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Questões de Concurso sobre Gerenciamento de Memória
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O gerenciamento de memória em Sistemas Operacionais modernos utiliza tabelas de páginas para realizar a tradução de endereços lógicos em físicos.
Considere um sistema que utiliza paginação simples com endereços lógicos de 32 bits e páginas de 4 KB.
Assinale a alternativa que indica corretamente o número máximo de entradas na tabela de páginas de um processo nesse sistema.
A
2 4
B
2 10
C
2 12
D
2 20
E
2 32
Acerca do mecanismo de tradução de endereços em sistemas de memória virtual paginada, assinale a alternativa correta sobre o TLB (Translation Lookaside Buffer).
A
O TLB é uma área da memória principal que armazena todas as entradas da tabela de páginas do processo em execução, eliminando a necessidade de acessar o disco em caso de falta de página.
B
O TLB é um dispositivo de hardware que armazena entradas de tabela de páginas usadas recentemente, permitindo traduzir endereços virtuais em físicos sem acessar a tabela de páginas na memória principal.
C
Quando ocorre uma ausência no TLB, o sistema operacional é ativado para carregar a entrada de tabela de páginas ausente diretamente do disco para o TLB, assim como ocorre no tratamento de uma falta de página.
D
O TLB consulta as entradas da tabela de páginas de forma sequencial, do início ao fim, para localizar o número do quadro físico correspondente ao endereço virtual referenciado.
E
O TLB armazena as entradas da tabela de páginas de todo o espaço de endereçamento virtual do processo, eliminando completamente a necessidade de consultar a tabela de páginas durante a execução.
Na Gerência de Memória dos sistemas operacionais, diversas técnicas são utilizadas para organizar o uso da memória principal e permitir que múltiplos processos sejam executados de forma eficiente. Entre essas técnicas estão paginação, segmentação, fragmentação de memória e estratégias de alocação, cada uma com características específicas de organização e gerenciamento. Com base nesses conceitos, analise as assertivas abaixo e julgue-as em Verdadeiras (V) ou Falsas (F):
( ) A paginação divide a memória em blocos de tamanho variável. As páginas são blocos do processo, enquanto os quadros (frames) são blocos da memória física.
( ) Fragmentação de memória ocorre quando a memória fica dividida em pequenos espaços inutilizáveis.
( ) Na alocação de memória, o sistema operacional precisa reservar espaço na memória para os processos. Um dos tipos é a alocação contígua, em que o processo ocupa um único bloco contínuo de memória.
( ) Na segmentação, a memória é dividida em segmentos de tamanho fixo. Cada segmento representa uma parte lógica do programa, como código, dados, pilha e funções.
Qual alternativa preenche, CORRETAMENTE, de cima para baixo, os parênteses acima?
A
V- F -V- F.
B
F - F-V - V.
C
V-V - F-V.
D
F - V - V - F.
E
V - F - F -V.
No contexto da administração de servidores Linux, o gerenciamento eficiente da memória é essencial para manter o desempenho e a estabilidade dos serviços em produção. Um dos mecanismos utilizados pelo kernel Linux para lidar com situações de alta demanda por memória é o swap, que permite estender a capacidade da memória física utilizando espaço em disco. Analise as afirmativas a seguir sobre o mecanismo de swap:
I.A memória swap possui latência significativamente maior que a memória RAM, o que pode impactar negativamente o desempenho do sistema quando o swap é utilizado de forma intensa.
II.O Linux permite a configuração de swap tanto em partições dedicadas (swap partitions) quanto em arquivos regulares do sistema de arquivos (swap files).
III.O kernel Linux possui um parâmetro configurável, denominado swappiness, que influencia as decisões de substituição de páginas de memória (page reclaim), indicando a preferência relativa entre manter páginas na memória RAM ou movê-las para o espaço de swap; valores menores reduzem a tendência de utilização do swap, enquanto valores maiores a aumentam.
É correto o que se afirma em:
A
I e II, apenas.
B
I e III, apenas.
C
III, apenas.
D
I, II e III.
E
II, apenas.
Em sistemas Linux, um processo em execução pode apresentar elevado consumo de memória virtual sem, necessariamente, estar consumindo, na mesma proporção, memória física residente em RAM.
C
Certo
E
Errado
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Um Analista de TI está investigando a queda de desempenho em um servidor de Business Intelligence (BI) e suspeita da ocorrência de thrashing, decorrente do excesso de trocas de páginas. Considerando que o sistema operacional Linux utiliza paginação para gerenciamento de memória, assinale a alternativa que identifica o principal mecanismo de hardware responsável por acelerar a tradução de endereços virtuais em endereços físicos nesse esquema e o risco de segurança associado à sua manipulação inadequada em ambientes multiusuário.
A
Cache L3, que armazena blocos de código e dados.
B
O Superblock do sistema de arquivos, que armazena metadados de paginação.
C
Header Checksum IP, armazena o valor calculado de todo cabeçalho IPv4.
D
TLB, cache de hardware da Tabela de Páginas; seu uso inadequado pode expor dados entre processos.
E
Unidade Aritmética e Lógica (ULA), que armazena o fator de preempção.
O sistema operacional Moderno implementa a alocação de memória virtual baseada em paginação, combinando técnicas e estruturas de dados encontrados em outros sistemas operacionais. A tabela de páginas de memória do Moderno foi implementada nos mesmos moldes do Linux.
Sendo assim, é correto afirmar que a tabela de páginas de memória do Moderno:
A
armazena informações sobre o estado de cada página, sem realizar mapeamento de endereços;
B
mapeia endereços virtuais para endereços físicos, sendo incapaz de influenciar a proteção de memória;
C
mapeia endereços virtuais para endereços físicos e é capaz de influenciar a proteção de memória;
D
não realiza mapeamento de endereços, sendo incapaz de influenciar a proteção de memória;
E
armazena informações sobre o estado de cada página, sendo incapaz de influenciar a proteção de memória.
Na operação dos microcomputadores e notebooks, o gerenciamento de memória é responsável por controlar a memória principal (RAM) e a memória secundária, para maximizar a eficiência dos processos. Nesse sentido, utiliza três processos, descritos a seguir:
I. emprega espaços de armazenamento para simular mais RAM usando disco ou SSD, movendo dados via swap,
Il. emprega áreas de tamanho fixo, para eliminar fragmentação externa, e
IIl. emprega áreas de tamanho variável, para organizar porções lógicas.
Esses três processos são denominados, respectivamente:
A
multitarefa preemptiva, segmentação e paginação
B
multitarefa preemptiva, replicação e translação
C
memória virtual, paginação e segmentação
D
memória virtual, translação e replicação
Uma empresa está utilizando um sistema operacional novo que utiliza a técnica usada em sistemas com memória virtual, sendo que essa técnica realiza a realocação de partes da memória física para um espaço de armazenamento secundário (como um disco rígido), liberando, assim, espaço nessa memória física para outros processos ou dados. Essa técnica é a de:
A
arvore
B
swapping
C
paginação
D
segmentação
Na linguagem C, o gerenciamento de memória e a manipulação de ponteiros exigem uma compreensão rigorosa de como os dados são organizados nos endereços de memória do sistema. Um conceito técnico específico e fundamental é a precedência entre o operador de desreferenciação e os operadores aritméticos em expressões complexas. Diante da necessidade de acessar o conteúdo de um ponteiro e incrementá-lo em uma única instrução dentro de um algoritmo, assinale a alternativa correta.
A
O modificador de tipo estático, quando aplicado a uma variável local de um algoritmo, força o compilador a armazenar o dado exclusivamente no registrador de pilha para acelerar o acesso em laços de repetição.
B
A declaração de um ponteiro nulo em sistemas embarcados garante automaticamente que a Unidade Central de Processamento desvie o fluxo de execução para uma rotina de tratamento de erros de barramento.
C
A função de biblioteca padrão utilizada para alocação dinâmica de memória retorna sempre um ponteiro do tipo caractere para assegurar a compatibilidade com a aritmética de ponteiros de dezesseis bits.
D
O uso de parênteses é obrigatório para garantir que o valor apontado seja incrementado antes do ponteiro, pois o operador de incremento pós-fixado possui maior precedência que o operador de desreferenciação.
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A técnica de memória virtual permite que o sistema operacional execute processos cujo espaço de endereçamento lógico seja maior que a memória física disponível.
C
Certo
E
Errado
No gerenciamento de memória por meio da técnica de swapping (troca de processos), quando a alternância de processos cria múltiplos espaços vazios fragmentados na memória RAM, o sistema operacional pode utilizar a compactação de memória.
C
Certo
E
Errado
No contexto da gerência de memória em sistemas operacionais, considere os mecanismos utilizados para acelerar a tradução de endereços virtuais em endereços físicos e assinale a alternativa correta.
A
O TLB (Translation Lookaside Buffer) funciona como uma memória cache para entradas recentemente utilizadas da tabela de páginas, e, em caso de falta de página, o sistema operacional deve buscar a página no disco.
B
O barramento do sistema funciona como cache da tabela de páginas, enquanto as páginas ausentes são recuperadas diretamente de registradores do processador.
C
A Unidade Lógica e Aritmética (ULA) mantém uma cópia da tabela de páginas, enquanto faltas de página são resolvidas na cache L2.
D
A BIOS é responsável por armazenar entradas da tabela de páginas e recuperar páginas faltantes a partir do barramento local.
No Linux, o swap é usado para:
A
Substituir o processador
B
Expandir virtualmente a memória RAM.
C
Armazenar logs.
D
Gerenciar usuários.
E
Criar backups.
O gerenciamento de memória é uma das funções mais críticas de um Sistema Operacional (SO) moderno. Para permitir a multiprogramação, o SO deve garantir que cada processo tenha a ilusão de possuir um espaço de endereçamento privado e contíguo, impedindo que um processo acesse ou modifique dados de outro de forma indevida. Esse isolamento é viabilizado por uma combinação de suporte de hardware e de estruturas de dados mantidas pelo kernel.
Dadas as afirmativas sobre os mecanismos de endereçamento e de isolamento de processos e threads,
I. O uso de Memória Virtual, implementado por meio de tabelas de páginas (Page Tables), permite que o endereço lógico (virtual) gerado pela CPU seja mapeado em um endereço físico na RAM, garantindo que processos distintos possam utilizar o mesmo endereço lógico sem conflitos de memória.
II. A Unidade de Gerenciamento de Memória (MMU) é um componente de software integrado ao escalonador do SO, responsável por verificar, em tempo de execução, se o endereço de memória solicitado por um processo pertence ao seu segmento de dados.
III. Na arquitetura de threads, o Sistema Operacional mantém tabelas de páginas distintas para cada thread de um mesmo processo, garantindo o isolamento completo da pilha (stack) e dos dados globais entre elas.
IV. O fenômeno da fragmentação externa é comum em sistemas que utilizam segmentação pura ou alocação contígua, sendo mitigado em sistemas operacionais modernos por meio da paginação que divide a memória física em quadros (frames) de tamanho fixo.
verifica-se que estão corretas
A
I e II, apenas.
B
I e IV, apenas.
C
II e III, apenas.
D
III e IV, apenas.
E
I, II, III e IV.
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Destrave a preparação completa para sua aprovação. Com a Assinatura Ilimitada, você estuda com os melhores professores do Brasil e todos os recursos Gran.
No contexto da programação em Java, especialmente no que se refere ao funcionamento da JVM (Java Virtual Machine) e ao processo de coleta de lixo (Garbage Collection - GC), a memória Heap é organizada em regiões com funções específicas, dentre elas a Young Generation. Ao analisar o ciclo de vida dos objetos, sabe-se que, dentro dessa região, há um espaço onde os objetos são criados inicialmente, ou seja, o local onde os objetos "nascem" antes de serem promovidos ou coletados pelo Garbage Collector. Considerando a estrutura do Heap da JVM, assinale a alternativa que indica CORRETAMENTE essa região específica.
A
Old Generation.
B
Code Cache.
C
Thread Stack.
D
Native Memory.
E
Eden Space.
No esquema de paginação por demanda da memória virtual, o algoritmo LRU (least recently used) é amplamente adotado em sua forma pura pelo sistema operacional, dada a facilidade de sua implementação em hardware e software.
C
Certo
E
Errado
Em uma aula sobre gerência de memória, um aluno afirma que a memória virtual aumenta fisicamente a quantidade de memória RAM instalada no computador. Para corrigir a interpretação, o instrutor deve explicar que a memória virtual:
I. Cria registradores adicionais dentro da CPU para reduzir acesso ao disco.
II. Utiliza técnicas de mapeamento e paginação para ampliar o espaço de endereçamento percebido pelos processos.
III. Mantém todos os processos residentes na RAM, evitando troca de páginas com armazenamento secundário.
Está(ão) CORRETA(S):
A
Apenas II e III.
B
Apenas I e II.
C
Apenas II.
D
I, II e III.
No contexto da programação em linguagem C, considere o uso de alocação dinâmica de memória por meio de funções da biblioteca padrão, assinale a alternativa correta.
A
A função malloc aloca um bloco de memória e inicializa automaticamente todos os seus bytes com valor zero.
B
A função calloc aloca memória para múltiplos elementos e inicializa todos os bytes alocados com valor zero.
C
A função free deve ser utilizada apenas para liberar memória alocada na pilha (stack).
D
A função realloc pode ser utilizada apenas para reduzir o tamanho de um bloco de memória previamente alocado.
Na Gerência de Memória, em algumas situações uma técnica é aplicada com o objetivo de proporcionar maior taxa de utilização da memória principal, melhorando seu compartilhamento. Em paralelo, visa também resolver o problema da falta de memória principal em um sistema. Sempre que um programa precisa ser alocado para execução e não há espaço na memória principal, o sistema operacional escolhe, entre os processos alocados que não tem previsão de utilizar a CPU nos próximos instantes e “descarrega” esse processo da memória para uma área especial do disco, onde o processo fica armazenado temporariamente. Durante o tempo em que o processo fica nessa condição, outro que necessitava de memória entra em execução ocupando o espaço deixado pelo que saiu. O problema dessa técnica é que pode provocar um número excessivo de acesso à memória secundária em disco, levando o sistema a uma queda de desempenho. Essa técnica é conhecida como:
A
spooling
B
spoofing
C
swapping
D
sweeping
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