Sobre as funções e o funcionamento dos componentes de um computador com base na arquitetura de von Neumann, analise as assertivas abaixo e assinale a alternativa correta.

I. Dados e instruções são armazenados sempre em várias memórias de leitura e escrita.
II. A execução ocorre em um padrão sequencial de uma instrução para a seguinte, sem a possibilidade de modificações.
III. Um computador realiza a função básica de execução de um programa, que consiste em um conjunto de instruções armazenadas na memória.
IV. O processamento de instruções consiste em duas etapas executadas pelo processador: 1) leitura (busca) de instruções da memória, uma de cada vez; 2) execução de cada instrução. 

Os componentes do computador contemplam o processador, a memória, o disco rígido ou disco de estado sólido, a placa-mãe e os periféricos pertinentes ao trabalho do técnico em informática. Acerca desses componentes, registre V, para as afirmativas verdadeiras, e F, para as falsas:
(__)O processador contempla a unidade central de processamento responsável pela execução das instruções dos programas no computador do usuário envolvido, com a realização das operações aritméticas, lógicas e de controle pelo dispositivo durante o funcionamento. (__)A memória de acesso aleatório contempla a memória volátil que armazena os dados e as instruções em uso pelo computador durante o funcionamento do equipamento, com a perda do conteúdo ao desligamento da fonte de alimentação do dispositivo. (__)O disco de estado sólido contempla a memória volátil que perde o conteúdo ao desligamento da fonte de alimentação do computador envolvido, com a função do armazenamento temporário das instruções em uso pelo processador durante a execução dos programas. (__)A placa-mãe contempla a placa de circuito impresso principal do computador responsável pela interconexão dos componentes do equipamento envolvido, com a presença dos soquetes do processador, dos conectores da memória e dos barramentos de comunicação interna.
Após análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta dos itens acima, de cima para baixo:

O ideal seria que todos os dados utilizados pelo computador pudessem ser armazenados na memoria cache. Porém, isso é inviabilizado, porque:

A RAM (Random Access Memory) é um tipo de memória utilizada pelo computador para armazenar temporariamente dados e programas que estão sendo carregados ativamente durante a operação do sistema operacional. Diferentemente de dispositivos de armazenamento permanente, como discos rígidos ou SSDs (Solid State Drive), a RAM permite que o processador acesse rapidamente as informações necessárias para executar tarefas, como abrir programas, editar arquivos ou navegar na internet.

Considerando os cenários a seguir, em qual deles está ocorrendo insuficiência de memória RAM? 

Um Professor do IFCE orienta os estudantes a analisar a memória de um programa em tempo de execução, destacando suas principais áreas: Pilha (Stack), Heap, Área de Dados e Área de Código. Ele explica que, na Área de Dados, há uma subdivisão que distingue variáveis inicializadas daquelas que não recebem valor antes da execução. Diante dessa explicação, o professor solicita que os alunos indiquem qual subseção da Área de Dados armazena variáveis globais e estáticas não inicializadas. Nesse caso, os alunos devem indicar qual das seguintes? 

Um engenheiro de desempenho em uma empresa de computação de alto rendimento está otimizando um algoritmo paralelo em um servidor com arquitetura multiprocessada SMP (Symmetric Multi Processing). Durante o perfilamento da aplicação, ele nota que, embora duas threads estejam escrevendo em variáveis globais completamente distintas e independentes (sem dependência de dados), o desempenho do sistema está degradado devido a um excessivo tráfego de invalidação no barramento de coerência de cache. A análise de memória mostra que essas variáveis independentes foram alocadas em endereços contíguos que cabem dentro do mesmo bloco de 64 bytes. Qual é o nome técnico do fenômeno arquitetural que está causando essa perda de desempenho por invalidação desnecessária da linha de cache inteira?

No desenvolvimento de algoritmos paralelos de alto desempenho em arquiteturas modernas, dois conceitos amplamente utilizados são a coerência de cache e a consistência de memória. Considere um cenário em que um programador implementa um padrão produtor consumidor simples utilizando uma flag booleana para indicar a disponibilidade de um dado recém-escrito em um buffer compartilhado. Mesmo operando sobre um hardware que garante coerência de cache estrita (como o protocolo MESI), o consumidor ocasionalmente lê dados inconsistentes ou desatualizados após verificar que a flag é verdadeira. Qual primitiva de programação paralela deve ser obrigatoriamente inserida no código para corrigir esse comportamento e qual é a justificativa técnica para sua necessidade? 

Assinale a alternativa que apresenta a principal limitação arquitetural que impede o uso de protocolos de coerência de cache baseados em espionagem (snooping) em sistemas massivamente paralelos com centenas de processadores.

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 relação aos componentes básicos de um computador, assinale a alternativa correta.

A arquitetura de um microcomputador moderno depende da integração eficiente entre a unidade central de processamento e os módulos de memória de acesso aleatório e, considerando os fundamentos dessa infraestrutura, assinale a alternativa CORRETA.

A arquitetura de um microcomputador moderno depende da integração eficiente entre a unidade central de processamento e os módulos de memória de acesso aleatório e, considerando os fundamentos dessa infraestrutura, assinale a alternativa CORRETA.

A arquitetura de um microcomputador moderno depende da integração eficiente entre a unidade central de processamento e os módulos de memória de acesso aleatório e, considerando os fundamentos dessa infraestrutura, assinale a alternativa CORRETA.

O desempenho de um computador resulta da interação entre componentes físicos e as camadas de software que os controlam. Acerca desses conceitos, registre V, para as afirmativas verdadeiras, e F, para as falsas:

(__) O barramento de dados de um computador transporta os endereços de memória entre o processador e os módulos de memória de acesso aleatório, enquanto o barramento de endereços é responsável pelo tráfego bidirecional de dados entre os componentes internos.

(__) A memória cache é um tipo de armazenamento volátil de alta velocidade integrada ao processador ou próxima a ele, utilizada para reduzir a latência de acesso aos dados frequentemente requisitados pela unidade central de processamento, com capacidade inferior à da memória principal.

(__) O firmware é um tipo de software gravado em memória não volátil do hardware, como memória somente de leitura (ROM) ou memória flash, responsável pela inicialização e pelo controle de baixo nível de dispositivos, como o Sistema Básico de Entrada e Saída (BIOS) em computadores pessoais.
(__) A diferença entre um processador de 32 bits e um de 64 bits reside na quantidade de núcleos físicos disponíveis, sendo o de 64 bits capaz de executar quatro vezes mais instruções por ciclo de clock do que o de 32 bits.

Após análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA dos itens acima, de cima para baixo:

No contexto da arquitetura de computadores, os diferentes componentes, como CPU (Central Processing Unit), memória, barramento e dispositivos de entrada/saída desempenham funções específicas para o processamento, armazenamento e comunicação de dados.
Considerando esses componentes e suas características, assinale a alternativa correta.

A arquitetura de um microcomputador moderno depende da integração eficiente entre a unidade central de processamento e os módulos de memória de acesso aleatório e, considerando os fundamentos dessa infraestrutura, assinale a alternativa CORRETA.

A arquitetura interna de um microcomputador depende da sincronia entre os componentes de processamento e o fluxo de dados através dos barramentos situados na placa-mãe para o desempenho e, sobre este tema, assinale a alternativa CORRETA.

Quanto ao aspecto das tecnologias de fabricação de memórias para computadores, assinale a alternativa que apresenta uma memória de semicondutores

A arquitetura interna de um microcomputador depende da sincronia entre os componentes de processamento e o fluxo de dados através dos barramentos situados na placa-mãe para o desempenho e, sobre este tema, assinale a alternativa CORRETA.