Considere que você atua como arquiteto de sistemas em um projeto de supercomputação e está projetando a rede de interconexão para um novo cluster massivamente paralelo com topologia em malha (mesh). O sistema utiliza comutação por fluxo (wormhole switching) para minimizar a latência. Durante os testes de carga, observou-se que o bloqueio de um único pacote em uma porta de entrada do roteador, devido ao congestionamento na porta de saída desejada, está impedindo o avanço de outros pacotes que estão atrás dele na mesma fila, mesmo que as portas de saída destino desses outros pacotes estejam livres. Para mitigar esse fenômeno de bloqueio de cabeça de fila (Head of Line Blocking) e melhorar a vazão da rede sem alterar a topologia física ou aumentar a largura de banda dos links, qual modificação arquitetural deve ser implementada nos roteadores? 

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.

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? 

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.

Durante a manutenção de um computador, verifica-se lentidão no carregamento do sistema e ruídos mecânicos vindos da unidade de armazenamento. Sobre diagnóstico e manutenção, assinale a alternativa correta.

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

Em arquitetura de computadores, a técnica de pipeline busca melhorar o desempenho do processador por meio da sobreposição de etapas de execução das instruções. Sobre essa técnica, assinale a alternativa correta. 

A gestão de dados em unidades de armazenamento requer o uso de tecnologias que assegurem a persistência das informações mesmo na ausência de fornecimento de energia elétrica e, sobre tais tecnologias, registre V, para as afirmativas verdadeiras, e F, para as falsas:

(__)As unidades de estado sólido utilizam memórias do tipo flash para o armazenamento eletrônico de dados, apresentando tempos de acesso inferiores aos discos rígidos.
(__)O particionamento de um disco rígido consiste na criação de divisões lógicas que permitem ao sistema operacional gerenciar o espaço como se fossem unidades distintas.
(__)A desfragmentação de disco em unidades de estado sólido é uma prática recomendada mensalmente para aumentar a vida útil das células de memória de silício orgânico.
(__)O sistema de arquivos é a estrutura lógica utilizada pelo software básico para organizar o armazenamento e a recuperação de arquivos nas mídias físicas conectadas.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

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 dos tradutores de linguagens de programação, compiladores e interpretadores possuem características distintas quanto à forma de tradução, geração de executáveis, momento de execução e dependência do código-fonte. Acerca dessas características, assinale a alternativa correta. 

Enquanto preparava um material didático sobre sistemas de numeração e representação de dados no laboratório de informática do IFCE, o técnico de tecnologia da informação percebeu que seria útil criar um exemplo prático para demonstrar como os computadores processam informações. Para isso, pensou em selecionar o número 129 (decimal) e solicitar que o número fosse convertido para as bases binária, octal e hexadecimal, permitindo aos alunos compreender como os mesmos dados podem ser representados de formas diferentes em sistemas digitais.
Considerando o contexto apresentado, qual é a conversão correta do número decimal 129 para as bases binária, octal e hexadecimal, respectivamente?

Um técnico de tecnologia da informação do IFCE foi designado para analisar a configuração de armazenamento de um servidor legado utilizado em um laboratório específico. Ao examinar a documentação técnica, verificou que o arranjo de discos implementado pertence à categoria de acesso paralelo, realiza distribuição de dados em nível de bits e utiliza código de Hamming para detecção e correção de erros, garantindo redundância.
Para fins de documentação e planejamento de manutenção, o técnico identificou corretamente que o nível de RAID implementado foi o

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.