Instituto Metrópole Digital (IMD)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
Ficha de Expectativa de Resposta da Prova Escrita (Magistério EBTT)
Departamento Acadêmico,
Unidade Acadêmica Especializada,
Unidade de Ensino ou Colégio de
Aplicação
Instituto Metrópole Digital (IMD)
SISTEMAS OPERACIONAIS E ARQUITETURA DE COMPUTADORES
EDITAL 03/2014
QUESTÕES OBJETIVAS
Questão
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Alternativa correta Assunto/Tópico no edital
1. Componentes de sistemas computacionais
b
1. Componentes de sistemas computacionais
b
2. Sistemas de numeração e codificação
c
3. Conjunto de instruções
d
3. Conjunto de instruções
b
4. Processadores
a
5. Memórias
b
6. Periféricos
c
6. Periféricos
a
7. Placa mãe
b
8. Componentes e Estruturas de Sistemas Operacionais
a
9. Sistema Operacional Linux
d
9. Sistema Operacional Linux
c
10. Sistema Operacional Windows
a
11. Gerencia de Dispositivos de E/S
d
12. Gerenciamento de Arquivos
d
13. Gerenciamento de Processos
a
13. Gerenciamento de Processos
a
14. Sistemas Operacionais Não-convencionais
c
15. Segurança da Informação
b
2
QUESTÕES DISCURSIVAS
Questão 01: (Valor 0,00 a 2,00 pts).
Cite e explique três técnicas utilizadas pelos projetistas para aumentar o desempenho de processadores.
EXPECTATIVA DE RESPOSTA:
O candidato deve citar e descrever pelo menos três dessas técnicas.
1 - Pre-Fetch: permite o sistema buscar instruções na memória antes das instruções serem necessárias, para
reduzir o impacto do gargalo de acesso à memória na busca de instruções.
2 - Pipeline: o pipeline permite aumentar o número de instruções executadas em uma unidade de tempo.
3 - Execução Especulativa: é a técnica que permite o processador executar instruções antecipadamente
especulando, no caso de saltos, que operações serão necessárias nos próximos ciclos.
4 - Superescalares: com mais unidades lógicas e aritméticas o processador é capaz de executar operações
não conflitantes simultaneamente.
5 - Memória cache interna ao processador: É uma memória de altíssima velocidade, normalmente de cerca
de vágios GigaBytes por segundo, de pequeno tamanho (entre 64K e 8M) que fica dentro do processador. Ela pode
ser L1, L2 ou L3, sendo que cada nível tem maior memória, e menor velocidade de acesso.
6 - Execução fora de ordem: A execução fora de ordem, consiste em uma análise para identificar trechos de
instruções futuras que não têm dependência nenhuma com as instruções sendo executadas atualmente.
7 - Superpipeline: técnica que divide o tempo de relógio em sub-ciclos que permite a execução de estágios
de pipeline mais curtos num tempo mais curto.
8 - Multi-core: consiste em um único processador com dois ou mais núcleos diferentes de processamento,
que podem executar instruções de forma independente. Cada processador tem suas unidades funcionais
independentes.
9 - Aumento de velocidade de clock: aumento da velocidade do clock do processador, para execução de
maior número de instruções por segundo.
Questão 02: (Valor 0,00 a 2,00 pts).
Considerando a forma como um kernel de sistema operacional típico gerencia o processador, quais são os
principais estados de um processo e em que situações um processo muda de estado?
3
EXPECTATIVA DE RESPOSTA:
O candidato deve mencionar e explicar os estados apto/pronto/ready, executando/running e
bloqueado/esperando/blocked/waiting. Pode adicionalmente mencionar criação e destruição. As transições de estado
são sempre iniciadas por interrupções de controlador de periférico, interrupções de proteção (exceções) e
interrupções de software sinalizando chamadas de sistema.
Questão 03: (Valor 0,00 a 2,00 pts).
Cite e explique os principais componentes presentes na placa mãe de um computador com arquitetura x86
moderna e suas funções.
EXPECTATIVA DE RESPOSTA:
O candidato deve mencionar e explicar os seguintes componentes:
Processador: é a unidade principal do computador, responsável por executar os programas do computador.
Chipset: É um sistema que conecta o processador a periféricos do computador. Normalmente é dividido em
pontes, e agrega as conexões de rede, USB, áudio, dentre outras. As conexões de disco, também costumam estar
ligadas a uma destas pontes (ou chipset), destacando o mais usado hoje o padrão SATA.
Barramentos: São conectores para ligar periféricos ao computador através da conexão destes em slots dos
barramentos que podem ser PCI, PCI Express, dentre outros.
Memória: É parte essencial do computador, pois armazenada instruções e dados dos programas em execução.
Normalmente podem ser removidas e substituídas através de slots de memória, como o DDR, DDR2 e DDR3.
BIOS: A BIOS (Basic Input and Output System) é um componente da placa mãe, responsável principalmente pela
inicialização do computador, configuração inicial do processador e periféricos e carga do sistema operacional a partir
do setor de BOOT de um disco.
Questão 04: (Valor 0,00 a 2,00 pts).
Explique os principais mecanismos presentes na arquitetura de computadores que dão suporte à execução
de um sistema operacional multi-tarefas com proteção entre os programas.
EXPECTATIVA DE RESPOSTA:
O candidato deve explicar que o processador possui um modo de execução privilegiado, reservado para uso
do sistema operacional. Caso algum programa de usuário execute uma instrução deste modo privilegiado, é gerada
uma interrupção que permite ao sistema operacional retornar ao controle e impedir que o programa execute
operações indevidas. Outra mecanismo fundamental da arquitetura para apoio do funcionado do sistema operacional,
são as interrupções de timer. Um timer é programado para gerar interrupções repetitivas com intervalo pré definido.
Cada vez que uma destas interrupções de timer ocorre, o sistema operacional é acionado, e seu escalonador pode
então decidir qual será o próximo processo a ser executado.
A arquitetura também oferece um mecanismo importante de proteção entre processos através dos sistemas de
gerenciamento em hardware, que permitem implementar memória virtual, e proteção entre processos, identificado se
um processo tenta acessar áreas de memória que não pertencem a ele, e caso isto ocorra, gerando interrupções para o
sistema operacional.
4
Questão 05: (Valor 0,00 a 2,00 pts).
Descreva o mecanismo de gerência de memória usando paginação, incluindo seus aspectos básicos,
vantagens, desvantagens, implementação da tabela de páginas e o impacto do tamanho da página.
EXPECTATIVA DE RESPOSTA:
A paginação permite que um programa use mais memória do que a memória física total disponível no computador.
Para tanto, a área de memória de um programa é dividida em páginas, e cada página pode estar presente ou não na
memória principal. Um tamanho típico para cada página é 4K. Caso ela não esteja em memória, ela fica armazenada
em disco. O sistema operacional mantém uma tabela de páginas mapeando um conjunto de páginas, que podem estar
distribuídas em várias regiões de memória para um espaço de endereçamento linear visto por cada processo. As
vantagens são a possibilidade de executar programas maiores que a memória física disponível e alocação de páginas
em diferentes posições de memória, evitando a fragmentação da memória. Uma desvantagem é a necessidade de
suporte de hardware e software para seu funcionamento, bem como o tempo adicional gasto para seu gerenciamento
pelo sistema operacional. Isto ocorre, por exemplo, pois em trocas de contexto de processos, o sistema operacional
precisa reconfigurar a tabela de páginas do hardware. Páginas muito grandes podem ocasionar gasto de espaço em
disco sem armazenamento real de dados úteis, enquanto páginas muito pequenas podem causar demanda excessiva
de processamento do SO para troca das páginas e das tabelas durante a troca de programas em execução.
CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO PARA TODAS AS QUESTÕES
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Clareza e propriedade no uso da linguagem;
Coerência e coesão textual, com uso correto da Língua Portuguesa;
Domínio dos conteúdos, evidenciando a compreensão dos temas objeto da prova;
Domínio e precisão no uso de conceitos;
Coerência no desenvolvimento das ideias e capacidade argumentativa.
1o membro (Presidente):
Assinatura dos Membros da
Comissão
2o membro:
3o membro: