Questão de Arquitetura de Computadores — Processamento Paralelo — FCC 2017
Arquitetura de Computadores›Processamento Paralelo
Código
fc038648
Banca
FCC
Órgão
TRF - 5ª REGIÃO
Ano
2017
Nível
Superior
Cargo
Analista Judiciário - Informática Infraestrutura
Considerando os diferentes tipos de organização utilizadas para implementar processamento paralelo, um Analista afirma corretamente:
AO processamento paralelo com SWAR consiste em utilizar as instruções em um arranjo do tipo MIMD para realizar tarefas em paralelo. Requer programação em baixo nível. Com SWAR é possível fazer processamento paralelo em uma máquina com um único processador.
BO processamento paralelo com SMP requer computador com mais de um processador com as mesmas características, sendo que os processadores compartilham o barramento e a memória. Os programas podem ser desenvolvidos com o uso de multithreading ou múltiplos processos.
CBeowulf é uma tecnologia de cluster que agrupa computadores com sistema operacional GNU/Linux para formar um supercomputador virtual usando processamento paralelo. Requer o uso de uma biblioteca de mensagens como o Mosix, que é gratuito, e o uso de softwares para implementação de clustering como PVM ou MPI.
DNa arquitetura paralela baseada em MISD, um único fluxo de instruções opera sobre um único fluxo de dados. Apesar de os programas serem organizados através de instruções sequenciais, elas podem ser executadas em pipelining, de forma sobreposta em diferentes estágios.
EA arquitetura paralela baseada em SIMD envolve o processamento de múltiplos dados por parte de múltiplas instruções. Várias unidades de controle comandam suas unidades funcionais que têm acesso a vários módulos de memória, caracterizando as arquiteturas massivamente paralelas.
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GabaritoB — O processamento paralelo com SMP requer computador com mais de um processador com as mesmas características, sendo que os processadores compartilham o barramento e a memória. Os programas podem ser desenvolvidos com o uso de multithreading ou múltiplos processos.
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Processamento Paralelo: Taxonomia de Flynn e Arquiteturas
Gabarito: letra B. O SMP (Symmetric Multiprocessing) é uma arquitetura MIMD de memória compartilhada, com múltiplos processadores idênticos compartilhando barramento e memória, suportando multithreading ou múltiplos processos. As demais alternativas apresentam erros conceituais na classificação de arquiteturas paralelas.
A questão cobra o conhecimento das principais organizações de processamento paralelo, especialmente segundo a taxonomia de Flynn. A tabela abaixo resume os quatro tipos:
Afirma que SWAR (SIMD Within A Register) utiliza instruções MIMD. Na verdade, SWAR é uma técnica SIMD (a mesma instrução opera sobre múltiplos dados empacotados em um registrador). Embora possa ser feita em um único processador, a classificação correta é SIMD, não MIMD. A programação de baixo nível é citada corretamente, mas o erro central está na troca do tipo de arquitetura.
Alternativa B — ✅ Correta ⟵ GABARITO
Perfeita: SMP requer múltiplos processadores com as mesmas características, compartilhamento de barramento e memória, e permite programação com multithreading ou múltiplos processos. É uma arquitetura MIMD de memória compartilhada.
Alternativa C — ❌ Incorreta
Descreve Beowulf como cluster GNU/Linux que requer biblioteca de mensagens, mas cita Mosix como exemplo. Mosix é um sistema operacional de cluster (uma extensão do Linux para balanceamento de carga e migração de processos), não é uma biblioteca de mensagens. Bibliotecas de mensagens típicas são MPI e PVM. O erro está na associação incorreta.
Alternativa D — ❌ Incorreta
Define MISD como "um único fluxo de instruções sobre um único fluxo de dados" — isso é SISD, não MISD. MISD (Multiple Instruction, Single Data) é raro e consiste em múltiplas instruções processando o mesmo dado, como em sistemas de votação por redundância. A alternativa confunde MISD com SISD e ainda menciona pipelining, que é uma técnica de aumento de desempenho, não uma arquitetura paralela.
Alternativa E — ❌ Incorreta
Afirma que SIMD envolve "múltiplas instruções sobre múltiplos dados" — isso é MIMD. SIMD (Single Instruction, Multiple Data) tem uma única instrução atuando sobre vários dados, como ocorre em processadores vetoriais. A descrição de várias unidades de controle comandando suas unidades funcionais é típica de MIMD, não de SIMD.
NÃO CAIA NESSA!
A banca inverte as definições de SIMD e MISD (alternativas D e E), e troca SWAR (SIMD) por MIMD (A). Em C, o nome Mosix é usado como se fosse uma biblioteca de mensagens, quando na verdade é um sistema operacional de cluster. Memorize a taxonomia de Flynn e os exemplos de cada categoria.