Sistemas Computacionais Exercicio 3 FAM

Prévia do material em texto

Sistemas Computacionais
QuestionáriosAtividade 
Objetiva 3
1- Em uma universidade, foi averiguada a necessidade de implementação de um cluster para analisar uma grande variedade de dados e realizar cálculos bastante complexos de um projeto científico em tempo hábil para publicação dos resultados em revista muito famosa e com grande impacto na comunidade acadêmica. E para reduzir os custos do projeto é necessário que se utilize os PCs considerados obsoletos armazenados no depósito de equipamentos de TI da universidade, sistema operacional gratuito e redes do tipo Ethernet.
Sabendo que a clusterização é uma técnica eficiente para garantir a alta disponibilidade e execução de processos de alta complexidade. Diante do cenário apresentado, se você fosse um dos responsáveis do projeto o que você faria.
 
Implementaria um cluster de alta disponibilidade
 
Compraria um supercomputador
 
Implementaria um cluster Beowulf
 
RESPOSTA:cluster Beowulf é muito útil em aplicações científicas onde existe um grande volume de dados a ser processado. É uma arquitetura de computação destinada a alto desempenho e a comunicação entre os nós pode ser realizada por redes do tipo ethernet, que são mais comuns e mais baratas. O sistema operacional deve ser de código aberto, uma razão pela qual o Linux e outras opções Open Source são bastante utilizadas, além de ser possível o uso de hardware comum.
Implementaria um cluster de balanceamento de carga
 
Não implementaria um cluster e sim um pipeline
 
2 -
	Em multiprocessadores, todos os processadores trabalham juntos e podem compartilhar um espaço de endereçamento virtual exclusivo mapeado para a memória comum. Dessa forma, dois processos são capazes de se comunicar quando um escreve dados para memória e o outro lê esses dados de volta.
(Fonte: CORRÊA, A. G. D. Organização e arquitetura de computadores. São Paulo: Pearson, 2016. Adaptado). 
Em relação à multiprocessadores, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
 
I - Os multicomputadores caracterizam-se por empregar memória distribuída onde cada processador tem acesso apenas a sua própria memória, fazendo com que não haja variáveis globais.
PORQUE
 
II - Os processadores se comunicam por meio de trocas de mensagens através de uma rede de interconexão.
 
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
 
RESPOSTA:Em arquiteturas de memória distribuída dois processos podem se comunicar apenas lendo e escrevendo na memória e precisam de uma rede de interconexão para conectar os processadores, uma vez que multicomputadores tem um espaço de endereço físico para cada CPU e todas as CPUs veem a mesma imagem de memória.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa
 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
 
As asserções I e II são proposições falsas.
 
3 - Uma forma de melhorar o desempenho de um sistema computacional é empregar múltiplos processadores que possam executar instruções em paralelo para resolver um problema.
Com relação aos conceitos de paralelismo, aponte a alternativa correta.
As tarefas executadas obedecem uma ordem, pois caso contrário podem interferir no resultado do final.
 
Tem por objetivo reduzir o tempo de execução.
 
RESPOSTA:O processamento paralelo tem por objetivo a redução de tempo necessário para resolver um problema computacional, uma vez que, as tarefas são divididas em pedaços menores e resolvidas de uma maneira concorrente ou simultânea a qualquer momento no tempo de execução, ou seja, o objetivo é otimizar o tempo ocioso das CPUs.
O paralelismo visa melhorar a performance por meio do aumento de threads.
 
O paralelismo em nível de instrução é aplicado através de um conjunto de pipelines paralelas.
 
A granularidade no paralelismo é indicada pelo tamanho tarefa e pela quantidade de CPUs.
 
5 - Em computação paralela é necessário explorar técnicas para efetivamente aumentarmos, ao máximo, o desempenho dos processadores. E nas arquiteturas que contemplam os multiprocessadores simétricos (SMP) são muito interessantes devido à sua boa relação custo-benefício, contanto que haja memória e largura de banda suficiente.
 
(Fonte: FERNANDEZ, M. P. Arquitetura de Computadores. ed. 3. Fortaleza: UECE, 2015. Disponível em: http://www.uece.br/computacaoead/index.php/downloads/doc_download/2123-arquiteturadecomputadores (Links para um site externo.). Acesso em: 04 set. 2019. Adaptado).
Verifique qual das alternativas abaixo indica corretamente características da arquitetura SMP.
Contém várias CPUs que compartilham uma memória em comum e esse tipo de computador paralelos é caracterizado como multiprocessador.
 
RESPOSTA:As arquiteturas SMP (multiprocessadores) são as arquiteturas que empregam memória compartilhada, e em sua estrutura os processadores atuam de forma independente.
Possui sua própria memória e se comunica através da transmissão de mensagens.
 
Processador único que admite uma única sequência de instruções para atuar nos dados armazenados em uma única memória.
 
Um programa é executado sobre uma máquina composta por diversos computadores e cada um tem acesso exclusivo a memória local.
 
Os processadores realizam funções diferentes.
 
5 - (CESGRANRIO – Adaptada) A classificação de Flynn usa duas dimensões independentes para categorizar computadores paralelos: instruções e dados.
Com base nessa classificação identifique abaixo qual alternativa apresenta atributos da arquitetura SIMD
Um único fluxo de dados é executado por um único fluxo de instruções.
 
Múltiplos dados são executados ao mesmo tempo sob comando de uma única instrução.
 
RESPOSTA:Na arquitetura SIMD (single-instruction-multiple-data) há uma única Unidade de Controle (UC) e múltiplas Unidades de Processamento (UP). Todas UP executam ao mesmo tempo e sincronizadamente a mesma instrução sobre conjuntos de dados distintos, ou seja, uma única instrução comanda vários dados de processamento.
Múltiplas unidades de processamento efetuam múltiplas instruções ao mesmo tempo e atuam sobre vários fluxos de dados em cada uma dessas unidades.
 
Múltiplos fluxos de instruções operam sobre um único fluxo de dados.
 
Cada unidade de processamento pode realizar instruções distintas e atuar sobre fluxos de dados distintos a cada momento.