1 - Relacione possibilidades de ganhos de performance em sistemas uniprocessadores, levando em conta tanto os componetes envolvidos no processamento como também sistemas auxiliares.

Para maximizar os ganhos a CPU pode incorporar diversos recursos como:
- pipeline para aumentar o número de instruções processadas por clock;
- aumentar o número de registradores na CPU para diminuir o número de acessos a memória;
- incluir no sub-sistema de meméria uma cache para reduzir o tempo necessário para ler e escrever;
- memória virtual para aumentar o espaço de endereçamento;
- DMA para aumentar a taxa de tranferência de E/S para memória;
- utilização de interrupções no processador para não perder tempo com polling;
- incluir um processador somente para as taarefas de E/S deixando a CPU principal livre.

2 - Considerando a classificação de Flynn para a organização de computadores, apresente um pequeno resumo das principais características de casa uma das categorias por ele definidas e, se possível, exemplos de arquiteturas que se encaixam em cada definição e ainda de problemas que possuem um tratamento adequado segundo cada modelo.

Existem 4 classificações:
SISD - Single instruction single data
SIMD - Single instruction multiple data
MISD - Multiple instruction single data
MIMD - Multiple instruction multiple data

SISD - Um único processador executando instruções indivisíveis em valores de dados indivisíveis. (Computador tradicional)
MISD - Essas máquinas não foram implementadas, mas estão somente para taxonomia.
SIMD - Neste tipo uma instrução é aplicada a multiplos dados na memória. Isso é feito através de diversos processadores, mas a instrução é decodificada somente uma vez por um controlador central e passado para que os vários processadores a executem sobre os dados de memória. (Maquinas vetoriais)
MIMD - Conjunto de multiplos processadores atuando em multiplos dados. (Multicomputadores e Multiprocessadores).

3 - Descreva dois modelos de topologia para interconexão de processadores apresentados em aula.

O barramento compartilhado todos ficam conectados em um mesmo barramento. Somente um processador pode utilizar o barramento a cada vez.
A topologia em anel é a ligação dos processadores na forma de um anel. Cada procesasdor terá dois links.

4 - Comente diferenças, vantagens e desvantagens entre implementações de mecanismos de comunicação em sistemas multiprocessadores de forma fixa e de forma reconfigurável.

Um sistema fixo não tem flexibilidade e uma vez que são definidos nunca mudam. É menos custoso que os sistemas reconfiguráveis.
Um sistema reconfigurável é utilizado quando queremos ter uma comunicação entre muitos processadores juntamente com o sistema de E/S e a memória. O problema é que este tem um problema de logística: seu crescimento físico é muito elevado a medida que queremos conectar mais processadores.

5 - Descreva o funcionamento do mecanismo de comunicação conhecido como "crossbar switch". Quais as situações em que este mecanismo não é adequado e quais os motivos.

O crossbar switch é como se fosse uma malha de conexões. Com n entradas e m saídas e todas elas interconectadas. O fluxo de dados pode ser mandando nos dois sentidos.
O problema deste é o alto crescimento físico quando queremos interconectar vários precessadores. A complexidade de crescimento fica em torno de n².

6 - Descreva as diferenças do mecanismo de comunicação conhecido como redes multiestágio (multistage interconnection networks) para o mecanismo "crossbar switch".

7 - Descreva a importância dos mecanismos de roteamento de mensagens em sistemas de interconexão.

O algoritmo de reteamento é extremamente importante para o desempenho das redes de multiestágio. Um algorítmo lento afeta toda a rede baixo significativamente a sua performance.

8 - Analise a problemática envolvida no uso de caches em sistemas mltiprocessadores e descreva sucintamente soluções relacionando características de hardware e software.