GABARITO-ARQ-Prova-AV2-MM-Presencial-2018-2-prova A

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ARQUITETURA DE COMPUTADORES ---AV2---2018.2
GABARITO – Prova A
0,7 pts 1, Para se efetuar a conversão de um determinado valor binário para um valor equivalente em base 10 realizam-se as seguintes operações:
(213) 8192 + (210) 1024 + (29) 512 + (27) 128 + (26) 64 + (25) 32 + (23) 8 + (21) 2 = 996210
Qual deverá ser o valor do referido número binário?
A) 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
B) 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0
C) 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1
D) 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0
E) 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
Resp: Em qualquer base, um valor é obtido pela soma de parcelas, tantas quantos são os algarismos do número. Dependendo da base em que se tiver efetuando as contas, teremos um específico resultado, na base das contas. Por exemplo, se temos o número decimal 12510, ele é o resultado da soma de 3 parcelas (são 3 algarismos), a saber:
1 x 102 + 2 x 101 + 5 x 100 e como as multiplicações e somas se realizam na base 10, o resultado será um número na base 10 ou seja 100 + 20 + 5 = 125.
SE tivermos o número binário 11102 ele é o resultado da soma de 4 parcelas: 1 x 23 + 1 x 22 + 1 x 21 + 1 x 20. Em relação ao número anterior, a lógica é a mesma, exceto que a base é 2, enquanto a outra era 10. Se fizer as multiplicações e contas na base 10, teremos um resultado na base 10 (converteu-se o número da base 2 para base 10): 8 + 4 + 2 + 0 = 1410.
No caso desta questão, temos um valor em base 2 que se desejou converter para base 10, fazendo as sucessivas somas; isso ocorre a partir da potência 13 (mais à esquerda) o que indica que o número tem 14 algarismos – potência 13 até potência 0)
Só foram representados na questão as parcelas (multiplicações) onde o algarismo binário é 1, omitindo-se quando fôr zero, já que 0 vezes um valor é iguala 0).
Assim, teríamos de foma completa:
1 x 213 + 0 x 212 + 0 x 211 + 1 x 210 + 1 x 29 + 0 x 28 + 1 x 27 + 1 x 26 + 1 x 25 + 0 x 24 + 1 x 23 + 0 x 22 + 1 x 21 + 0 x 20 
Os algarismos binários de cada parcela serão:
10011011101010, que correspondem a 
OPÇÃO D
0,7 pts 2. Se a memória principal de um computador permite armazenar, no máximo, 4 gigaBytes e se considerar-se que, em cada célula (posição) de memória, seja possível armazenar 32 bits, a capacidade máxima de endereçamento desse computador e a quantidade total de bits necessária para a memória com essa quantidade máxima de endereços são iguais, respectivamente, a:
A) 4 giga endereços e 32 G bits. 
B) 256 megaendereços e 16 G bits. 
C) 16 gigaendereços e 32 M bits. 
D) 1 gigaendereços e 32 G bits. 
E) 4 gigaendereços e 32 M bits.
Resp: 
MP = 4 GB e cada célula (posição) = 32 bits ou 4B (já que 1 B = 8 bits). Sabe-se que N = 2E, onde N = total de endereços e E = largura de cada endereços (NÃO É largura de célula mas sim do endereço da célula).
Para saber quantos endereços, basta dividir o total de Bytes pela quantidade de bytes de cada célula, isto é, 4G / 4B = 1G endereços
Pode-se obter o total de bits de diversos modos. Um deles é multiplicar o total de bytes por 32, já que cada posição (endereços) tem 32 bits em seu interior. Então, será: 1G endereços x 32 bits = 32G bits
OPÇÃO D
0,7 pts 3. Se se considerar uma arquitetura clássica de computadores, segundo o modelo von Newmann, onde o processador executa o ciclo de uma instrução (busca – interpretação – execução) em seguida ao anterior, também deve-se considerar que a memória principal seja uma sequência contínua de N partes iguais em largura, onde se armazenam as instruções e os dados. 
Sobre este assunto, julgue as seguintes afirmações:
I – cada acesso realizado pelo processador a uma posição de memória faz sempre referência a dois números distintos: o endereço da posição e o conteúdo armazenado; CERTO; para acessar um dado é necessário endereço e vice-versa.
II – as funções de um processador podem ser resumidas em um único item: executar operações primitivas previamente definidas pelo projetista e que, no instante de inicialização são armazenadas na memória principal; ERRADO. A primeira parte da frase está certa, mas a segunda não, pois instruções de máquina não são armazenadas.
III – se um determinado processador for projetado para acessar N posições de memória, cada uma com largura de X bits, caso seu projeto seja alterado para cada posição conter 2X bits, sem alterar nenhum outro requisito, então ele passará a endereçar 2N posições de memória. ERRADO. Se tenho N posições com X bits, se cada posição passa a ter 2X bits então teremos N /2 endereços. 
Assinale a opção correta:
A) apenas as afirmações I e III são verdadeiras.
B) apenas as afirmações II e III são verdadeiras.
C) apenas a afirmação III é verdadeira.
D) apenas a afirmação I é verdadeira.
E) – apenas a afirmação II é verdadeira.
OPÇÃO D
0,7 pts 4. A memória do computador é organizada de forma hierarquica. No nível mais alto (mais perto do processador) estão os registradores, a memória cache e a memória principal. A hierarquia continua com a memória secundária, externa, (por exemplo, disco rígido) e o armazenamento off-line (por exemplo, fitas magnéticas). Considerando o assunto, analise as afirmativas a seguir.
I. A SRAM é mais rápida, mais cara e mais densa em bits que a DRAM . ---- ERRADO. A DRAM é mais densa 
II. A SRAM é mais barata que a DRAM. .... ERRADO. Contrário; é mais cara 
III. A ROM é não volátil. CERTO 
IV. A PROM é não volátil e pode ser escrita apenas uma vez. CERTO 
V. A EPROM é uma memória volátil, mas que pode ser reutilizada, sendo apagada por feixe de luz ultravioleta--- ERRADO. Não é volátil
Assinale a opção correta:
1. Apenas as opções I, II e V são verdadeiras 
1. Apenas as opções I, III, IV e V são verdadeiras --- 
1. Apenas as opções I, II e IV são verdadeiras --
1. Apenas as opções III e IV são verdadeiras-- 
1. Apenas a opção III é verdadeira - 
Resp: 
OPÇÃO D 
0,7 pts 5. Um determinado sistema de computação é inicialmente implementado com uma memória principal (RAM) com 2GB e um processador de núcleo simples, operando na velocidade de 2,8GHz. O sistema possui uma arquitetura clássica, conhecida como “Arquitetura von Newmann”, com unidade de cálculo (ULA), registradores de dados e Unidade de Controle; os registradores servem para armazenar dados de entrada (registrador- ULA) e dados de saída de um processamento (ULA registrador).
Considere a operação normal desta máquina, supondo que carregar o conteúdo dos registradores de entrada na ULA leve 12 nanoseg, que executar a operação na ULA demore 16 nanoseg e que armazenar o resultado de volta no registrador de saída demore mais 12 nanoseg. Qual é a taxa de operação máxima, em MIPS (milhões de instruções por segundo), que essa máquina é capaz de alcançar, sabendo-se que executa uma instrução de cada vez?
1. 250.
1. 25.
1. 80.
1. 100.
1. 50.
Resp: 
1 instrução gasta: 12 ns + 16ns + 12 ns = 40 nanoseg ou 40 x 10-9 seg (o resultado TEM que ser em segs)
Se 1 instrução gasta 40 x 10-9 segs, então X instruções serão executadas em 1 seg, pois queremos milhões de instruções POR SEGUNDO
X = 1 / 40 x 10-9 ou 1 / 4 x 1 / 10-8 ou 0,25 x 108 instruções. Ou 25 x 106 instruções. Como 106 = 1 milhão, então serão 25 milhões de instruções por seg
OPÇÃO B 
0,7 pts 6. Em um computador, a memória é a unidade funcional que armazena e recupera operações e dados. Tipicamente, a memória de um computador usa uma técnica chamada acesso aleatório, que permite o acesso a qualquer de suas posições (células). As memórias de acesso aleatório são divididas em células de tamanho fixo, estando cada célula associada a um identificador numérico único chamado endereço. Todos os acessos à memória referem-se a um endereço específico e deve-se sempre buscar o armazenar o conteúdo completo de uma célula, ou seja, a célula é a unidade mínima de acesso.
			SCHNEIDER, G. M>; GERSTING, J.L> - An invitation to computer Science, 6ed Boston,2009
Considerando o funcionamento de uma memória de acesso aleatório, avalie as afirmações a seguir:
1. Se a largura do registrador de endereço de memória for de 15 bits, o tamanho máximo dessa unidade de memória será de 32K endereços; CERTO, pois 215 = 32K
1. Se o registrador de dados da memória tiver largura de 16 bits, será necessária mais que uma operação de escrita para transferir o valor inteiro 12024 nessa unidade de memória; ERRADO. 216 = 65536 ( 0 até 65535). Ou seja, podem ser transferido, em UM acesso (largura do BD) um valor decimal até 65535, bem maior que 12 024.
1. Se o registrador de dados da memória tiver largura de 16 bits, é possível que a largura de uma célula ou posição de memória seja de 8 bits. ERRADO. Pode-se transferir em UM acesso diversas células e, assim, uma célula pode ter 8 bits de largura e o BD 16 bits 
Assinale a opção correta:
1. Apenas as afirmações I e II são verdadeiras
1. Apenas a afirmação III é verdadeira
1. Todas as afirmações são verdadeiras
1. Apenas a afirmação I é verdadeira
1. Apenas as afirmações aI e III são verdadeiras
Resp: 
OPÇÃO D 
0,7 pts 7. Considerando as características e operações de microprocessadores, conforme verificado em arquiteturas de computadores, julgue as seguintes afirmações:
- o projeto de um microprocessador define que seu relógio (clock) opera com frequência de 2 GHz;
- nesse microcomputador o acesso à memória gasta quatro ciclos (quatro pulsos).
Quantos acessos são realizados à memória por segundo? 
A) 4 bilhóes
B) 1 bilhão
C) 2 bilhões
D) 0,5 bilhão
E) 0,25 bilhão
Resp: 
Sabe-se que T = 1 / F e F = 1 / T, sendo F a frequência do relógio (clock) e T é intervalo entre pulsos ou duração de 1 pulso.
Se F = 2GHz ou 2 x 109 pulsos, 1 pulso = 1 / 2 x 109 = ½ x 1/109 ou 0,5 x 10-9 seg ou 0,5 nanoseg
Se UM acesso gasta 4 ciclos (ou pulsos) e cada pulso = 0,5 nanoseg, cada acesso gasta 4 x 0,5 = 2 nanoseg
SE cada acesso gasta 2 nsnoseg ou 2 x 10-9 seg, então em 1 seg serão x acessos 
X = 1 / 2 x 10-9 ou 0,5 x 109 acessos ou 0,5 bilhão de acessos (pois 1 bilhão = 109)
OPÇÃO D 
0,7 pts 8. Determinado jogo consiste em explorar o fato de que todo número natural não nulo pode ser escrito como a soma de potências de base 2, distintas, com expoentes inteiros (por exemplo: 14 = 2 + 4 + 8 = 2 + 22 + 23; 17 = 1 + 16 = 20 + 24). No jogo entre os jogadores A e B, B indica os expoentes e A aponta qual é o número natural correspondente. 
A respeito desse jogo e do fato mencionado, julgue os itens seguintes.
Se o jogador A apontar corretamente que o número correspondente é um número par, então entre os expoentes indicados por B não estará o número 1.
A afirmação acima está CERTA ou ERRADA? Assinale sua escolha na Folha de Resposta
Resp:
ERRADA. Claro que é possível haver expoente 1 e o resultado final ser um número PAR.
Exemplo: o número decimal 18 (par) é resultado da soma de 16 (24) + 2 (21). O expoente é 1 e o valor é par.
1,4 pts 9. Assuma que um programa é constituído de um conjunto de instruções onde 85% das instruções são simples (tais como AND, XOR, ADD e SUB) e os 15% restantes são instruções complexas (tais como MUL e DIV). Adicionalmente, considere que as instruções simples gastam 2 ciclos de máquina na sua execução e as complexas gastam 12 ciclos (cada ciclo = 10 nanosegundos). Considere também que o programa precisou de 100.000.000 instruções para ser completado. Qual o tempo gasto, em segundos, na execução desse programa? 
Resp:
85% = 0,85 e 15% = 0,15 e 100 000 000 = 108
Total de tempo (T) = sub-total para instruções simples (S) + sub-total para instruções complexas
 ou T = S + C
10 ns = 10 x 10-8 seg
S = 0,85 x 108 x 2 ciclos x 10 ns = 1,7 x 108 x 10 x 10-9 seg
= 1,7 x 109 x 10-9 = 1,7 segs
S = 1,7 seg
C = 0,15 x 108 x 12 ciclos x 10 ns = 1,8 x 108 x 10 x 109 = 1,8 x 109 x 10-9 =
C = 1,8 seg
Total = 1,7 seg + 1,8 seg = 3,5 segs
1.0 pts 10. Analise o circuito abaixo e deduza a equação que ele representa:
Res:
X = (not (A and B or C) and (not (D xor E) ) and F
 ou
X =( (A . B + C) . (D E) ) . F