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2. O processador (CPU) é o componente responsável pela execução das instruções de um programa, e sua organização interna exerce impacto direto no tempo de execução. Entre as estratégias utilizadas para aumentar o desempenho do processador, destaca-se o pipeline, que organiza o ciclo de instruções em etapas, permitindo que várias instruções sejam executadas simultaneamente, cada uma em uma fase diferente do processamento. Analise se as afirmativas a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F): ( ) Implementar um pipeline com dois estágios garante que toda instrução passe a levar exatamente metade do tempo para ser concluída, já que o trabalho é dividido igualmente entre dois ciclos. ( ) O modelo “mestre-escravo” é, por definição, um exemplo de pipeline, pois existe um estágio “mestre” que controla a execução dos demais estágios. ( ) Uma organização é chamada de superescalar quando o processador consegue despachar e executar mais de uma instrução por ciclo, usando múltiplas unidades funcionais (por exemplo, mais de uma ULA), o que pode ocorrer em paralelo ao pipeline. ( ) A ideia de sobrepor fases da execução de instruções já aparecia em computadores históricos (como o IBM 7030, conhecido como Stretch) e permanece presente em CPUs atuais, ainda que com implementações cada vez mais sofisticadas. ( ) O pipeline só traz ganhos relevantes em programas com muitas operações matemáticas; em outros tipos de aplicações, tende a causar piora de desempenho e “instabilidade” no processamento. Assinale a alternativa que indica a sequência correta: A. V, V, F, V, F. B. F, V, V, F, F. C. V, F, V, V, V. D. F, F, V, V, F. E. F, F, F, V, F.
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Vitor Manoel

há 3 dias

Respostas

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há 3 dias

Vamos analisar cada afirmativa cuidadosamente: 1) "Implementar um pipeline com dois estágios garante que toda instrução passe a levar exatamente metade do tempo para ser concluída, já que o trabalho é dividido igualmente entre dois ciclos." Falsa. O pipeline permite sobreposição das etapas, mas o tempo total para uma instrução individual não necessariamente é reduzido pela metade. O ganho está no throughput (várias instruções em paralelo), não no tempo de execução de uma única instrução. 2) "O modelo 'mestre-escravo' é, por definição, um exemplo de pipeline, pois existe um estágio 'mestre' que controla a execução dos demais estágios." Falsa. O modelo mestre-escravo é um tipo de flip-flop usado em circuitos digitais, não um modelo de pipeline. 3) "Uma organização é chamada de superescalar quando o processador consegue despachar e executar mais de uma instrução por ciclo, usando múltiplas unidades funcionais (por exemplo, mais de uma ULA), o que pode ocorrer em paralelo ao pipeline." Verdadeira. Superescalar é exatamente isso: múltiplas instruções por ciclo, com múltiplas unidades funcionais, podendo coexistir com pipeline. 4) "A ideia de sobrepor fases da execução de instruções já aparecia em computadores históricos (como o IBM 7030, conhecido como Stretch) e permanece presente em CPUs atuais, ainda que com implementações cada vez mais sofisticadas." Verdadeira. O conceito de pipeline é antigo e está presente desde máquinas históricas, evoluindo até os processadores modernos. 5) "O pipeline só traz ganhos relevantes em programas com muitas operações matemáticas; em outros tipos de aplicações, tende a causar piora de desempenho e 'instabilidade' no processamento." Falsa. Pipeline traz ganhos em geral, não apenas em operações matemáticas. Pode haver penalidades em casos de desvios e dependências, mas não causa instabilidade nem piora geral. Sequência correta: F, F, V, V, F. Alternativa correta: D. F, F, V, V, F.

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