Conceitos de Pipelining
Teste seus conhecimentos sobre a técnica de pipelining.
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Em que consiste o pipelining?
Executar várias instruções simultaneamente. Para isso, são definidas cinco etapas, tal que um conjunto de instruções diferentes é alocado a cada uma. Com isso, é possível que cada etapa execute completamente cada instrução que lhe foi alocada em um ciclo
Dividir a execução de uma instrução em várias etapas. Todas as etapas fazem uma mesma tarefa, utilizando apenas dados diferentes. Trata-se da implementação de um paralelismo de dados.
Criar um mecanismo que diminua o tempo total de execução de cada instrução.
Criar uma linha de montagem de instruções. Similarmente à linha de montagem de automóveis, a execução de uma instrução é divida em várias etapas. Cada etapa contribui com algo para a execução da instrução.
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Qual o objetivo do pipelining?
Executar as instruções sequencialmente. Ou seja, uma instrução só deve iniciar quando todas as outras que a precederam já tiverem finalizado.
Aumentar o desempenho da CPU ao permitir que um número ilimitado de instruções execute em um mesmo instante de tempo.
Criar uma linha de montagem de instruções, permitindo que várias instruções sejam executadas simultaneamente. A cada ciclo de clock, uma ou mais instruções são finalizadas e saem do pipeline.
Permitir que várias instruções estejam em execução em um mesmo instante de tempo, ainda que cada uma esteja em um estágio de execução diferente.
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Qual é a ordem dos estágios de um pipeline de instruções?
Busca, Execução, Acesso à Memória, Decodificação, Escrita.
Decodificação, Acesso à Memória, Execução, Busca, Escrita.
Busca, Acesso à Memória, Decodificação, Execução, Escrita.
Busca, Decodificação, Execução, Acesso à Memória, Escrita.
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Quais são os perigos do pipeline?
Perigos de Decodificação, Perigos de Controle, Perigos de Dados.
Perigos Estruturais, Perigos de Controle, Perigos de Busca.
Perigos Estruturais, Perigos de Controle, Perigos de Dados.
Perigos de Busca, Perigos de Decodificação, Perigos de Dados.
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Considere o trecho de código apresentado no Exemplo 1. Adicione a instrução "add $r2, $r13, $r14". Calcule o CPI e a aceleração média obtidos com o pipelining.
CPI = 4, Aceleração = 1.8
CPI = 0.7, Aceleração = 1.4
CPI = 1, Aceleração = 0.6
CPI = 1.67, Aceleração = 3
