Questionário 9 - Tópicos Avançados em Arquitetura de Computadores

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Associação Carioca de Ensino Superior 
Centro Universitário Carioca 
2020.2 - TÓPICOS AVANÇADOS EM ARQUITETURA DE COMPUTADORES 
QUESTIONÁRIO 9 – Microarquitetura dos Processadores -parte 4-Controle: 
Microprogramado e Arq RISC x CISC- vídeos 29-30-31-32-33-34 
DATA: Turma: 
 
NOME: 
 
RESPONDA AS QUESTÕES A SEGUIR 
 
1. Analise a afirmação a seguir, indicando se está correta ou não: 
A microprogramação é uma técnica de implementação de unidades de controle 
de processadores. O microprograma, que pode ser armazenado internamente 
em ROM, é composto por microinstruções que contêm os sinais que acionam a 
unidade operativa, executando, assim, as instruções do processador. 
Resp: Correto. 
 
2. Considere que um determinado processador adota o controle do tipo 
microprogramado e as microinstruções são do tipo horizontal, isto é, um bit 
para cada porta lógica associada, o qual libera ou não sinal de controle no 
instante de sua execução; o sistema possui 147 microinstruções. Pela 
quantidade de dispositivos e instruções de máquina existentes no 
processador, foi necessário usar 37 sinais de controle diferentes. Qual 
deverá ser a largura, em bits, de cada microinstrução? 
Resp: Se cada microinstrução é igual a 1 bit, então a largura será de 147 
bits. 
 
3. Cite uma vantagem e uma desvantagem do controle programado por 
hardware e uma vantagem/desvantagem da microprogramação. 
Resp: Microprogramação. 
Vantagens -> Simplifica o projeto, tornando a UC mais barata e menos 
suscetível a erros de projeto. 
Desvantagens -> Mais lento que controle hardwired. 
 
4. O que você entende por LTR – linguagem de transferência de registradores? 
Resp: Linguagem abaixo da de máquina, realiza procedimentos e operações 
internamente em um sistema de computação. 
 
5. Qual é a diferença entre Microinstrução e Instrução de máquina? 
Resp: Microinstruções são instruções primitivas que codificam um único ciclo de 
máquina a ser executado no caminho de dados da CPU. Já as instruções de 
máquinas, é o executável. O resultado da compilação deste programa em linguagem 
de máquina. 
 
6. Por que a introdução de microinstruções em hardware se tornou 
interessante aos desenvolvedores? 
Resp: A possibilidade de uso de CPUs com microinstruções embutidas, 
simplificou de forma extrema o trabalho dos profissionais. 
 
7. O que é uma microoperação? Mostre um exemplo. 
Resp: É a menor ação que pode ser realizada em um processador, consistindo em 
geral na ativação de um flip-flop, ou ainda, na abertura de uma porta lógica para 
movimentação de dados de um registrador para outro. A execução de um ciclo de 
instrução, consiste de um a certa da quantidade de pequenas operações, 
basicamente de transferência de valores binários entre registradores, e 
eventualmente de uma operação matemática qualquer. 
 
8. Cite um exemplo de processador real que emprega microprogramação e um 
que usa programação direta no hardware. 
Resp: 386 e os 486 da Intel, utilizam microprogramação. DEC Alpha, 
SPARC, MIPS, e PowerPC usam programação direta no hardware. 
 
9. Alguns microprocessadores possuem capacidade de processamento com 
palavras de 64 ​bits​, em evolução se comparados aos históricos 
computadores de 8, 16 e 32 ​bits​. Assinale a alternativa que apresenta 
quatro modelos de microprocessadores, um de 8 ​bits​, um de 16 ​bits​, um de 
32 ​bits ​e um de 64 ​bits​, nessa ordem. 
a) Intel 8088, Motorola 6800, AMD K5, Zilog Z-80. 
b) AMD X86, Intel Pentium, Motorola 68000, AMD Athlon. 
c) Intel 8080, Zilog Z8000, Intel 80486, AMD Phenom. 
d) Intel 8086, Zilog Z-80, Texas TMS 9900, Motorola 6800. - ​CORRETA 
e) Intel Pentium, Intel Pentium II, Intel Pentium III, Intel Pentium IV. 
 
10.O que significa processador superescalar? 
Resp: Eles exploram o paralelismo em nível de instruções de maneira a capacitar a 
execução de mais de uma instrução por ciclo de clock. Este tipo de processador 
decodifica múltiplas instruções de uma vez e o resultado de instruções de desvio 
condicional são geralmente preditas antecipadamente, durante a fase de busca, para 
assegurar um fluxo ininterrupto. 
 
11.Considere um processador cujas instruções de máquina tenham um código 
de operação de 8 bits e outro processador que tenha instruções com código 
de operação de 6 bits. Levando em conta somente este fator, qual deles 
poderá ser classificado como sendo de arquitetura RISC e qual o que 
poderá ser classificado como CISC? Por que? 
Resp: CISC, o processador de 6 bits seria classificado como CISC, por 
conter poucos registradores, devido ao fato de possuir muitas instruções 
com acesso à memória e por causa de limitação de espaço no chip usado 
para memória de controle. 
RISC, o processador de 8 bits seria classificado como RISC. Por conter 
bastante registradores e palavras de 32 bits com instruções de tamanho 
fixo. 
 
12.Qual foi, cronologicamente, o primeiro processador projetado segundo as 
características típicas de uma arquitetura RISC? Não é necessário se 
mencionar o modelo do processador, mas sim a época e a organização que 
o projetou. 
Resp: Desenvolvido em 1983 pela empresa ACORN. 
 
13.Que tipo de arquitetura utiliza muitos registradores no projeto dos 
processadores? Qual a vantagem do emprego de maior quantidade desses 
dispositivos? 
Resp: Arquitetura CISC. Quanto maior for o número de registradores maior 
a sua capacidade de armazenamento e menor é a necessidade de acesso a 
memória. 
 
14. Considere as seguintes afirmações, que significam requisitos ou 
características de um determinado produto: 
I.Acesso à memória limitado a instruções de carga e armazenamento (load e store). 
II.Formato de instrução facilmente decodificável e de tamanho fixo. 
III.Execução de instruções em um único ciclo de clock. 
 
Essas afirmações referem-se a que tipo de produto, a seguir relacionado.Todas 
elas referem-se a qual dos itens mencionados a seguir: 
A)da BIOS 
B)da EPROM. 
C)do programa montador. 
D)do processador RISC. - ​CORRETA 
E)do processador CISC 
 
15. A respeito das arquiteturas de computadores do tipo RISC e 
CISC, analise as afirmações a seguir e indique a que considera correta: 
a)Na arquitetura RISC, é realizada mais de uma instrução em um ciclo de relógio. 
b) A arquitetura RISC utiliza intensamente microcódigos que interpretam 
cada micro- operação de uma instrução. 
c) Para melhoria de desempenho, a arquitetura CISC utiliza o princípio 
de paralelismo na execução de instrução, de forma a melhor explorar a 
técnica ​pipelining. 
d) A abordagem RISC permite a simplificação de compiladores, uma 
vez que é mais simples gerar uma sequência de instruções de máquina a 
partir de instruções semelhantes a comandos de alto nível. 
e) Os computadores que implementam simultaneamente as arquiteturas 
RISC e CISC dispõem de processadores híbridos: um núcleo RISC executa 
instruções mais simples, enquanto instruções mais complexas são 
interpretadas na arquitetura CISC. - ​CORRETA 
 
 
16.Uma das características fundamentais da arquitetura RISC, em 
comparação com a arquitetura CISC, é: 
 
a) Uso de modos registrador para registrador, registrador para memória, e 
memória para registrador. - ​CORRETA 
b) Uso de poucos registradores, com muitas instruções com acesso à memória 
c) Uso de poucos registradores devido à limitação de espaço no chip 
usado para memória de controle, decodificação, etc. 
d) Uso de múltiplos modos de endereçamento para memória, incluindo 
indexação para o caso de vetores 
e) Uso dos registradores da UCP paraarmazenar parâmetros e variáveis 
em chamadas de rotinas e funções 
 
 
17.O Pentium é capaz de decodificar e executar as instruções decorrentes 
de instruções como a do exemplo ilustrativo a seguir, que se 
caracterizam pela tentativa de mapear quase diretamente uma instrução 
de alto nível em instrução de máquina equivalente: 
 
MULT 2:3, 
5:2 
 
Ela carrega dois valores trazidos da memória em registradores separados, multiplica os 
operandos, e armazena o produto nos registradores apropriados. 
 
Pode-se dizer que as instruções x86 do Pentium são enquadradas em uma 
categoria denominada: 
 
a) RISC 
b) CISC - ​CORRETA 
c) ZISC 
d) SISC 
e) TISC 
 
 
18. RISC (conjunto reduzido de instruções) e CISC (conjunto complexo de 
instruções) são duas tecnologias de projeto de processadores, que 
possuem características próprias. CISC (​Complex Instruction Set 
Computers​) ou computadores com um conjunto complexo de instruções foi 
caracterizada no início da década de 80. RISC (​Reduced Instruction Set 
Computers​) ou 
computadores com um conjunto de instruções reduzidas surgiu, 
inicialmente, na década de 70 em um projeto da IBM. Assinale a alternativa 
INCORRETA acerca das características das arquiteturas CISC. 
 
A) Uso de microcódigo. 
B) Execução rápida de cada instrução (uma por ciclo de relógio). 
C) Construção de conjuntos com instruções completas e eficientes. 
D) Criação de instruções de máquina de “alto nível”, ou seja, com complexidade 
semelhante à dos comandos de alto nível. ​INCORRETA 
 
19.Qual foi a idéia dos arquitetos de processadores para projetar 
processadores com muitas instruções de máquina? 
Resp: A ideia foi agilizar e melhorar o desempenho. 
 
20. Indique um possível inconveniente das arquiteturas conhecidas como RISC. 
Resp: Como são simplificadas elas possuem uma queda no desempenho para 
processar programas ou sistemas muito pesados.