qualquer dispositivo que executar sequências de operações longas e complicadas, especificamente cálculos, deve possuir um sistema de memória.
Estão corretas:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	a. 
I, II e III estão corretas
	Resposta Correta:
	a. 
I, II e III estão corretas
	
	
	
Pergunta 5
	
	
	
	É sabido que, no processador, encontramos registradores de propósito geral (GPR) e registradores de controle. Dentro da classe de registradores de controle, existe um conteúdo que representa a linha a ser executada em um determinado momento: o registrador PC (program counter). Esseconteúdo deve ser alterado a cada ciclo para que, no próximo ciclo, possa ser buscada a instrução subsequente àquela executada no momento corrente. Diante desse fato, pode-se afirmar que:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	a.
O valor de PC é incrementado em uma unidade (que representa o salto de memória para a próxima linha de código) após a etapa de busca da instrução e, também, poderá ser instanciado com um valor resultante do processamento de uma instrução de desvio, sem que seja realizado qualquer tipo de operação aritmética (por exemplo, soma).
	Resposta Correta:
	e.
O valor de PC é incrementado em uma unidade (que representa o salto de memória para a próxima linha de código) após a etapa de busca da instrução e, também, poderá ser incrementado com um valor resultante do processamento de uma instrução de desvio.
	Feedback da resposta:
	Sua resposta está incorreta. Revise o que você estudou e lembre-se que as instruções de desvio (tais como o “if” e o “while”) interferem no valor de PC. Então vai uma dica: a i-ésima linha de um programa sempre será a i-ésima a partir do início do código do programa, porém ela poderá se posicionar em qualquer posição na memória principal toda vez que o programa for carregado para ser executado.
	
	
	
Pergunta 6
	
	
	
	Pipeline é uma técnica que visa o aumento de performance de processamento através da antecipação das instruções. Ao antecipar instruções, temos várias instruções sendo executadas simultaneamente no processador. Mas, para antecipar instruções, devem ser verificadas as dependências (hazards) de dados (verificar, por exemplo, se todas as informações necessárias já se encontram disponíveis) e deve-se, também, verificar as dependências estruturais (verificar se tem hardware disponível).
 
Pensando-se em hazards estruturais, assinale com “S” a(s) afirmativa(s) abaixo que você julgue como possível(eis)  solução(ões) para atenuá-los ou, até, para eliminá-los e marque com “N” aquela(s) que você julgue não ter relação:
 
(  ) Criar memória com dois ou mais canais de leitura/escrita como dividir a memória cache L1 em cache de instruções e cache de dados.
(  )  Replicar as unidades funcionais do processador – superescalaridade.
(  )  Reprojetar o pipeline variando o número de estágios.
(  ) Otimizar o código gerado ativando opções de otimização do compilador.
Marque a opção que corresponda à sequência correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	b. 
N; S; N; S.
	Resposta Correta:
	d. 
S; S; N; S.
	Feedback da resposta:
	Infelizmente, a sua resposta está incorreta. Para resolver essa questão, pense nas fases de execução da instrução e sobre quais os recursos demandados por cada etapa. Reflita, também, sobre os graus de paralelismo que podemos encontrar nos processadores atuais e faça uma correspondência com o próprio pipeline.
	
	
	
Pergunta 7
	
	
	
	Interrupções são sinais de controle gerados pelos dispositivos de E/S para que sejam atendidos ou gerados pelo sistema operacional para reivindicar alguma ação dos dispositivos de E/S. Em ambos os casos, acontece uma interrupção do processo corrente para que a interrupção seja tratada. Diante das afirmações abaixo:
I – uma das diferenças entre a troca de contexto para o tratamento de uma interrupção e o tratamento de uma função (subrotina) é o empilhamento, além do PC, do registrador de flags (ou PSW – Program Status Word), no caso da interrupção;
II – para se permitir uma maior flexibilidade, todo código que representa o tratamento das interrupções é mantido pelo Sistema Operacional. E não mais no chip do BIOS (Basic Input-Output System), como era antigamente. Dessa forma, as atualizações do sistema operacional também têm o objetivo de melhorar o tratamento das interrupções;
III – uma interrupção “Int” é dita como reentrante caso durante o tratamento da reivindicação realizada pelo processo P1 esta seja interrompida (antes do seu término), para atender uma reivindicação feita por um processo P2. A determinação de reentrância é feita, entre outros motivos, pelo não uso de variáveis compartilhadas. Caso a interrupção use uma variável com localização fixa na memória, o valor manipulado por uma instância de “Int” poderá ser alterado por outra instância de “Int”. Nesse caso, o controle seria perdido.
 
É certo afirmar que:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	a. 
Apenas as afirmativas II e III estão corretas.
	Resposta Correta:
	e. 
Apenas as afirmativas I e III estão corretas.
	Feedback da resposta:
	Sua resposta está incorreta. Sugerimos a releitura do -livro-texto. Interrupçõessão algo difícil de ser abstraído. Mas tente abstrair comparando as interrupções com as chamadas de procedimentos (funções), porém não se esqueça de que diversos processos poderão reivindicar interrupções ao mesmo tempo em que os próprios dispositivos de E/S também geram sinais de interrupções a serem tratadas.
	
	
	
Pergunta 8
	
	
	
	Extensão de sinal é o nome que se dá ao preenchimento dos bits quando, por exemplo, se copia o valor de uma variável cujo tamanho (em bits) é menor em relação ao destino. Esse caso acontece no trecho de código a seguir (trecho em C ANSI):
 
char c = 136;
int i;
i = (int) c;   //aqui temos o que chamamos de “casting”
 
Frente às afirmativas a seguir, assinale com “V” aquelas que você julgue com verdadeiras e com “F” as que você julgue como falsas:
 
( ) Para não alterar o valor a ser copiado no casting, basta adicionar zeros à esquerda.
( ) A extensão de sinal é realizada copiando-se o bit mais significativo da variável fonte para todos os oito bits mais significativos da variável destino.
( )  Copia-se o bit mais significativo da variável fonte para o bit mais significativo da variável destino.
( ) Caso a instanciação fosse de uma variável de maior tamanho (em bits) para uma de menor tamanho, haveria simplesmente o “truncamento” do conteúdo.
 
Assinale a alternativa que representa sequência correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	c. 
F; V; F; V.
	Resposta Correta:
	c. 
F; V; F; V.
	Feedback da resposta:
	Parabéns! A sua resposta está correta! Para manter o valor deve-se copiar o bit relativo ao sinal. Sendo assim, todos os demais bits da variável destino deverão ser preenchidos com o bit relativo ao sinal da variável fonte. Esse processo é chamado de extensão de sinal.
	
	
	
Pergunta 9
	
	
	
	A CPU de um computador é composta por várias partes distintas. Sobre as partes geralmente comuns encontradas nas CPUs, analise as seguintes afirmativas.
I. A CPU contém uma pequena memória de alta velocidade, composta por uma quantidade de registradores, usada para armazenar resultados temporários e para algum controle de informações.
II. A ULA (Unidade de Lógica e Aritmética) efetua operações como adição e AND (E) booleano.
III. Uma das funções da unidade de controle consiste em buscar instruções na memória principal e determinar seu tipo.
Assinale a alternativa CORRETA.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	e. 
Todas as afirmativas estão corretas. 
	Resposta Correta:
	e. 
Todas as afirmativas estão corretas. 
	Feedback da resposta:
	A CPU contém uma pequena quantidade de memória de alta velocidade que compõem os registradores, são usados para armazenar resultados temporários e para efetuar algum controle de informações. A ULA (Unidade de Lógica e Aritmética) efetua operações lógicas e aritméticas, como adição e AND (E) booleano. Uma das funções da unidade de controle consiste em buscar instruções na memória principal e determinar seu tipo para serem executadas.
	
	
	
Pergunta 10
	
	
	
	Uma das abordagens na estrutura de computadores é a denominada como “top-down” para descrever os módulos internos. Ao contrário da “bottom-up”, na metodologia “top-down”, parte-se dos módulos mais gerais e superiores para que estes sejam decompostos em submódulos, até que se alcancem módulos que não precisem ser subdivididos, devido à sua simplicidade e funcionalidade bem determinada.
Qual das sequencias abaixo podemos indicar como uma abordagem top-down de mais alto nível ?
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	d. 
CPU, Memória Principal, E/S, Barramento do Sistema;
	Resposta Correta:
	d. 
CPU, Memória Principal, E/S, Barramento do Sistema;
	Feedback da resposta:
	No primeiro nível de abstração, o computador é formado pelos seguintes módulos primários:
CPU: módulo responsável pelo processamento propriamente dito. Cada instrução do programa é carregada para a CPU, a fim de ser decodificada e executada;
memória principal: na memória principal são alocados espaços para que possam ser carregados os processos (programas em execução). Sendo assim, na memória principal, encontramos instruções, dados e informações de controle de processamento;
E/S (Entrada/ Saída): entidades responsáveis por realizar a interação com o “mundo externo” para coletar ou externar informações. São exemplos de módulos de E/S: controladores de teclado, de vídeo, HD (Hard Disk), etc.;
Barramento do Sistema: elemento responsável por realizar a interconexão dos demais módulos. Os módulos são distribuídos seguindo uma organização física denominada como topologia.