Com relação à hierarquia de memória em máquinas de vários n...

Alternativa correta: D

A questão aborda o tema da hierarquia de memória em sistemas multicore, onde vários núcleos de processamento trabalham simultaneamente. É essencial compreender como a memória cache é organizada e gerenciada nesses sistemas para garantir eficiência e evitar problemas como a incoerência de cache.

A alternativa A está correta ao afirmar que os núcleos podem ter suas próprias memórias cache de alto nível, como L1, e compartilhar caches de níveis inferiores, como L2 ou L3. Isso permite um acesso rápido a dados frequentemente utilizados por cada núcleo individual (L1) e um compartilhamento eficiente de dados entre núcleos (L2/L3).

A alternativa B também está correta. Ela trata do problema de coerência de cache, que ocorre quando diferentes núcleos têm cópias de um mesmo dado e essas cópias não coincidem entre si. Esse é um desafio em arquiteturas multicore que requer mecanismos específicos para garantir que todos os núcleos trabalhem com a mesma versão do dado.

Já a alternativa C é verdadeira ao mencionar que as sincronizações das memórias cache podem piorar o desempenho de processos paralelos. Embora sejam necessárias para manter a coerência, as sincronizações exigem tempo e podem reduzir a velocidade de execução de programas que dependem de acesso frequente a dados compartilhados.

Finalmente, a alternativa D está incorreta porque sugere que as caches de diferentes núcleos obrigatoriamente trocam mensagens entre si, o que não é uma regra fixa. Em arquiteturas de computadores multicore, a comunicação entre caches pode acontecer de várias maneiras, e nem sempre envolve troca direta de mensagens. Em algumas arquiteturas, a consistência entre caches é mantida por um protocolo de coerência de cache, que pode ou não envolver a troca explícita de mensagens. Além disso, alguns sistemas podem utilizar uma cache de nível superior que atua como um ponto de coerência sem a necessidade de comunicação direta entre caches de núcleos individuais.

Por que a alternativa D está incorreta: A afirmação de que caches de diferentes núcleos obrigatoriamente trocam mensagens entre si é um equívoco. O design e a implementação das cache em sistemas multicore podem variar e a obrigatoriedade da troca de mensagens não se aplica a todos os sistemas. Existem protocolos de coerência de cache que podem funcionar sem a necessidade de troca direta de mensagens, usando mecanismos indiretos ou hierárquicos para manter a consistência dos dados.

D) Caches de diferentes núcleos obrigatoriamente trocam mensagens entre si com o intuito de trocarem informações.

"Se duas caches contêm a mesma linha, e a linha é atualizada em uma cache, a outra cache terá um valor inválido sem saber. Leituras subsequentes dessa linha inválida produzem resultados inválidos. Mesmo com a política de write-through, inconsistências podem ocorrer a não ser que outras caches monitorem o tráfego de memória ou recebam alguma notificação direta sobre a atualização." (STALLINGS, W.)

Sobre a letra A, é exatamente isso o que as memórias chache fazem. Elas são divididas as níveis: L1, L2, L3.

A alternativa INCORRETA é:

D. Caches de diferentes núcleos obrigatoriamente trocam mensagens entre si com o intuito de trocarem informações.

Explicação:

• Em sistemas multicores, as caches dos diferentes núcleos não trocam mensagens diretamente entre si para trocar informações. Em vez disso, eles geralmente utilizam protocolos de coerência de cache para garantir que os dados sejam consistentes entre as caches.

Portanto, a troca direta de mensagens entre caches de diferentes núcleos não é uma prática comum ou necessária em muitas arquiteturas multicores. As caches se comunicam e coordenam usando protocolos específicos para manter a consistência dos dados compartilhados.