Um professor orienta um projeto de iniciação científica que visa desenvolver um sistema de monitoramento para uma caldeira industrial de alta pressão. Devido à natureza crítica do equipamento, a segurança de funcionamento e a tolerância a falhas são requisitos obrigatórios. O aluno bolsista apresentou um diagrama esquemático em que o controlador principal recebe dados de dois sensores de pressão idênticos e argumentou que essa redundância dupla é suficiente para garantir que o sistema continue operando corretamente caso um dos sensores falhe, pois o software poderia identificar a divergência. Como especialista na área, o professor deve corrigir a concepção do aluno, explicando que a redundância dupla serve apenas para detecção de erro, mas não para o mascaramento de falhas, pois o controlador não saberia qual dos dois sensores está correto em caso de discordância. Qual técnica de projeto baseada em redundância de hardware o docente deve recomendar para permitir que o sistema identifique o sensor defeituoso e continue operando automaticamente com os dados corretos?

Em sistemas operacionais modernos que implementam multithreading, a eficiência na coordenação de processos depende da compreensão exata de quais recursos são compartilhados e quais são privativos. Tendo isso em vista, assinale a alternativa que apresenta corretamente a arquitetura de memória e contexto de threads pertencentes a um mesmo processo.

No contexto do gerenciamento de deadlocks em sistemas operacionais, existem estratégias voltadas para a prevenção, que consistem em invalidar pelo menos uma das quatro condições necessárias para a ocorrência do impasse. Considerando a técnica que obriga todos os processos a solicitarem recursos seguindo estritamente uma ordem linear crescente baseada em uma numeração única atribuída a cada tipo de recurso disponível no sistema, é correto afirmar que essa abordagem específica visa eliminar a(s) seguinte(s) condição(ões) de deadlock:

Considere que você atua como professor e pesquisador, coordenando um grupo de pesquisa aplicada em Sistemas Distribuídos. O grupo está desenvolvendo um middleware para garantir a consistência de dados em um ambiente de laboratório virtual, em que múltiplos nós de processamento precisam acessar um arquivo de configuração compartilhado para leitura e escrita. O protótipo atual utiliza um servidor central de bloqueios (locks), mas você identificou que isso gera um gargalo de desempenho e um ponto único de falha. Para corrigir o problema, você instrui seus bolsistas a implementarem o algoritmo distribuído de Ricart e Agrawala, que opera sem coordenador central e baseia-se em difusão de mensagens e relógios lógicos. Com base na especificação técnica desse algoritmo para garantir a exclusão mútua através da comunicação entre processos, qual é a orientação que você deve passar à equipe a respeito de como um nó deve proceder para entrar na seção crítica?

A hierarquia de memória é fundamental para o desempenho dos sistemas computacionais, baseando-se nos princípios de localidade temporal e espacial. Acerca de Registradores, Memória RAM (DRAM), HD (Hard Disk Drive) e SSD (Solid State Drive), assinale a alternativa que apresenta corretamente a correlação entre tecnologia, volatilidade e desempenho.

Considere que você é o professor orientador de um projeto de iniciação científica que visa desenvolver um sistema de processamento de imagens em tempo real para drones agrícolas. Durante a fase de especificação do hardware, o aluno bolsista apresenta uma dúvida crítica: ele sugere economizar no projeto utilizando um microcontrolador que conecta a memória RAM principal através de um barramento de expansão genérico (I/O), argumentando que “barramentos são apenas fios e a velocidade será a mesma”.
Como orientador, você deve corrigir essa concepção equivocada explicando a hierarquia de barramentos e a importância da velocidade de comunicação entre a UCP e a memória. Qual das seguintes explicações técnicas você deve fornecer ao aluno para justificar a inviabilidade da proposta dele?

Em um projeto de sistemas operacionais e arquitetura de computadores, a eficiência da transferência de dados entre dispositivos periféricos e a memória principal é crítica. Com base em um cenário em que um disco rígido precisa transferir um grande bloco de dados para a memória, considerando as técnicas de Entrada e Saída (E/S) aplicáveis a este cenário, E/S Programada, E/S Controlada por Interrupção e Acesso Direto à Memória (DMA), assinale a alternativa que descreve o comportamento e o impacto no processador (UCP).

Na avaliação de desempenho de computadores, as métricas MIPS (Milhões de Instruções Por Segundo) e FLOPS (Operações de Ponto Flutuante Por Segundo) são frequentemente utilizadas para quantificar a velocidade de processamento. No entanto, ao comparar arquiteturas com conjuntos de instruções diferentes (como RISC versus CISC), o uso isolado do MIPS pode levar a conclusões errôneas sobre a eficiência real da máquina. Assinale a alternativa que explica corretamente a razão técnica para essa limitação do MIPS em contraste com a aplicação do FLOPS.

Em processadores, a Unidade Lógica e Aritmética é construída com circuitos de lógica combinacional. Qual fator físico limita diretamente a velocidade máxima (frequência de clock) desse bloco operacional?

Considere um processador hipotético baseado em uma organização de microcircuitos com Barramento Interno Único. Nessa arquitetura, todos os registradores de uso geral, o Contador de Programa (PC), o Registrador de Instrução (IR) e a Unidade Lógica e Aritmética (ULA) estão conectados a esse único barramento compartilhado. A ULA possui dois registradores de entrada temporários (Latches A e B) para estabilizar os operandos, pois o barramento não pode transmitir dois valores simultaneamente.
Um engenheiro de sistemas está analisando o desempenho da fase de Busca da Instrução (Fetch Cycle) e propõe uma otimização. Atualmente, a micro-operação de incremento do PC (PC ← PC + 4) utiliza a ULA principal. O engenheiro sugere a inclusão de um somador dedicado acoplado diretamente ao registrador PC, independente do barramento central.
Com base nos conceitos de desempenho e blocos operacionais, assinale a alternativa que apresenta corretamente o impacto dessa alteração no ciclo de busca e no desempenho global do processador.