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Questões de Concurso sobre Multiprocessamento
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A crescente complexidade das evidências digitais exige ferramentas capazes de processar grandes volumes de dados com rapidez e precisão. Nesse contexto, as GPUs (Graphics Processing Unit) tornaram-se essenciais na computação forense. Sua arquitetura paralela, aliada ao modelo de programação CUDA, permite distribuir o trabalho, reduzindo significativamente o tempo das análises periciais.
Sobre a organização interna das GPUs, baseadas na arquitetura NVIDIA Fermi, em especial seus multiprocessadores de streaming, é correto afirmar que
A
apresenta scoreboards embutidos para exibir a latência de acesso à memória off-chip.
B
define thread como código paralelo na forma de uma função a ser executada na GPU.
C
possui um escalonador warp e porta de despacho.
D
processa warps com agrupamento de 16 threads.
E
utiliza memória distribuída SISD (Single Instruction, Single Data) e cache L2.
Em arquiteturas transformer utilizadas em grandes modelos de linguagem (LLMs), o mecanismo de atenção realiza processamento sequencial dos tokens durante o treinamento do modelo.
C
Certo
E
Errado
Os sistemas multiprocessadores simétricos (SMP) são uma das formas mais comuns de arquitetura paralela em sistemas operacionais modernos. Sobre essa arquitetura, assinale a alternativa correta.
A
Cada processador em um sistema SMP possui um acesso separado no sistema operacional, executando em um espaço de memória independente dos demais.
B
Em um sistema SMP, todos os processadores compartilham a mesma memória principal, executam uma única cópia do sistema operacional, tendo acesso simétrico e igualitário a todos os dispositivos de E/S.
C
Em um sistema SMP, apenas um processador pode acessar a memória principal a cada instante, enquanto os demais ficam bloqueados e acessam cópias locais em cache.
D
Os sistemas SMP utilizam, exclusivamente, barramentos dedicados, de modo que não há compartilhamento de interconexão entre os processadores.
Em um sistema corporativo de alta complexidade, o time de desenvolvimento precisa implementar um mecanismo que permita processar grandes volumes de dados de forma paralela, aproveitando múltiplos núcleos da CPU. Além disso, é necessário utilizar expressões funcionais para simplificar o código e melhorar sua legibilidade. Com relação aos comandos e aos recursos da linguagem Java, assinale a alternativa que contém a abordagem que atende a essas necessidades.
A
For Each.
B
BufferedReader.
C
StringBuilder.
D
Parallel Stream.
E
Switch Expression.
Durante a elaboração de um projeto de atualização da infraestrutura computacional de um instituto previdenciário, a equipe de Tecnologia da Informação realizou testes de desempenho em servidores destinados à execução de sistemas de gestão de benefícios, banco de dados e serviços de autenticação. Em um dos estudos, verificou-se que determinados processadores apresentavam melhor desempenho em cargas de trabalho com elevado volume de operações simultâneas, devido à capacidade de executar múltiplos fluxos de instruções de forma concorrente. Considerando os conceitos de arquitetura de computadores e de processadores modernos, assinale a alternativa que apresenta corretamente uma característica associada aos processadores multicore.
A
Possuem múltiplos núcleos de processamento em um único circuito integrado, permitindo a execução concorrente de tarefas e threads.
B
Possuem múltiplas unidades de armazenamento permanente integradas ao processador, eliminando a necessidade de memória principal.
C
Possuem diversos controladores de entrada e de saída incorporados ao processador, substituindo os mecanismos de gerenciamento do sistema operacional.
D
Possuem múltiplos sistemas operacionais embarcados, executando simultaneamente no mesmo núcleo físico de processamento.
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?
A
Compartilhamento Falso (False Sharing).
B
Condição de Corrida (Race Condition).
C
Thrashing de TLB.
D
Dependência de Leitura após Escrita (RAW).
E
Inanição de Barramento (Bus Starvation).
Um sistema multiprocessado (SMP) implementa um semáforo cuja operação wait() bloqueia o processo (inserindo-o em uma fila de espera) em vez de mantê-lo em espera em ação (busy waiting), caso o recurso não esteja disponível. Assinale a alternativa correta sobre a relação entre hardware e software na sincronização desse cenário.
A
Como o uso de semáforos bloqueantes elimina a espera em ação por parte dos processos que aguardam o recurso, basta desabilitar as interrupções em qualquer processador do sistema para garantir a atomicidade das operações wait()/signal(), independentemente do número de processadores.
B
Um semáforo de contagem e um semáforo binário são conceitos idênticos, já que ambos podem assumir apenas os valores 0 e 1, diferindo somente na nomenclatura usada por autores distintos.
C
Mesmo bloqueando o processo que aguarda o recurso, a própria atualização do valor interno do semáforo — dentro das operações wait()/signal() — ainda precisa ser protegida por uma instrução atômica de hardware; eliminar a espera em ação do processo que aguarda o recurso não elimina a necessidade de uma primitiva atômica para a seção crítica interna dessas operações.
D
Um mutex é uma variante do semáforo de contagem que preserva integralmente sua capacidade de contar múltiplas instâncias de um recurso, sendo restrito apenas a valores não negativos.
E
A atomicidade das operações wait()/signal() pode ser garantida inteiramente por soluções em software, como o algoritmo de Peterson, sem depender de qualquer instrução especial de hardware.
Sobre os sistemas de computadores multiprocessadores de memória compartilhada, é correto afirmar que
A
cada CPU possui sua própria memória RAM exclusiva e não compartilha dados com as demais.
B
um sistema multiprocessador somente a CPU que escreveu um valor em uma palavra de memória poderá ler o valor posteriormente, de modo que não exista dessincronização dos processadores.
C
sistemas multiprocessadores não são capazes de realizar chamadas de sistema, pois sua arquitetura impede o gerenciamento centralizado.
D
em sistemas multiprocessadores, duas ou mais CPUs compartilham acesso total a uma RAM comum. Um programa executando em qualquer uma das CPUs vê um espaço de endereçamento normal (geralmente paginado).
Um usuário executa, simultaneamente, três instâncias independentes do mesmo programa, todas iniciadas a partir do mesmo arquivo executável instalado no disco. Considerando os conceitos de programa e processo em Sistemas Operacionais, assinale a alternativa correta.
A
Programa e processo são termos sinônimos em Sistemas Operacionais; portanto, há exatamente três de cada um, sem qualquer distinção conceitual entre as duas noções.
B
Há três programas e um único processo, pois cada instância iniciada constitui um novo programa em disco, ao passo que o executável, por ser carregado na memória uma só vez, dá origem a um único processo compartilhado por todas elas.
C
Há um único programa (o executável em disco, entidade passiva) e, em geral, três processos (instâncias ativas em execução, cada uma com seu próprio espaço de endereçamento e estado).
D
Há um único programa e um único processo, pois, no modelo de execução do sistema operacional, um mesmo arquivo executável nunca pode dar origem a mais de um processo simultâneo, independentemente de quantas vezes o usuário o execute.
E
O programa é a instância ativa em memória, com contador de programa próprio, enquanto o processo é a entidade passiva gravada no arquivo executável em disco.
Considere que você está liderando o projeto de um novo microprocessador de baixo consumo energético destinado a sistemas embarcados de processamento de imagem. Para economizar área de silício e reduzir a dissipação térmica, sua equipe de arquitetura decidiu remover as unidades de hardware complexas responsáveis pela detecção dinâmica de dependências de dados e pelo reordenamento de instruções fora de ordem (out of order). Para compensar essa simplificação e manter o alto desempenho, toda a responsabilidade de identificar o paralelismo e agrupar operações independentes foi transferida para o compilador, que deve gerar uma única instrução larga contendo múltiplos campos de operação para serem executados simultaneamente pelas unidades funcionais. Qual é a classificação arquitetural correta para esse processador?
A
Processador Superescalar.
B
Very Long Instruction Word.
C
Arquitetura de Fluxo de Dados.
D
Single Instruction Multiple Data.
E
Processador Vetorial.
Quando as referências à memória não encontram os dados nas caches L1 e L2 em uma CPU com paralelismo (pipeline), ocorre uma longa espera até que a palavra requisitada e sua linha de cache sejam carregadas. Nesse cenário, o pipeline é interrompido. Qual estratégia pode ser utilizada para mitigar esse problema?
A
Processadores multicore.
B
Clusterização.
C
Processamento em pipeline profundo.
D
Multithreading.
O analista Pedro foi incumbido de aumentar a capacidade de processamento para o treinamento de redes neurais profundas (RNP) no MPU. Ele concluiu serem necessárias mais unidades de processamento (UP) com pleno suporte a números de ponto flutuante de 64 bits, após verificar que os modelos de RNP usados pelo MPU apresentam respostas melhores se treinados com esse nível de precisão numérica. O analista também foi avisado de que deve adquirir dois tipos diferentes de UP, a fim de aumentar a heterogeneidade do parque de máquinas.
Assim, Pedro deve adquirir para o MPU mais:
A
tensor processing units e neural processing units;
B
central processing units e neural processing units;
C
tensor processing units e graphics processing units;
D
graphics processing units e neural processing units;
E
central processing units e graphics processing units.
Um sistema de processamento em lote requer interação constante do usuário durante a execução dos jobs para completar as tarefas corretamente.
C
Certo
E
Errado
No processamento em lote, os dados são acumulados por um período e processados de uma só vez, geralmente em horários de menor demanda no sistema.
C
Certo
E
Errado
A evolução dos sistemas computacionais levou ao desenvolvimento de sistemas de multiprocessamento, que utilizam múltiplos processadores para executar tarefas em paralelo, aumentando significativamente o poder de computação. Em um ambiente de computação de alto desempenho, onde a velocidade de processamento é crítica e as tarefas podem ser divididas em subtarefas independentes. Marque a alternativa CORRETA que corresponde a arquitetura de multiprocessamento seria a mais indicada para garantir a máxima eficiência e escalabilidade.
A
Computação em Cluster.
B
Multiprocessamento Simétrico (SMP).
C
Multiprocessamento Assimétrico (AMP).
D
Processamento Vetorial.
Por possuir a capacidade de executar mais de um programa de forma concorrente, os sistemas operacionais são denominados como:
A
Multicore.
B
Multiprocessamento.
C
Multitarefa.
D
Multiusuário.
Um computador paralelo, na qual todas as CPUs compartilham uma memória comum, é denominado um multiprocessador.
Quando cada CPU tem igual acesso a todos os módulos de memória e a todos dispositivos de E/S e é tratado pelo sistema operacional como intercambiável com as outras o sistema é denominado
A
multiprocessamento dinâmico.
B
arquitetura de cluster.
C
multiprocessamento distribuído.
D
multiprocessador simétrico.
O TCE-PI precisa processar muitas requisições web de usuários simultaneamente, acelerando o processamento no lado do servidor e garantindo que seus serviços continuem funcionando bem, de modo que os computadores que o compõem pareçam um único site lógico para os clientes.
Assinale a opção que indica a tecnologia que pode ser empregada para isso.
A
IoT.
B
Virtualização.
C
Middleware.
D
Server Farm.
E
Arquitetura peer to peer.
Para otimizar o processamento, o multithreading executa mais de um processo ao mesmo tempo, de forma paralela.
C
Certo
E
Errado
A equipe de marketing da Câmara Municipal de Mariana identificou que os computadores apresentavam travamentos ao utilizar editores de vídeo e softwares de design. Durante o uso desses programas, outros aplicativos, como os navegadores, ficavam indisponíveis, impedindo a equipe de acompanhar suas publicações em redes sociais. Isso tornava o computador inoperante, sendo necessário concluir a tarefa nos softwares de edição antes de utilizá-lo para outras atividades. Diante do problema, um técnico de informática foi convocado para avaliar a situação. Ao analisar o Gerenciador de Tarefas, ele constatou que esses softwares consumiam praticamente toda a capacidade de processamento do computador, tornando-o incapaz de executar múltiplas tarefas simultaneamente. Com base na conclusão da análise do técnico, assinale a alternativa que apresenta a solução apropriada para amenizar o problema.
A
Upgrade de memória RAM para o dobro da capacidade.
B
Limpeza de arquivos temporários e desfragmentação de disco.
C
Upgrade para um processador com maior capacidade de cache L3.
D
Upgrade para um processador com maior número de núcleos e threads.
Gerar simulado