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A memória cache tem como principal função ampliar permanentemente a capacidade de armazenamento do computador, substituindo a memória principal (RAM) em aplicações que exigem alto desempenho.
Certo
Errado
Tanto o OneDrive quanto o Google Drive utilizam mecanismos de cache local para permitir o acesso aos arquivos recentemente utilizados mesmo em situações temporárias de indisponibilidade de rede.
Certo
Errado
A arquitetura de Von Neumann fundamenta a maioria dos computadores modernos utilizados na administração pública. Sobre a organização e o funcionamento da Unidade Central de Processamento (UCP) e a hierarquia de memória, assinale a alternativa CORRETA que descreve o papel dos registradores e da memória cache no ciclo de instrução.
O barramento de endereços é bidirecional e permite que o processador receba dados da memória principal enquanto envia endereços para os dispositivos de entrada.
O ciclo de instrução consiste exclusivamente nas etapas de busca e execução, sendo que a decodificação ocorre apenas em arquiteturas RISC devido à sua complexidade.
A Unidade Lógica e Aritmética (ULA) é responsável por coordenar o fluxo de dados entre os periféricos de entrada e saída, sem realizar operações matemáticas diretas.
Os registradores são memórias de alta velocidade localizadas fora do processador, destinadas ao armazenamento temporário de grandes volumes de dados durante a execução.
A memória cache atua como um buffer entre o processador e a memória RAM, visando reduzir o tempo médio de acesso aos dados através dos princípios da localidade espacial e temporal.
Analise o seguinte trecho de uma aplicação Django, que implementa caching em uma view que lista produtos de uma loja on-line. A view requer autenticação e exibe descontos personalizados por usuário. O middleware de caching está configurado corretamente.

Qual das alternativas abaixo descreve corretamente o comportamento de caching nesta implementação, considerando múltiplos usuários autenticados acessando a view simultaneamente e possíveis problemas relacionados ao caching do fragmento de template e da view?
O caching da view inteira será compartilhado entre todos os usuários autenticados, pois @vary_on_headers(‘Cookie’) não afeta o cache do fragmento de template, que é recalculado dinamicamente por requisição, garantindo que o desconto_personalizado seja único por usuário.
O decorator @cache_page será aplicado antes do @login_required, cacheando respostas de redirecionamento (HTTP 302) para usuários não autenticados, o que pode levar a loops de redirecionamento, enquanto o fragmento de template será ignorado devido ao caching da view.
O fragmento de template {% cache %} será ignorado porque a view já está cacheada com @cache_page, resultando em um cache global da página renderizada, sem variação por usuário, e o desconto_personalizado será fixo para todos os acessos até a expiração do cache da view.
A combinação de @vary_on_ headers(‘Cookie’) e @login_required garante que o cache da view seja único por usuário, mas o fragmento de template, com a chave estática produtos_lista, é cacheado globalmente, incluindo o desconto_personalizado. Isso faz com que todos os usuários vejam o mesmo desconto personalizado do primeiro usuário que gerou o cache do fragmento, até sua expiração.
No que diz respeito à hierarquia de memória em uma arquitetura computacional moderna, a memória cache desempenha um papel fundamental para o desempenho do sistema.
Assinale a alternativa correta sobre seu funcionamento e suas características.
Trata-se de uma memória de alta velocidade, situada entre o processador e a memória principal, cujo objetivo é mitigar a diferença de desempenho entre esses componentes, armazenando temporariamente dados e instruções com alta probabilidade de uso imediato.
Apresenta uma capacidade de armazenamento superior à da memória RAM, sendo utilizada para hospedar o núcleo do sistema operacional e evitar o acesso ao armazenamento secundário durante a execução de aplicações pesadas.
É classificada como uma memória do tipo não volátil, assemelhando-se aos dispositivos de armazenamento de massa (SSD e HD), garantindo a persistência dos dados e das instruções mesmo na ausência de alimentação elétrica.
A cache de nível 1 (L1) possui como características principais o fato de ser externa ao encapsulamento do processador e de oferecer a maior capacidade de armazenamento entre todos os níveis de cache, embora possua o maior tempo de latência.
Sua implementação física é baseada na tecnologia DRAM (Dynamic RAM), o que exige ciclos periódicos de atualização (refresh) para manter a carga elétrica das células de memória e evitar a corrupção dos dados armazenados.


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Na arquitetura de computadores moderna, a hierarquia de memória é desenhada para mitigar o gargalo de desempenho entre a Unidade Central de Processamento e a memória principal. Um conceito técnico específico envolve o uso de memórias estáticas de alta velocidade localizadas fisicamente dentro do processador para armazenar dados e instruções acessados frequentemente. Acerca da organização e do funcionamento dessas memórias, assinale a alternativa correta.
Sistemas operacionais de tempo real são projetados para garantir que o processamento de dados ocorra sem qualquer tipo de interrupção física por periféricos externos, priorizando sempre a interface gráfica.
O barramento de sistema é o componente responsável exclusivo pela execução de cálculos aritméticos binários complexos em sistemas operacionais que utilizam exclusivamente a arquitetura de dezesseis bits.
A Unidade de Gerenciamento de Memória tem como função primária a conversão de endereços físicos em endereços binários de leitura apenas para evitar o superaquecimento dos módulos de memória dinâmica.
A memória cache utiliza o princípio da localidade espacial e temporal para reduzir o tempo médio de acesso aos dados, operando com células de memória estática que não exigem ciclos de atualização constantes.
O uso de cache é uma estratégia essencial para reduzir a latência e a carga em sistemas de backend. Acerca das estratégias e operação de sistemas de cache, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.
( ) A estratégia Write-Through atualiza simultaneamente o cache e o banco de dados principal, garantindo alta consistência dos dados em troca de uma maior latência nas operações de escrita.
( ) O algoritmo LRU (Least Recently Used) descarta o item do cache que não é acessado há mais tempo, baseando-se no princípio da localidade temporal dos acessos.
( ) A taxa de Cache Hit representa a porcentagem de requisições que não foram encontradas no cache e precisaram ser buscadas na fonte de dados original (banco de dados).
( ) Sistemas de cache distribuído, como o Redis, são limitados apenas ao armazenamento de strings simples, não suportando estruturas complexas como listas, conjuntos ou hashes.
Após análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA dos itens acima, de cima para baixo:
F, V, F, V.
V, V, V, F.
V, F, V, V.
F, F, V, V.
V, V, F, F.
Para um cache de alta velocidade, o Engenheiro utiliza uma Tabela Hash com endereçamento aberto e sondagem linear. A taxa de ocupação 𝛼 está alta (𝛼≈0.8).
Assinale a alternativa que descreve o efeito principal da alta taxa de ocupação com sondagem linear.
Underflow de dados.
Agrupamento Primário.
Overflow de Pilha.
Agrupamento Secundário.
O hash se torna 𝑂(𝑙𝑜𝑔 𝑁).
Na organização de computadores, o uso da memória cache visa a obter maior velocidade para leitura de dados pelo processador. São elementos comuns para classificar e diferenciar as arquiteturas de memórias cache, EXCETO:
Endereços de cache.
Tamanho de cache.
Função de mapeamento.
Algoritmo de substituição.
Processamento de interrupção.
O ideal seria que todos os dados utilizados pelo computador pudessem ser armazenados na memória cache. Porém, isso é inviabilizado, porque:
A memória cache possui custo elevado, em comparação com a memória principal.
A memória principal é mais rápida. Por isso, tem utilização mais proveitosa do que a memória cache.
A memória cache possui maior capacidade de armazenamento; entretanto é mais lenta do que a memória principal.
A memória principal é mais útil, já que se situa próxima ao processador para permitir que os dados possam ser acessados com rapidez.
A memória cache é de baixo custo, mas é muito lenta em comparação com a memória principal.


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Na organização de computadores, a hierarquia de memória busca equilibrar capacidade, custo e desempenho. Em geral, a memória cache caracteriza-se por:
maior capacidade e maior latência que a memória principal.
menor velocidade e custo reduzido em relação ao armazenamento secundário.
alta velocidade e proximidade funcional do processador.
persistência dos dados mesmo após desligamento do sistema.
Um sistema embarcado utiliza memória cache com política de escrita write-through. Durante a execução, o processador realiza uma operação de escrita em um endereço presente na cache.
Assinale a opção que apresenta corretamente o comportamento do sistema nessa situação.
O dado é escrito apenas na cache, e a memória principal é atualizada posteriormente quando a linha é substituída.
O dado é escrito simultaneamente na cache e na memória principal.
O dado é escrito apenas na memória principal, invalidando a entrada correspondente na cache.
O dado é escrito na cache e marcado como 'dirty', aguardando sincronização.
O sistema gera uma exceção de escrita por violação de consistência.
Sobre as políticas de escrita em memórias cache, analise as assertivas a seguir:
I. Na política write-through, as operações de escrita atualizam tanto o bloco em cache quanto a posição correspondente na memória principal, mantendo a memória principal consistente com a cache. Sua principal desvantagem é gerar tráfego de memória considerável, podendo criar um gargalo.
II. Na política write-back, o bloco modificado é escrito na memória principal apenas quando substituído; por isso, a memória principal pode permanecer temporariamente desatualizada, exigindo mecanismos adicionais de coerência ou flush quando dispositivos de E/S acessam a memória diretamente.
III. Na política write-back, como a memória principal é sempre mantida atualizada após cada operação de escrita, não há necessidade de protocolos de coerência de cache em sistemas multiprocessados, pois todos os controladores acessam dados sempre válidos diretamente na memória principal.
IV. Um write buffer é uma fila que armazena temporariamente os dados aguardando escrita na memória principal. Ao ser usado com write-through, permite que o processador prossiga a execução assim que escreve no buffer.
Quais estão corretas?
Apenas I e III.
Apenas II e III.
Apenas I, II e III.
Apenas I, II e IV.
Apenas II, III e IV.
No que diz respeito à arquitetura de computadores e ao funcionamento dos componentes de hardware, a memória de um sistema computacional desempenha papéis distintos conforme sua volatilidade e velocidade. Sobre esse tema, assinale a alternativa correta.
A memória RAM é um tipo de memória não volátil, o que significa que as informações nela contidas permanecem salvas mesmo após o desligamento do computador.
A memória Cache é uma memória de alta velocidade, localizada próxima ou dentro do processador, cuja função é armazenar temporariamente os dados mais frequentemente utilizados.
O disco rígido (HDD) e a unidade de estado sólido (SSD) são classificados como memórias principais do sistema, atuando diretamente no ciclo de execução de instruções da CPU.
A memória ROM perde todo o seu conteúdo técnico quando o computador fica sem energia elétrica, necessitando ser reescrita a cada inicialização do sistema.
Os registradores são componentes localizados na placa-mãe, fora do encapsulamento do processador, e possuem capacidade de armazenamento superior à da memória RAM.
Em um sistema multicore homogêneo, cada núcleo possui cache L1 privado, enquanto o cache L2 é compartilhado entre todos os núcleos. Para garantir a consistência dos dados quando múltiplos núcleos acessam e modificam a mesma linha de cache, são empregados protocolos de coerência. Considere a situação em que dois núcleos distintos acessam e alteram uma mesma linha de cache. Nesse contexto, qual alternativa descreve de forma mais adequada a principal diferença entre os protocolos de coerência MESI e MOESI no tratamento de dados modificados que ainda não foram escritos na memória principal?
O protocolo MESI admite que dados permaneçam em estado compartilhado mesmo após modificações locais, realizando atualizações periódicas, ao passo que o MOESI impõe invalidação imediata de todas as cópias ao detectar uma escrita.
No protocolo MESI, uma linha de cache em estado modificado deve ser escrita na memória principal antes que seu conteúdo possa ser fornecido a outro núcleo; no MOESI, o estado Owned permite que essa linha modificada seja compartilhada e transferida diretamente entre caches, sem necessidade de escrita imediata na memória.
Em MESI, um bloco modificado por um núcleo invalida automaticamente o mesmo bloco nos outros núcleos, enquanto em MOESI o núcleo que sofre a invalidação passa a manter uma cópia exclusiva modificável sem troca adicional de mensagens.
MESI e MOESI apresentam comportamento equivalente quanto a dados modificados, exigindo em ambos os casos a escrita imediata na memória principal antes de qualquer transferência entre caches, diferindo apenas no número de estados definidos.


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Na organização de memória cache com mapeamento direto, dois blocos distintos da memória principal podem ser mapeados para a mesma linha da cache, ainda que outras linhas estejam disponíveis, pois a linha de destino de cada bloco é determinada pela função de mapeamento.
Certo
Errado
Em sistemas back-end de alta demanda, mecanismos de cache são amplamente utilizados para reduzir latência e carga sobre bancos de dados. Soluções como Redis permitem armazenar dados temporários em memória, melhorando o tempo de resposta. Entretanto, o uso de cache introduz desafios relacionados à consistência dos dados, exigindo estratégias adequadas para evitar respostas desatualizadas ou inconsistentes em aplicações distribuídas.
Considere uma API back-end que utiliza um banco de dados relacional como fonte primária de dados e umcache emmemória (Redis) para acelerar consultas frequentes. Os dados podem ser atualizados por múltiplas operações concorrentes, e a aplicação deve equilibrar desempenho e consistência.
Nesse contexto, assinale a alternativa que descreve corretamente uma estratégia adequada de uso de cache para reduzir inconsistências sem comprometer significativamente o desempenho da aplicação.
Armazenar permanentemente todos os dados no cache e eliminar completamente o acesso ao banco de dados relacional.
Atualizar o cache apenas em intervalos fixos de tempo, independentemente de alterações nos dados persistidos.
Permitir que o cache retorne dados possivelmente desatualizados, sem qualquer mecanismo de invalidação, priorizando apenas desempenho.
Adotar estratégias de invalidação ou atualização do cache associadas às operações de escrita no banco de dados, garantindo maior coerência entre cache e fonte primária.
Acerca da arquitetura de computadores e dos tipos de cache do processador, é correto afirmar que o cache
L1 é compartilhado entre os núcleos.
L2 tem acesso mais rápido que o L3, porém mais lento do que a memória RAM.
L3 é compartilhado entre os núcleos.
L1, L2 e L3 são localizados dentro do núcleo do processador.
L1 é o maior, em termos de espaço, em relação aos demais.
Assinale a alternativa correta sobre memórias cache de computadores.
Memórias cache de nível 3 são mais rápidas do que memórias cache de nível 1 em arquiteturas de computadores com memórias cache hierárquicas.
Memórias cache de nível 2 estão fisicamente mais distantes dos núcleos de processamento do que memórias cache de nível 3 em arquiteturas de computadores com memórias cache hierárquicas.
São memórias não voláteis.
Memórias cache podem estar dentro ou fora dos núcleos de processadores. Em processadores do tipo multicore é comum encontrarmos arquiteturas que possuem múltiplos níveis de memória cache.
Processadores multicore da atualidade possuem memórias cache de nível 1 com 1 GB de espaço de armazenamento ou mais.
O princípio cacheable do padrão REST estabelece que as respostas às solicitações são gerenciadas pelo servidor, que decide acerca do armazenamento em cache dos dados, otimizando o desempenho do cliente.
Certo
Errado