O objetivo da disciplina de Organização e Arquitetura de computadores foi apresentar o conhecimento de sistemas numéricos e aritmética computacional, bem como a organização dos componentes de computadores e as propriedades de execução de instruções de um programa em um computador. Além do mais, esta disciplina forneceu novas arquiteturas desenvolvidas para a execução de instruções paralelas.
Como revisão dos conteúdos, elabore 10 questões que contemplem todos os conteúdos abordados nas aulas de Organização de Computadores (Conversões de Sistemas Numéricos, História dos Computadores, Von Neumann, UCP, Pipeline, RISC, CISC, barramentos e arquiteturas Mobile) com as respostas. As 10 questões propostas devem contemplar: questões objetivas, questões de verdadeiro ou falso e questões discursivas.
Cole as 10 questões no comentário!
ANDRÉ PRZYBYSZ 
Claro! Aqui estão 10 questões que abordam os diversos conteúdos das aulas de Organização de Computadores:
Questão de múltipla escolha:
Qual das seguintes opções representa corretamente a conversão do número binário “1010” para decimal?
a) 10
b) 5
c) 15
d) 8
Resposta: c) 15
Questão de verdadeiro ou falso:
A arquitetura de Von Neumann foi desenvolvida na década de 1940 e introduziu o conceito de armazenamento separado para dados e instruções.
Verdadeiro ou falso?
Resposta: Verdadeiro
Questão dissertativa:
Explique brevemente o funcionamento da Unidade de Controle (UCP) em um computador.
Resposta: A Unidade de Controle (UCP) é responsável por coordenar as atividades do processador, controlando a execução das instruções. Ela interpreta as instruções presentes na memória, controla o fluxo de dados e sinais de controle entre as diferentes partes do computador, como a Unidade de Aritmética e Lógica (UAL), a memória e os dispositivos de entrada e saída.
Questão de múltipla escolha:
Qual das seguintes opções representa corretamente uma característica do pipeline de processamento?
a) Aumenta o tempo de execução de instruções.
b) Reduz o desperdício de recursos computacionais.
c) Requer uma arquitetura complexa e cara.
d) Apenas é aplicável a processadores RISC.
Resposta: b) Reduz o desperdício de recursos computacionais.
Questão de verdadeiro ou falso:
A arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer) possui um conjunto limitado de instruções altamente otimizadas para melhorar o desempenho do processador.
Verdadeiro ou falso?
Resposta: Verdadeiro
Questão dissertativa:
Compare as arquiteturas CISC (Complex Instruction Set Computer) e RISC (Reduced Instruction Set Computer) destacando suas diferenças principais.
Resposta: A arquitetura CISC é caracterizada por possuir um conjunto de instruções complexo, onde uma única instrução pode executar várias operações. Já a arquitetura RISC utiliza um conjunto reduzido de instruções, cada uma realizando uma única operação simples. A arquitetura CISC tende a ser mais flexível, permitindo instruções complexas, enquanto a RISC é mais focada em simplicidade e eficiência.
Questão de múltipla escolha:
Qual dos seguintes elementos é responsável por estabelecer a comunicação entre a UCP, a memória e os dispositivos de entrada e saída?
a) Barramento de dados
b) Barramento de endereços
c) Barramento de controle
d) Barramento de instruções
Resposta: c) Barramento de controle
Questão de verdadeiro ou falso:
As arquiteturas Mobile são projetadas especialmente para dispositivos móveis, como smartphones e tablets, priorizando baixo consumo de energia e tamanho compacto.
Verdadeiro ou falso?
Resposta: Verdadeiro
Questão dissertativa:
Explique brevemente
o conceito de conversões de sistemas numéricos e dê exemplos.
Resposta: As conversões de sistemas numéricos são processos que permitem a representação de números em diferentes bases, como binária, decimal e hexadecimal. Por exemplo, a conversão de um número decimal (base 10) para binário (base 2) envolve a divisão sucessiva do número decimal por 2, registrando os restos em ordem reversa para obter a representação binária. Por exemplo, o número decimal 10 pode ser convertido em binário como 1010.
Questão de múltipla escolha:
Qual das seguintes opções representa corretamente um componente essencial em uma arquitetura de processadores móveis?
a) Unidade de Ponto Flutuante (FPU)
b) Cache L3 de grande capacidade
c) Cooler de refrigeração líquida
d) GPU de alto desempenho
Resposta: a) Unidade de Ponto Flutuante (FPU)
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Perguntas:
1) O número 9F, hexadecimal, corresponde, em decimal, ao valor:
a)16
b)99
c)105
d)159
e) 234
2)Converta o número 10101111 para decimal e hexadecimal:
a)175,AE
b)175,EF
c)175,AF
d)191,EA
e) 191, FA
3)Nos dias de hoje nossos computadores são de extrema sofisticação e capazes de realizar tarefas das mais variadas para os mais diversos tipos de usuários. No entanto, essas máquinas maravilhosas tiveram um cenário em seu início bem diferente do que temos atualmente. É correto afirmar sobre a História dos Computadores:
a) primeira geração de computadores representada pelos transistores teve como principal computador o ENIAC, cujo projeto foi uma resposta às necessidades dos Estados Unidos diante da guerra.
b)Os “computadores comerciais” começaram a surgir somente nos anos 60 com o aparecimento da IBM, que construiu seu primeiro computador em 1965.
c) O UNIVAC é considerado o primeiro computador construído à base de circuitos integrados e foi desenvolvido em conjunto entre IBM e Mark Constrution Inc.
d)O EDVAC, considerado o sucessor do primeiro computador eletrônico digital de propósito geral, trazia incorporado a sua estrutura, a ideia de programa armazenado.
e)Um computador da geração das válvulas tinha a capacidade de realizar cerca de 200 (duzentas) mil operações por segundo, tanto em baixa como em média escala.
4)Em 1952 John von Neumann desenvolveu um protótipo de um novo computador de programa armazenado. Esse projeto ficou conhecido como arquitetura de Von Neumann e ainda hoje influencia o projeto de computadores modernos. Os componentes abaixo fazem parte da arquitetura de Von Neumann, EXCETO:
a)Memória Principal.
b)Unidade Lógica e Aritmética (ALU).
c)Barramento.
d)Equipamento de Entrada e Saída (E/S).
5)Durante a execução de um programa, por diversas vezes, a UCP tem necessidade de enviar ou receber dados de algum dispositivo periférico. O acesso da UCP a um periférico é obtido através do barramento do sistema e da respectiva interface do periférico.
O método mais eficiente para realização de operações de entrada e saída (E/S), com o máximo de rendimento da UCP, é
a)Entrada/Saída por Programa.
b)Entrada/Saída Síncrona.
c)Entrada e Saída com Emprego de Interrupção.
d)Acesso Direto à Memória – DMA.
e)Acesso Via Barramento.
6)As máquinas RISC tendem a executar instruções com maior rapidez que as máquinas CISC. Verdadeiro ou falso?
7)Na arquitetura CISC de processadores, há um conjunto pequeno e simples de instruções, que levam uma quantidade de tempo muito próxima para serem executadas. Devido à sua versatilidade, é muito utilizada em videogames. Verdadeiro ou falso?
8)O dispositivo que, na arquitetura de computadores, é definido como um conjunto de linhas de comunicação, as quais permitem a interligação entre os diversos dispositivos, como a unidade central de processamento (UCP), a memória e demais periféricos, é o(a):
a)placa de vídeo
b)processador
c)barramento
d)cooler
e)SSD
9)Os processadores utilizam diferentes técnicas para acelerar a execução de instruções. Uma dessas técnicas envolve a divisão do ciclo de instruções em um determinado número de estágios consecutivos, possibilitando que cada estágio trabalhe simultaneamente em uma instrução diferente. Essa técnica chama-se:
a)cachê
b)stacking
c)pipelining
d)turbo boost
e)hyper-threading
10)A Apple desenvolveu uma linguagem de programação própria para desenvolvimento de aplicações sob IOS. Ela se chama:
a)C++.
b)PHP.
c)Python.
d)Swift.
e)Java Script.
Gabarito:
1)d
2)c
3)d
4)c
5)d
6)Verdadeiro
7)Verdadeiro
8)c
9)c
10)d
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1) Múltipla escolha: Qual é o sistema numérico mais comumente usado em computadores?
a) Sistema decimal
b) Sistema binário
c) Sistema hexadecimal
d) Sistema octal
Resposta: b) Sistema binário
2) Verdadeiro ou falso: A arquitetura Von Neumann é caracterizada pela separação física entre a unidade de controle e a unidade de processamento.
Resposta: Falso, A arquitetura Von Neumann é caracterizada pela unificação da unidade de controle e da unidade de processamento em um único componente, conhecido como Central Processing Unit (CPU).
3) Dissertativa: Explique o conceito de pipeline em computadores e como ele pode melhorar o desempenho do processamento de instruções.
Resposta: O pipeline é uma técnica utilizada em computadores para melhorar o desempenho do processamento de instruções. Consiste em dividir o processamento de uma instrução em várias etapas, permitindo que várias instruções sejam executadas simultaneamente em diferentes estágios do pipeline. Cada estágio do pipeline executa uma parte específica da instrução, e assim que uma etapa é concluída, a instrução passa para o próximo estágio. Dessa forma, várias instruções podem estar em diferentes estágios de execução ao mesmo tempo, aumentando a eficiência do processador.
4) Múltipla escolha: Qual das seguintes opções representa uma arquitetura de processador RISC?
a) Intel Core i7
b) ARM Cortex-A9
c) Intel Pentium
d) AMD Ryzen
Resposta: b) ARM Cortex-A9
5)Verdadeiro ou falso: A arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computer) é caracterizada pela presença de um conjunto reduzido de instruções complexas.
Resposta: Falso, A arquitetura CISC é caracterizada pela presença de um conjunto extenso de instruções complexas
6) Dissertativa: Descreva as principais diferenças entre barramentos de sistema e barramentos de dados em um computador.
Resposta: Os barramentos de sistema são responsáveis por conectar os diferentes componentes do computador, como a unidade de controle, unidade de processamento, memória e dispositivos de entrada/saída. Eles fornecem um caminho de comunicação para a transferência de dados e sinais de controle entre esses componentes.
Por outro lado, os barramentos de dados são usados para transmitir os dados efetivamente entre a memória e a unidade de processamento. Eles carregam as informações necessárias para a execução das instruções, como os operandos e os resultados das operações.
7) Múltipla escolha: Qual das seguintes opções representa uma arquitetura comumente usada em dispositivos móveis, como smartphones e tablets?
a) x86
b) ARM
c) MIPS
d) PowerPC
Resposta: b) ARM
8) Verdadeiro ou falso: A Unidade de Controle (UCP) é responsável por interpretar e executar as instruções em um computador.
Resposta: Verdadeiro, é responsável por interpretar e executar as instruções em um computador. A UCP coordena e controla todas as operações realizadas pelo computador, incluindo a busca, decodificação e execução das instruções do programa armazenado na memória. É considerada o “cérebro” do computador, responsável pela realização de cálculos, tomada de decisões lógicas e execução de tarefas.
9) Dissertativa: Explique brevemente a história dos computadores, destacando suas principais fases e avanços tecnológicos.
Resposta: A história dos computadores pode ser dividida em várias fases significativas. Começou com dispositivos mecânicos, como o ábaco, utilizado para realizar cálculos simples. Posteriormente, surgiram máquinas como as calculadoras mecânicas de Blaise Pascal e Gottfried Leibniz.
Na década de 1940, surgiram os primeiros computadores eletrônicos, como o ENIAC e o EDVAC, que utilizavam válvulas eletrônicas para processamento de dados. A introdução do transistor na década de 1950 permitiu o desenvolvimento de computadores menores e mais eficientes.
A década de 1960 marcou o surgimento dos computadores de segunda geração, que utilizavam circuitos integrados. Na década de 1970, os computadores de terceira geração foram desenvolvidos, utilizando microprocessadores e memórias de semicondutores.
A partir da década de 1980, a computação pessoal se popularizou com o advento dos computadores pessoais (PCs). Os avanços tecnológicos continuaram resultando em computadores mais poderosos e compactos, como os laptops e os dispositivos móveis.
10) Múltipla escolha: Qual das seguintes opções não é uma arquitetura de processador comumente utilizada em computadores pessoais?
a) x86
b) ARM
c) MIPS
d) RISC-V
Resposta: d) RISC-V
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Múltipla escolha: Qual é a base do sistema numérico binário?
a) Base 2
b) Base 10
c) Base 16
d) Base 8
Resposta correta: a) Base 2
Verdadeiro ou falso: A arquitetura de Von Neumann é baseada na separação da memória e da unidade central de processamento (UCP).
Resposta: Verdadeiro
Dissertativa: Explique brevemente a diferença entre arquitetura RISC e CISC.
Resposta: A arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer) é caracterizada pela execução de instruções simples, com um número reduzido de ciclos de clock, buscando maximizar o desempenho e a eficiência do processador. Por outro lado, a arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computer) permite a execução de instruções mais complexas, o que pode aumentar a flexibilidade, mas também pode resultar em um desempenho inferior em comparação com a arquitetura RISC.
Múltipla escolha: Qual é a função principal da Unidade de Controle (UC)?
a) Realizar operações aritméticas
b) Controlar e coordenar as atividades do processador
c) Armazenar temporariamente os dados
d) Exibir informações na tela
Resposta correta: b) Controlar e coordenar as atividades do processador
Verdadeiro ou falso: O pipeline é uma técnica utilizada para aumentar o desempenho dos processadores, dividindo a execução de instruções em estágios independentes e sobrepostos.
Resposta: Verdadeiro
Dissertativa: Explique o conceito de barramento em um sistema computacional.
Resposta: O barramento é um conjunto de linhas de comunicação físicas que permitem a transferência de dados, endereços e sinais de controle entre os componentes de um sistema computacional. Ele atua como uma espécie de “via” pela qual as informações são transmitidas, permitindo a comunicação entre a CPU, a memória e os dispositivos de entrada e saída.
Múltipla escolha: Qual das seguintes arquiteturas é comumente encontrada em dispositivos móveis, como smartphones e tablets?
a) RISC
b) CISC
c) Von Neumann
d) Pipeline
Resposta correta: a) RISC
Verdadeiro ou falso: A conversão de um número decimal para binário é realizada dividindo-se o número decimal por 2 e registrando os restos das divisões sucessivas, de baixo para cima.
Resposta: Verdadeiro
Dissertativa: Explique brevemente a história dos computadores, destacando os principais marcos e avanços tecnológicos.
Resposta: A história dos computadores remonta aos antigos dispositivos de cálculo, como o ábaco, e evoluiu ao longo de séculos, com importantes avanços como a máquina analítica de Charles Babbage e a invenção do transistor por Bell Labs na década de 1940. Posteriormente, o desenvolvimento de circuitos integrados, a criação do microprocessador e a popularização dos computadores pessoais revolucionaram a computação, levando ao surgimento da internet e à era dos dispositivos móveis.
Múltipla escolha: Qual componente é responsável por armazenar dados temporariamente para o processamento pela CPU?
a) Unidade de Controle
b) Unidade Lógica e Aritmética
c) Memória Principal
d) Registradores
Resposta correta: d) Registradores
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Questão 1: Conversões de Sistemas Numéricos
a) Converta o número decimal 125 para sua representação binária.
Resposta: 1111101.
Questão 2: História dos Computadores
V ou F: O ENIAC, desenvolvido na década de 1940, foi o primeiro computador eletrônico digital de grande escala.
Resposta: Verdadeiro.
Questão 3: Arquitetura de Von Neumann
Dissertativa: Explique os componentes fundamentais da arquitetura de Von Neumann.
Resposta: A arquitetura de Von Neumann é composta pelos seguintes componentes fundamentais: a Unidade Central de Processamento (UCP), a memória, os dispositivos de entrada e saída, e o barramento de dados.
Questão 4: Unidade Central de Processamento (UCP)
Múltipla escolha: Qual das opções a seguir é responsável por executar as instruções e controlar as operações do computador?
a) Memória
b) UCP
c) Barramento
d) Dispositivos de entrada e saída
Resposta: b) UCP.
Questão 5: Pipeline
Verdadeiro ou Falso: O pipeline é uma técnica utilizada para aumentar o desempenho dos processadores ao executar várias instruções simultaneamente.
Resposta: Verdadeiro.
Questão 6: RISC vs. CISC
Dissertativa: Explique as diferenças entre as arquiteturas RISC e CISC.
Resposta: A arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer) utiliza um conjunto reduzido de instruções simples, executando cada instrução em apenas um ciclo de clock. Já a arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computer) possui um conjunto maior e mais complexo de instruções, algumas das quais podem requerer vários ciclos de clock para serem executadas.
Questão 7: Barramentos
Múltipla escolha: Qual dos seguintes tipos de barramentos é responsável por transmitir dados entre a UCP e a memória?
a) Barramento de endereço
b) Barramento de dados
c) Barramento de controle
d) Barramento de expansão
Resposta: b) Barramento de dados.
Questão 8: Arquiteturas Mobile
Verdadeiro ou Falso: As arquiteturas mobile são projetadas especificamente para atender às demandas de dispositivos portáteis, como smartphones e tablets.
Resposta: Verdadeiro.
Questão 9: Conversões de Sistemas Numéricos
Dissertativa: Explique como converter um número binário em sua representação decimal.
Resposta: Para converter um número binário em sua representação decimal, deve-se multiplicar cada dígito binário pelo valor da potência de 2 correspondente e somar os resultados obtidos.
Questão 10: Von Neumann
Múltipla escolha: Qual dos seguintes componentes da arquitetura de Von Neumann é responsável por armazenar as instruções e os dados que o processador utiliza?
a) UCP
b) Memória
c) Barramento
d) Dispositivos de entrada e saída
Resposta: b) Memória.
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Qual é o sistema numérico utilizado pelos computadores para representar informações internamente?
a) Decimal
b) Binário
c) Hexadecimal
d) Octal
Resposta Correta: b) Binário
A arquitetura de computadores proposta por Von Neumann é baseada em:
a) Computadores analógicos
b) Computadores digitais
c) Sistemas de numeração hexadecimais
d) Microprocessadores
Resposta Correta: b) Computadores digitais
A Unidade de Controle de Processamento (UCP) é responsável por:
a) Gerenciar a memória principal do computador
b) Executar operações lógicas e aritméticas
c) Controlar e coordenar as atividades do computador
d) Realizar conversões entre sistemas numéricos
Resposta Correta: c) Controlar e coordenar as atividades do computador
O pipeline é uma técnica utilizada para:
a) Realizar a conversão de sistemas numéricos
b) Aumentar o desempenho do processador, permitindo a execução simultânea de várias instruções
c) Implementar a arquitetura Von Neumann
d) Controlar o acesso aos barramentos do computador
Resposta Correta: b) Aumentar o desempenho do processador, permitindo a execução simultânea de várias instruções
A sigla RISC significa:
a) Reduced Instruction Set Computer
b) Random Instruction Set Computer
c) Rapid Instruction Set Computer
d) Robust Instruction Set Computer
Resposta Correta: a) Reduced Instruction Set Computer
A sigla CISC significa:
a) Complex Instruction Set Computer
b) Compact Instruction Set Computer
c) Central Instruction Set Computer
d) Control Instruction Set Computer
Resposta Correta: a) Complex Instruction Set Computer
Os barramentos em um computador são responsáveis por:
a) Controlar o acesso à internet
b) Permitir a comunicação entre os diferentes componentes do computador
c) Realizar operações matemáticas e lógicas
d) Armazenar instruções e dados
Resposta Correta: b) Permitir a comunicação entre os diferentes componentes do computador
As arquiteturas Mobile são otimizadas para:
a) Computadores de grande porte
b) Dispositivos móveis, como smartphones e tablets
c) Redes de comunicação de dados
d) Programação em linguagem assembly
Resposta Correta: b) Dispositivos móveis, como smartphones e tablets
A conversão do número decimal 25 para binário resulta em:
a) 11001
b) 10011
c) 10100
d) 11101
Resposta Correta: b) 10011
A história dos computadores remonta a qual época?
a) Idade Média
b) Renascimento
c) Revolução Industrial
d) Segunda Guerra Mundial
Resposta Correta: d) Segunda Guerra Mundial
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; EXERCÍCIO 01
.DATA
x dw 0
y dw 0
z dw 0
section .text
global _start
_start:
; Inverte a ordem dos valores antes e depois da vírgula
mov ax, 7
mov [x], ax
mov ax, 13
mov [y], ax
mov ax, [z]
mov [x], ax
mov eax, 1
; Retorno ao 0 e interrupção código 0x80
xor ebx, ebx
int 0x80
; EXERCÍCIO 02
.MODEL SMALL
.STACK
.CODE
section .data
x dw 5
y dw 10
soma dw 0
sub dw 0
section .text
global _start
_start: ; Início
; Inverte a ordem das operações: subtração antes da soma
mov ax, [x]
sub ax, 3
mov [x], ax
mov ax, [x]
add ax, [y]
mov [soma], ax
mov ax, [x]
add ax, 8
mov [x], ax
mov ax, [x]
sub ax, 3
mov [sub], ax
; Move o valor 1 para eax
mov eax, 1
; Retorno ao 0 e interrupção código 0x80
xor ebx, ebx
int 0x80
; EXERCÍCIO 03
section .data
x dw 5
y dw 12
sqr dw 0
dv dw 0
rest dw 0
section .text
global _start
_start: ; Início das operações
; Inverte a ordem das operações: resto antes da divisão inteira
mov ax, [x]
cwd
idiv word [y]
mov [rest], dx
mov ax, [x]
imul ax, ax
mov [sqr], ax
mov ax, [x]
cwd
idiv word [y]
mov [dv], ax
; Finalização do algoritmo
mov eax, 1
xor ebx, ebx
int 0x80
; EXERCÍCIO 04
section .text
global _start
_start:
; Move ah para dl e zera o registrador edx
mov dl, ah
xor edx, edx
; Realiza operações XOR entre variáveis separadas pela vírgula
xor bh, ah
xor ah, bh
xor bh, ah
; Move o valor de dl para bh e o valor 1 para eax
mov bh, dl
mov eax, 1
; Fim do programa
xor ebx, ebx
int 0x80
; EXERCÍCIO 05
_start: ; Início
; Movendo os valores iniciais para eax e ebx
mov eax, 20
mov ebx, 10
; Mostrando a mensagem inicial
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, msg
mov edx, 19
int 0x80
; Invertendo os valores usando push e pop
push ebx
push eax
pop ebx
pop eax
; Mostrando os valores invertidos na tela
; Valor de ebx
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, ebx
add ecx, ‘0’
mov edx, 1
int 0x80
; Valor de eax
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, eax
add ecx, ‘0’
mov edx, 1
int 0x80
; Saindo do programa
mov eax, 1
xor ebx, ebx
int 0x80
; EXERCÍCIO 06
section .data
; Mensagens exibidas na tela
msg db “Digite um número: “, 0
result_msg db “O fatorial é: “, 0
newline db 10, 0 ; Nova linha
section .bss
number resb 2 ; Espaço para armazenar o número digitado pelo usuário
section .text
global _start
_start:
; Exibir mensagem para digitar um número
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, msg
mov edx, 17
int 0x80
; Ler número do usuário
mov eax, 3
mov ebx, 0
mov ecx, number
mov edx, 2
int 0x80
; Converter número ASCII para binário
movzx eax, byte [number]
sub eax, ‘0’
; Verificar se o número é zero
cmp eax, 0
jz print_result ; Pula diretamente para a impressão do resultado se o número for zero
; Calcular o fatorial
mov ebx, eax ; ebx = fatorial = número
mov ecx, eax ; ecx = contador = número – 1
calc_fatorial:
dec ecx ; Decrementar o contador
mul ecx ; Multiplicar o fatorial pelo contador
cmp ecx, 1
jg calc_fatorial ; Repetir o cálculo enquanto o contador for maior que 1
print_result:
; Exibir mensagem “O fatorial é: ”
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, result_msg
mov edx, 15
int 0x80
; Exibir o resultado
add eax, ‘0’ ; Converter o fatorial para ASCII
mov [number], al
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, number
mov edx, 1
int 0x80
; Exibir nova linha
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, newline
mov edx, 1
int 0x80
exit_program:
; Sair do programa
mov eax, 1
xor ebx, ebx
int 0x80
; EXERCÍCIO 07
section .data
msg db “O menor valor é: “, 0
section .text
global _start
_start:
; Movendo os valores para os registradores
mov eax, 7
mov ebx, 9
mov ecx, 1
mov edx, 2
; Comparando os valores para encontrar o menor
cmp ecx, eax
jl check_ebx
mov eax, ecx
check_ebx:
cmp ebx, eax
jl check_edx
mov eax, ebx
check_edx:
cmp edx, eax
jl print_result
print_result:
; Exibir mensagem “O menor valor é: ”
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, msg
mov edx, 17
int 0x80
; Exibir o valor do menor na tela
add eax, ‘0’ ; Converter o valor para ASCII
mov edx, 1
int 0x80
exit_program:
; Sair do programa
mov eax, 1
xor ebx, ebx
int 0x80
ERCÍCIO 08
section .data
result_msg db “A soma é: “, 0
section .text
global _start
_start:
; Empilhando os valores
push 10
push 5
push 1
push 50
push 14
; Soma dos valores presentes na pilha
xor eax, eax ; Limpar o registrador eax
mov ebx, esp ; ebx aponta para o topo da pilha
sum_values:
add eax, [ebx] ; Adicionar o valor apontado por ebx a eax
add ebx, 4 ; Avançar para o próximo valor na pilha
cmp ebx, esp ; Comparar ebx com o topo da pilha
jne sum_values ; Repetir a soma enquanto não chegar ao fim da pilha
; Subtrair o primeiro valor (14) da soma
sub eax, 14
; Exibir mensagem “A soma é: ”
mov eax, 4
mov ebx, 1
mov ecx, result_msg
mov edx, 12
int 0x80
; Exibir o resultado na tela
mov ebx, eax
add ebx, ‘0’ ; Converter o valor para ASCII
mov eax, 4
mov ecx, ebx
mov edx, 1
int 0x80
exit_program:
; Sair do programa
mov eax, 1
xor ebx, ebx
int 0x80
; FIM
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1)Explique como funciona a Arquitetura de Von Neumann.
Resposta: A arquitetura de Von Neumann foi de suma importância para as máquinas atuais,
servindo como base para muitas que existem atualmente. A mesma é caracterizada por ter a
possibilidade de armazenar seus programas no mesmo espaço de memória dos dados, tornando
assim mais fácil a manipulação dos programas presentes. Ela é composta por uma memória , uma
Unidade aritmética e lógica, e uma Unidade de Controle.
As instruções presentes devem estar armazenadas em posições sucessivas da memória principal na
máquina, para que assim seja feita a busca e decodificação da mesma. A ordem de busca funciona
da seguinte maneira, primeiro é realizado a busca da instrução, depois a máquina interpreta ela, ou
seja, decodifica e por fim executa.
2) Qual a diferença da Arquitetura RISC e CISC? Cite modelos de processadores de ambas as
arquiteturas.
Resposta: CISC significa (Complex Instruction Set Computer), se caracterizando pelo uso eficiente
da memória e terem um número maior de instruções, resultando assim, sendo assim mais lento para
ser executada. Os seus principais modelos são IBM 370/168 , VAX 11/780 e intel 80486.
Já a RISC significa (Reduce Instruction Set Computer) possui um número reduzido de instruções,
logo, possui um sistema de resposta mais rápido em comparação a CISC. A mesma, utiliza modos
de endereçamento mais simples, e para que seja evitado várias interações com a memória, ela
possui um grande número de registradores. Alguns modelos são: Sparc (Sun), Power (IBM), 88000
(Motorola), i860 (Intel).
3) Em relação a Classificação de Flynn, escreva sobre os tipos de arquiteturas e suas taxonomias.
Resposta: Possui 4 tipos de arquitetura, SISD (Single Instruction Stream, Single Data Stream) ,
SIMD (Single Instruction Stream, Multiple Data Streams) , MISD (Multiple Instruction Streams,
Single Data Stream), MIMD (Multiple Instruction Streams, Multiple Data Streams) .
A SISD possui apenas um único processador, logo o nome, uniprocessador.
A SIMD é caracterizada por possuir uma única instrução para múltiplos dados. Logo, possui
processadores vetoriais e matriciais. Os vetoriais executam instruções que operam sobre matrizes
unidimensionais chamados de vetores. Já os operadores matriciais, não implementam funções
escalares.
A MISD, possui múltiplas instruções com um único dado.
Por fim, a MIMD, possui múltiplas instruções e múltiplos dados. Ela possui memória
compartilhada, ou seja, fortemente acoplados. E também a não compartilhada, ou seja, fracamente
acoplado.
4) O que são processadores superescalares?
Resposta: Eles são capazes de emitir múltiplas instruções para as unidades de execução em um
único ciclo de clock.
5)Escreva sobre a Arquitetura ARM, e cite as diferenças dela para a Arquitetura x86.
Resposta: A arquitetura ARM, é usada normalmente para dispositivos mobile. Seus processadores
são mais frios e econômicos. As diferenças para a x86, são:
ARM é utilizada em dispositivos mobile, e a x86 para Pcs comuns.
No momento é possível rodar apps ARM no windows, porém não ocorre o contrário.
A x86 é mais complexa, visando um maior nível de instruções e funcionalidades, comparadas com
o ARM.
6) Explique as diferenças entre as arquiteturas RISC e CISC.
Resposta: A arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer) utiliza um conjunto reduzido de instruções simples, executando cada instrução em apenas um ciclo de clock. Já a arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computer) possui um conjunto maior e mais complexo de instruções, algumas das quais podem requerer vários ciclos de clock para serem executadas.
7) Qual das seguintes opções representa uma arquitetura comumente usada em dispositivos móveis, como smartphones e tablets?
a) x86
b) ARM
c) MIPS
d) PowerPC
Resposta: b) ARM
8) A Unidade de Controle (UCP) é responsável por interpretar e executar as instruções em um computador.
Resposta: Verdadeiro, é responsável por interpretar e executar as instruções em um computador. A UCP coordena e controla todas as operações realizadas pelo computador, incluindo a busca, decodificação e execução das instruções do programa armazenado na memória. É considerada o “cérebro” do computador, responsável pela realização de cálculos, tomada de decisões lógicas e execução de tarefas.
9) Explique brevemente a história dos computadores, destacando suas principais fases e avanços tecnológicos.
Resposta: A história dos computadores pode ser dividida em várias fases significativas. Começou com dispositivos mecânicos, como o ábaco, utilizado para realizar cálculos simples. Posteriormente, surgiram máquinas como as calculadoras mecânicas de Blaise Pascal e Gottfried Leibniz.
Na década de 1940, surgiram os primeiros computadores eletrônicos, como o ENIAC e o EDVAC, que utilizavam válvulas eletrônicas para processamento de dados. A introdução do transistor na década de 1950 permitiu o desenvolvimento de computadores menores e mais eficientes.
A década de 1960 marcou o surgimento dos computadores de segunda geração, que utilizavam circuitos integrados. Na década de 1970, os computadores de terceira geração foram desenvolvidos, utilizando microprocessadores e memórias de semicondutores.
A partir da década de 1980, a computação pessoal se popularizou com o advento dos computadores pessoais (PCs). Os avanços tecnológicos continuaram resultando em computadores mais poderosos e compactos, como os laptops e os dispositivos móveis.
10) Qual das seguintes opções não é uma arquitetura de processador comumente utilizada em computadores pessoais?
a) x86
b) ARM
c) MIPS
d) RISC-V
Resposta: d) RISC-V
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número 10 em binário
a)10
b)100
c)101
d)1010
R:d)1010
número 255 em hexadecimal
a)FF
b)0F
c)AA
d)37
R:a)FF
Os primeiros computadores eram grandes demais porque?
Os primeiros computadores usavam válvulas eletrônicas, e fitas magnéticas.
Assinale verdadeiro ou falso
( )As fitas eletromagnéticas tem mais capacidade de memória que um pendrive de 2gb
( )As válvulas foram substituídas por transistores
( )O primeiro computador usava transistores
( )O uso de CI nos computadores reduziu seu tamanho
R:F,V,F,V
A arquitetura de von neumann e composta por quatro unidades entrada, memória, lógica e
de controle, assinale a alternativa incorreta
( )Unidade lógica e aritmética – processa os dados
( )Unidade de entrada – provê instruções e dados ao sistema
( )Unidade de controle – controla a execução das instruções e o processamento dos dados
( )Unidade de memória – armazena os dados do sistema
( )unidade operacional –opera o sistema operacional
R:( )unidade operacional –opera o sistema operacional
A técnica pipelines e usada para obter uma
a)Redução da complexidade do processamento
b)Maior necessidade de recursos de hardware significativamente maiores
c)Maior eficiência e paralelismo na execução de tarefas
d)Aumento do tempo de execução de tarefas
R:c)Maior eficiência e paralelismo na execução de tarefas
A CPU é responsável por
a)armazenar memória
b)unicamente o processamento gráfico
c)realizar o processamento de operações do computador
d)Realizar cálculos matemáticos complexos
R:c)realizar o processamento de operações do computador
Sobre arquitetura RISC e CISC assinale a alternativa
(a)RISC tem um conjunto menor de instruções
(b)CISC faz uso de microcódigo
(c)Cpu híbridos podem usar as duas arquiteturas
(d)Todas estão corretas.
R:(d)Todas estão corretas.
Qual a função dos barramentos
São um conjunto de linhas de comunicação que permitem a interligação entre dispositivos, como a CPU.
Arquiteturas Mobile faz uso processadores ARM que tem como vantagem
(a)Eficiência energética
(b)Portabilidade devido ao seu design compacto
(c)Desempenho equilibrado
(d)Todas estão corretas.
R:(d)Todas estão corretas.
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De que forma a arquitetura Harvard se diferencia da de Von Neumann?
Essas duas arquiteturas se diferem na forma de estrutura em que instruções e
dados podem ser transferidos. A arquitetura de Von Neumann compartilha do
mesmo barramento para a transferência de instruções e dados entre a memoria e o
processador, limitando a transferência para somente um deles a cada ciclo do
processador, requerendo dois ciclos para que a instrução e o dado sejam
transferidos.
Na arquitetura Harvard, no entanto, há barramentos dedicados para a transferência
de instruções e dados de forma separado, permitindo que em um único ciclo ocorra
as duas ações. Em contrapartida, a fabricação de processadores dessa arquitetura
é mais caro devido ao maior uso de barramentos.
Realize a conversão de base dos seguintes números (10 números,
conversões entre base 2, 8, 10 e 16)
a. 10011001 (base 2) para base 10
1 * 2^7 + 0 * 2^6 + 0 * 2^5 + 1 * 2^4 + 1 * 2^3 + 0 * 2^2 + 0 * 2^1 + 1 * 2^0
128 + 16 + 8 + 1 = 153
b. 10101101 (base 2) para base 10
1 * 2^7 + 0 * 2^6 + 1 * 2^5 + 0 * 2^4 + 1 * 2^3 + 1 * 2^2 + 0 * 2^1 + 1 * 2^0
128 + 32 + 8 + 4 + 1 = 173
PR
c. 378 (base 10) para base 2
378 / 2 = 189 (0)
189 / 2 = 94 (1)
94 / 2 = 47 (0)
47 / 2 = 23 (1)
23 / 2 = 11 (1)
11 / 2 = 5 (1)
5 / 2 = 2 (1)
2 / 2 = 1 (0)
1 / 2 = 0 (1)
De baixo para cima: 101111010
d. 493 (base 10) para base 2
493 / 2 = 246 (1)
246 / 2 = 123 (0)
123 / 2 = 61 (1)
61 / 2 = 30 (1)
30 / 2 = 15 (0)
15 / 2 = 7 (1)
7 / 2 = 3 (1)
3 / 2 = 1 (1)
1 / 2 = 0 (1)
De baixo para cima: 111101101
e. 11001010 (base 2) para base 16
1100 (b2) = 8 + 4 (b10) = 12 (b10) = C
1010 (b2) = 8 + 2 (b10) = 10 (b10) = A
De cima para baixo: CA
f. 37831 (base 10) para base 16
37831 / 16 = 2364 (7)
2364 / 16 = 147 (12 = C)
147 / 16 = 9 (3)
9 / 16 = 0 (9)
De baixo para cima: 93C7
g. 6032 (base 8) para base 2
6 * 8^3 + 0 * 8^2 + 3 * 8^1 + 2 * 8^0
3072 + 24 + 2 = 3098 (base 10)
3098 / 2 = 1549 (0)
1549 / 2 = 774 (1)
774 / 2 = 387 (0)
387 / 2 = 193 (1)
193 / 2 = 96 (1)
96 / 2 = 48 (0)
48 / 2 = 24 (0)
24 / 2 = 12 (0)
12 / 2 = 6 (0)
6 / 2 = 3 (0)
3 / 2 = 1 (1)
1 / 2 = 0 (1)
De baixo para cima : 110000011010
h. 312 (base 8) para base 2
3 * 8^2 + 1 * 8^1 + 2 * 8^0 = 192 + 8 + 2 = 202 (base 10)
202 / 2 = 101 (0)
101 / 2 = 50 (1)
50 / 2 = 25 (0)
25 / 2 = 12 (1)
12 / 2 = 6 (0)
6 / 2 = 3 (0)
3 / 2 = 1 (1)
1 / 2 = 0 (1)
De baixo para cima: 11001010
i. 1011 (base 8) para base 10
1 * 8^3 + 0 * 8^2 + 1 * 8^1 + 1 * 8^0 = 512 + 8 + 1 = 521
j. 2562 (base 8) para base 10
2 * 8^3 + 5 * 8^2 + 6 * 8^1 + 2 * 8^0 = 1024 + 320 + 48 + 2 = 1394
Defina os 4 tipos de arquiteturas da taxonomia de Flynn, com exemplos
Práticos
SISD – Computadores antigos e microcontroladores, com arquitetura relativamente
simples e destinados a execução de uma tarefa específica. O processamento ocorre
puramente de forma sequencial, sem o uso do paralelismo.
SIMD – Unidades de processamento gráfico (GPU), a partir de uma única instrução,
uma grande quantidade de dados é processada em paralelo, também aplicados para
fins científicos a partir de padronizações de GPGPU (uso da GPU para além de
processamento gráfico)
MISD – Pouco usado comercialmente, é empregado onde se precisa de redundância e
precisão em processamento de dados, como no controle de um sistema de voo, não
podendo ocorrer falhas.
MIMD – Vários dados são processados por vários processadores de forma autônoma
em um espaço compartilhado de memória, é geralmente usado em servidores de
clusters, e na produção de filmes e animações com efeitos de computação gráfica
(CGI) – denominados “Renderfarms”
Quais métodos podem ser empregados para habilitar o paralelismo?
Pipelining: sob diferentes instruções, uma linha de tarefas em série, sendo iguais
para todas as instruções, é executada começando em uma, e sequencialmente
começando com um leve “atraso” nas outras instruções, de forma a fazer com que
cada instrução seja executada com uma tarefa diferente.
Time-slicing (Preemptivo): várias tarefas são enfileiradas para terem seu tempo de
execução. A partir disso, o processador disponibiliza um tempo igual para a
execução de cada tarefa diferente, parando uma e começando a outra assim com o
tempo alocado para a tarefa acaba.
Tempo real: Um avanço do método preemptivo, o paralelismo pelo método do
tempo real se diferencia pela flexibilidade em que as tarefas tem a sua divisão de
tempo, de forma que certas tarefas que ficariam prejudicadas no time-slicing serem
paradas “faltando pouco” para terminar a execução, serem disponibilizadas um
pouco mais tempo para que se possa concluir a execução
Como uma aplicação de microcontrolador se diferencia de um sistema
operacional?
Para aplicações desenvolvidas para sistemas de microcontroladores, é desejado
uma rápida resposta sobre o uso de periféricos que estão conectados sob o
microcontroladores, porém as tarefas que estão sendo realizadas costumam ser
especializadas, geralmente não precisando de um verdadeiro paralelismo para que
a tarefa seja realizada. Já no sistema operacional, há um grande enfoque na
abstração no seu funcionamento e um grande foco em paralelismo, de forma que a
divisão de tarefas e a “carga bruta” da programação seja feita pelo próprio sistema,
com o usuário não precisando se preocupar a baixo nível.
6 – Qual foi o primeiro computador eletrônico de grande escala e de uso geral?
a) ENIAC
b) UNIVAC
c) IBM 7090
d) Cray-1
Resposta correta: a) ENIAC
7 – Verdadeiro ou falso:
A arquitetura de Von Neumann foi proposta por John von Neumann na década de 1940 e é amplamente utilizada até os dias de hoje.
Resposta correta: Verdadeiro
8 – Explique o funcionamento da Unidade Central de Processamento (UCP) em um computador.
R: A Unidade Central de Processamento (UCP) é o componente principal de um computador responsável por executar as instruções e processar os dados. Ela é composta pela Unidade de Controle (UC) e pela Unidade Lógica Aritmética (ULA). A UC é responsável por buscar as instruções na memória, decodificá-las e controlar as operações de busca e armazenamento de dados. Já a ULA realiza operações aritméticas e lógicas, como adição, subtração e comparação. A UCP trabalha em conjunto com a memória principal e os dispositivos de entrada e saída para realizar as tarefas de processamento de dados.
9 – Qual das seguintes afirmações é verdadeira em relação ao pipeline de processamento?
a) É uma técnica que permite a execução de múltiplas instruções simultaneamente.
b) É uma técnica utilizada apenas em arquiteturas RISC.
c) É uma técnica que não afeta o desempenho do processamento de dados.
d) É uma técnica que não é mais utilizada atualmente.
Resposta correta: a) É uma técnica que permite a execução de múltiplas instruções simultaneamente.
10 – Verdadeiro ou falso:
A arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computer) é caracterizada por possuir um conjunto reduzido de instruções, o que facilita sua programação.
Resposta correta: Falso
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Conversões de Sistemas Numéricos:
a) (Múltipla escolha) Qual é o valor decimal correspondente ao número binário 1011?
i) 6
ii) 7
iii) 9
iv) 11
História dos Computadores:
b) (Dissertativa) Explique brevemente a importância do ENIAC na história dos computadores.
Von Neumann:
c) (Verdadeiro ou falso) O modelo de Von Neumann é baseado em uma arquitetura onde a memória e a unidade de processamento são separadas.
UCP (Unidade Central de Processamento):
d) (Múltipla escolha) Qual das seguintes opções não faz parte da UCP?
i) Registradores
ii) Unidade de controle
iii) Barramentos
iv) Unidade lógica e aritmética
Pipeline:
e) (Dissertativa) Descreva o conceito de pipeline em arquitetura de computadores e explique seus benefícios.
RISC (Reduced Instruction Set Computer):
f) (Verdadeiro ou falso) A arquitetura RISC é caracterizada por ter um conjunto reduzido de instruções complexas.
CISC (Complex Instruction Set Computer):
g) (Múltipla escolha) Qual das seguintes características está associada à arquitetura CISC?
i) Conjunto de instruções limitado
ii) Instruções complexas e extensas
iii) Maior número de registradores
iv) Arquitetura baseada em pipeline
Barramentos:
h) (Dissertativa) Explique o papel dos barramentos na comunicação entre os componentes de um computador.
Arquiteturas Mobile:
i) (Verdadeiro ou falso) As arquiteturas mobile são projetadas para otimizar o consumo de energia e o desempenho em dispositivos móveis, como smartphones e tablets.
(Múltipla escolha) Qual das seguintes opções não é um tipo de barramento comumente encontrado em sistemas computacionais?
a) Barramento de dados
b) Barramento de endereço
c) Barramento de controle
d) Barramento de exibição
Respostas:
1. a) iv) 11
2. b) O ENIAC foi um dos primeiros computadores eletrônicos de grande escala e marcou o início da era dos computadores modernos. Ele foi projetado para fins militares e ajudou nos cálculos necessários para o desenvolvimento de armas durante a Segunda Guerra Mundial.
3. c) Verdadeiro.
4. d) iii) Barramentos.
5. e) O pipeline é um conceito em que várias etapas de execução de instruções são sobrepostas, permitindo que várias instruções sejam processadas simultaneamente. Isso melhora o desempenho e a eficiência do processador.
6. f) Falso.
7. g) ii) Instruções complexas e extensas.
8. h) Os barramentos são vias de comunicação que permitem a transferência de dados entre a CPU, a memória e os dispositivos de entrada e saída.
Eles desempenham um papel fundamental na interconexão dos componentes de um sistema computacional.
9. i) Verdadeiro.
10. d) Barramento de exibição.
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Questão de múltipla escolha: Qual sistema numérico é utilizado internamente pelos computadores modernos para representar e manipular dados? a) Sistema binário b) Sistema decimal c) Sistema hexadecimal d) Sistema octal
Resposta: a) Sistema binário
Questão verdadeiro ou falso: A arquitetura de Von Neumann é caracterizada pela separação entre a unidade de processamento e a memória. Resposta: Verdadeiro
Questão dissertativa: Explique brevemente a arquitetura de Von Neumann e seus principais componentes. Resposta: A arquitetura de Von Neumann é um modelo que descreve a estrutura básica de um computador, composta pelos seguintes componentes: unidade central de processamento (UCP), unidade de controle, memória e dispositivos de entrada e saída. A UCP é responsável pela execução das instruções e pelo processamento dos dados, enquanto a unidade de controle coordena as operações do computador. A memória armazena as instruções e os dados, e os dispositivos de entrada e saída permitem a interação com o mundo externo.
Questão de múltipla escolha: O que significa a sigla UCP em relação a computadores? a) Unidade Central de Processamento b) Unidade de Controle e Processamento c) Unidade de Controle do Processador d) Unidade de Controle de Programas
Resposta: a) Unidade Central de Processamento
Questão verdadeiro ou falso: O pipeline é uma técnica utilizada para aumentar o desempenho dos processadores, permitindo a execução simultânea de múltiplas instruções. Resposta: Verdadeiro
Questão dissertativa: Explique brevemente a diferença entre arquitetura RISC e CISC. Resposta: A arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computing) é caracterizada por ter um conjunto de instruções simples e de tamanho fixo, com a ideia de executar instruções em um único ciclo de clock. Já a arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computing) possui instruções mais complexas e de tamanhos variáveis, o que permite realizar operações mais sofisticadas em um único comando, porém demanda mais ciclos de clock para serem executadas.
Questão de múltipla escolha: Qual é o componente responsável pela transmissão de dados entre os diversos componentes de um computador? a) Barramento b) UCP c) Memória RAM d) Unidade de Controle
Resposta: a) Barramento
Questão verdadeiro ou falso: As arquiteturas Mobile são projetadas especificamente para dispositivos portáteis, como smartphones e tablets. Resposta: Verdadeiro
Questão dissertativa: Descreva as principais características das arquiteturas Mobile e como elas se diferem das arquiteturas tradicionais de computadores. Resposta: As arquiteturas Mobile são projetadas para dispositivos portáteis e têm algumas características específicas, como baixo consumo de energia, tamanho reduzido, processamento eficiente em termos de espaço e capacidade de processamento gráfico aprimorada para lidar com aplicativos e recursos multimídia em dispositivos móveis. Essas arquiteturas também podem apresentar processadores com núcleos de baixa potência para economizar energia em situações de uso mais leve.
Questão de múltipla escolha: Qual é o sistema numérico mais comumente utilizado para representar dados em dispositivos móveis e computadores modernos? a) Sistema binário b) Sistema decimal c) Sistema hexadecimal d) Sistema octal
Resposta: a) Sistema binário
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1) A arquitetura de computadores proposta por Von Neumann é baseada em:
a) Computadores analógicos
b) Computadores digitais
c) Computadores híbridos
d) Computadores quânticos
Resposta: b) Computadores digitais
2) Qual é o sistema numérico utilizado pelos computadores para representar informações internamente?
a) Decimal
b) Binário
c) Octal
d) Hexadecimal
Resposta: b) Binário
3 A Unidade de Controle de Processamento (UCP) é responsável por:
a) Realizar cálculos matemáticos complexos
b) Armazenar dados temporários
c) Controlar e coordenar as atividades do computador
d) Exibir informações na tela do computador
Resposta: c) Controlar e coordenar as atividades do computador
4 A sigla RISC significa:
a) Reduced Instruction Set Computer
b) Random Instruction Set Computer
c) Real Instruction Set Computer
d) Reliable Instruction Set Computer
Resposta: a) Reduced Instruction Set Computer
5) O pipeline é uma técnica utilizada para:
a) Armazenar dados em memória de forma temporária
b) Aumentar o desempenho do processador, permitindo a execução simultânea de várias instruções
c) Conectar periféricos externos ao computador
d) Realizar operações matemáticas de ponto flutuante
Resposta: b) Aumentar o desempenho do processador, permitindo a execução simultânea de várias instruções
6) Qual das seguintes opções não é uma arquitetura de processador comumente utilizada em computadores pessoais?
a) x86
b) ARM
c) MIPS
d) RISC-V
Resposta: d) RISC-V
7)A arquitetura de Von Neumann é baseada na separação física entre a unidade de controle e a unidade de processamento.
Resposta: Falso
8)Qual é a função principal da Unidade de Controle (UC)?
a) Executar operações matemáticas complexas
b) Controlar e coordenar as atividades do processador
c) Armazenar dados permanentes
d) Converter dados analógicos em digitais
Resposta: b) Controlar e coordenar as atividades do processador
9)Verdadeiro ou falso: A arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computer) é caracterizada pela presença de um conjunto reduzido de instruções complexas.
Resposta: Falso
10) Qual das seguintes opções representa uma arquitetura comumente usada em dispositivos móveis, como smartphones e tablets?
a) x86
b) ARM
c) MIPS
d) RISC-V
Resposta: b) ARM
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Questão 1 (Múltipla escolha): Qual é o método utilizado para converter um número binário em um número decimal?
a) Multiplicação
b) Adição
c) Subtração
d) Divisão
Resposta: d) Divisão
Questão 2 (Verdadeiro ou falso): A arquitetura de Von Neumann é caracterizada pela separação de instruções e dados em memórias distintas.
Resposta: Falso
Questão 3 (Dissertativa): Explique o conceito de Unidade de Controle da CPU.
Resposta: A Unidade de Controle (UC) é responsável por coordenar e controlar as atividades de uma CPU. Ela interpreta as instruções do programa armazenadas na memória e gera os sinais de controle necessários para executar essas instruções. A UC também é responsável por gerenciar o fluxo de dados entre as diferentes partes da CPU e controlar o acesso à memória e aos dispositivos de entrada/saída.
Questão 4 (Múltipla escolha): Qual dos seguintes barramentos é responsável por transferir dados entre a CPU e a memória principal?
a) Barramento de endereços
b) Barramento de controle
c) Barramento de dados
d) Barramento de expansão
Resposta: c) Barramento de dados
Questão 5 (Verdadeiro ou falso): O pipeline é uma técnica que permite a execução simultânea de múltiplas instruções em diferentes estágios de processamento.
Resposta: Verdadeiro
Questão 6 (Dissertativa): Explique a diferença entre arquiteturas RISC e CISC.
Resposta: A arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer) possui um conjunto de instruções simples e padronizado, com execução em um único ciclo de clock. Já a arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computer) possui um conjunto de instruções mais complexas, algumas requerendo múltiplos ciclos de clock para serem executadas. As arquiteturas RISC tendem a ser mais eficientes em termos de desempenho e consumo de energia, enquanto as arquiteturas CISC permitem a execução de instruções mais complexas em menos etapas, sendo potencialmente mais eficientes em termos de espaço de memória.
Questão 7 (Múltipla escolha): Qual das seguintes opções não é um sistema numérico comumente utilizado em computação?
a) Binário
b) Octal
c) Hexadecimal
d) Decimal
Resposta: d) Decimal
Questão 8 (Verdadeiro ou falso): As arquiteturas mobile são projetadas especificamente para dispositivos móveis, como smartphones e tablets.
Resposta: Verdadeiro
Questão 9 (Dissertativa): Descreva brevemente a história dos computadores, destacando as principais gerações. Resposta: A história dos computadores é dividida em gerações. A primeira geração, nas décadas de 1940 e 1950, foi marcada pelos computadores eletrônicos de válvulas, como o ENIAC.
A segunda geração, nas décadas de 1950 e 1960, foi caracterizada pelos computadores transistorizados, que eram menores, mais rápidos e mais confiáveis que seus predecessores. A terceira geração, nas décadas de 1960 e 1970, trouxe os circuitos integrados, que permitiam a colocação de vários componentes eletrônicos em um único chip de silício.
A quarta geração, a partir da década de 1970, viu a introdução dos microprocessadores, que integravam a CPU completa em um único chip. Isso possibilitou a popularização dos computadores pessoais. A quinta geração, a partir da década de 1980, trouxe avanços na capacidade de processamento e na interação humano-computador, com o desenvolvimento da inteligência artificial e das interfaces gráficas.
Questão 10 (Múltipla escolha): Qual é o principal componente responsável pelo processamento e execução de instruções em um computador?
a) Unidade de Controle (UC)
b) Unidade de Aritmética e Lógica (UAL)
c) Unidade de Processamento Central (UPC)
d) Unidade de Processamento Central (UCP)
Resposta: d) Unidade de Processamento Central (UCP)
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Questão 1: (Múltipla escolha – Conversões de Sistemas Numéricos) Qual é o valor decimal
equivalente do número binário “1010”?
a) 2 b) 5 c) 8 d) 10
Resposta: c) 8
Questão 2: (Verdadeiro ou Falso – História dos Computadores) Alan Turing foi um dos
pioneiros da computação e contribuiu significativamente para a quebra dos códigos
alemães durante a Segunda Guerra Mundial.
Resposta: Verdadeiro
Questão 3: (Dissertativa – Von Neumann) Explique brevemente o conceito de arquitetura
de Von Neumann.
Resposta: A arquitetura de Von Neumann é um modelo conceitual para a construção de
computadores. Ela é baseada em um sistema em que as instruções e os dados são
armazenados na mesma memória, permitindo que tanto instruções quanto dados sejam
buscados e processados pela Unidade Central de Processamento (UCP).
Questão 4: (Múltipla escolha – UCP) Qual das seguintes opções é uma função principal da
Unidade Central de Processamento (UCP)?PR
a) Armazenar dados permanentemente. b) Executar instruções do programa. c) Gerenciar a
comunicação com dispositivos de entrada e saída. d) Fornecer energia ao computador.
Resposta: b) Executar instruções do programa.
Questão 5: (Verdadeiro ou Falso – Pipeline) No pipeline de processamento, cada estágio do
pipeline opera em uma instrução completa antes de passar para a próxima instrução.
Resposta: Falso
Questão 6: (Dissertativa – RISC) Explique o conceito de arquitetura RISC (Reduced
Instruction Set Computer).
Resposta: A arquitetura RISC é um tipo de arquitetura de computador que se caracteriza
pelo uso de um conjunto de instruções reduzido e simples. Nessa arquitetura, as
instruções são executadas em ciclos de clock fixos e o foco é dado ao desempenho
otimizado das instruções mais comuns.
Questão 7: (Múltipla escolha – CISC) CISC (Complex Instruction Set Computer) é uma
arquitetura de computador que:
a) Utiliza um conjunto reduzido de instruções. b) Prioriza a execução de instruções de
tamanho fixo. c) Possui instruções complexas que podem realizar várias tarefas em um
único comando. d) Requer um tempo de clock mais rápido para a execução das instruções.
Resposta: c) Possui instruções complexas que podem realizar várias tarefas em um único
comando.
Questão 8: (Verdadeiro ou Falso – Barramentos) Os barramentos em um computador são
responsáveis por conectar todos os componentes, permitindo a transferência de dados e
sinais entre eles.
Resposta: Verdadeiro
Questão 9: (Verdadeiro ou Falso – Arquiteturas Mobile) As arquiteturas de processadores
utilizadas em dispositivos móveis são projetadas para oferecer alto desempenho em
tarefas computacionais complexas.
Resposta: Falso
Questão 10: (Múltipla escolha – Conversões de Sistemas Numéricos) Qual é o valor
hexadecimal correspondente ao número binário “1101”?
a) D b) 13 c) A d) 7
Resposta: b) 13
Questão 11: (Verdadeiro ou Falso – História dos Computadores) O primeiro computador
eletrônico digital de grande escala foi o ENIAC, desenvolvido nos anos 1940.
Resposta: Verdadeiro
Questão 12: (Dissertativa – Von Neumann) Explique a função da Unidade de Controle (UC)
em uma arquitetura de Von Neumann.
Resposta: A Unidade de Controle é responsável por controlar as operações do
computador. Ela interpreta as instruções, controla a busca e a execução das instruções na
memória, coordena os componentes do computador e garante a correta sequência de
operações.
Questão 13: (Múltipla escolha – UCP) Qual das seguintes opções NÃO é uma das principais
partes da Unidade Central de Processamento (UCP)?
a) Unidade de Controle. b) Unidade Lógica e Aritmética. c) Registradores. d) Barramentos
de comunicação.
Resposta: d) Barramentos de comunicação.
Questão 14: (Verdadeiro ou Falso – Pipeline) O pipeline de processamento permite a
execução de múltiplas instruções simultaneamente, aumentando o desempenho do
processador.
Resposta: Verdadeiro
Questão 15: (Dissertativa – RISC) Cite duas vantagens da arquitetura RISC em relação à
arquitetura CISC.
Resposta: Duas vantagens da arquitetura RISC em relação à arquitetura CISC são: maior
eficiência no tempo de execução das instruções devido ao uso de instruções mais simples
e menor consumo de energia.
Questão 16: (Múltipla escolha – CISC) Uma característica comum da arquitetura CISC é:
a) Uso exclusivo de memória cache. b) Conjunto de instruções reduzido. c) Execução de
instruções em ciclos de clock fixos. d) Presença de instruções complexas com tamanhos
variados.
Resposta: d) Presença de instruções complexas com tamanhos variados.
Questão 17: (Verdadeiro ou Falso – Barramentos) Os barramentos de um computador
podem ser classificados em barramento de dados, barramento de endereços e barramento
de controle.
Resposta: Verdadeiro
Questão 18: (Dissertativa – Arquiteturas Mobile) Explique a importância da eficiência
energética nas arquiteturas de processadores utilizadas em dispositivos móveis.
Resposta: A eficiência energética é crucial nas arquiteturas de processadores de
dispositivos móveis devido às limitações de energia e duração da bateria. Uma maior
eficiência energética permite que os dispositivos móveis sejam utilizados por períodos
mais longos sem a necessidade de recarga, além de contribuir para um menor
aquecimento e uma maior durabilidade da bateria.
Questão 19: (Múltipla escolha – Conversões de Sistemas Numéricos) Qual é o valor hexadecimal
correspondente ao número binário “10111010”?
a) BA b) 5A c) EA d) 7A
Resposta: d) 7A
Questão 20: (Verdadeiro ou Falso – História dos Computadores) O primeiro computador eletrônico
digital, chamado Colossus, foi desenvolvido durante a Segunda Guerra Mundial para ajudar na
criptografia de códigos alemães.
Resposta: Verdadeiro
Questão 21: (Dissertativa – Arquiteturas Mobile) Explique a diferença entre arquitetura de
processadores de dispositivos móveis e arquitetura de processadores de desktops.
Resposta: A arquitetura de processadores de dispositivos móveis é projetada levando em
consideração restrições de energia, tamanho e dissipação de calor. Os processadores de dispositivos
móveis são otimizados para oferecer eficiência energética, tamanho compacto e bom desempenho
em tarefas comuns de dispositivos móveis, como navegação na web e execução de aplicativos. Por
outro lado, os processadores de desktops são projetados para oferecer alto desempenho em uma
variedade de tarefas, incluindo jogos, edição de vídeo e renderização 3D, sem preocupações
significativas com restrições de energia e tamanho.
Questão 22: (Verdadeiro ou Falso – História dos Computadores) O computador pessoal
(PC) foi popularizado durante a década de 1980.
Resposta: Verdadeiro
Questão 23: (Dissertativa – Von Neumann) Explique o princípio básico da arquitetura de
Von Neumann.
Resposta: O princípio básico da arquitetura de Von Neumann é a ideia de armazenar tanto
as instruções do programa quanto os dados na mesma memória, permitindo que o
computador busque, execute e armazene informações em uma sequência ordenada de
operações.
Questão 24: (Múltipla escolha – UCP) Qual das seguintes opções NÃO é uma unidade
funcional da UCP?
a) Unidade de Controle. b) Unidade de Armazenamento. c) Unidade Lógica e Aritmética. d)
Registradores.
Resposta: b) Unidade de Armazenamento.
Questão 25: (Verdadeiro ou Falso – Pipeline) O pipeline de processamento permite a
execução de múltiplas instruções simultaneamente, dividindo-as em estágios
independentes.
Resposta: Verdadeiro
Questão 26: (Dissertativa – RISC) Explique o conceito de pipeline de instruções em uma
arquitetura RISC.
Resposta: O pipeline de instruções em uma arquitetura RISC consiste em dividir o
processamento de instruções em múltiplos estágios independentes. Cada estágio do
pipeline executa uma etapa específica, como busca de instrução, decodificação, execução e
armazenamento. Isso permite que várias instruções sejam processadas em paralelo,
aumentando a eficiência e o desempenho do processador.
Questão 27: (Múltipla escolha – CISC) Uma característica comum da arquitetura CISC é:
a) Uso exclusivo de barramento de endereços. b) Conjunto de instruções reduzido. c)
Tempo de execução uniforme para todas as instruções. d) Presença de instruções
complexas com modos de endereçamento variados.
Resposta: d) Presença de instruções complexas com modos de endereçamento variados.
Questão 28: (Verdadeiro ou Falso – Barramentos) Os barramentos de comunicação em um
computador permitem a transferência de dados somente em uma direção.
Resposta: Fals
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Converta o número 123 da base decimal para a base binária?
Resposta: 1111011
Qual é o componente responsável por armazenar temporariamente os dados e as instruções que serão processados pelo processador?
a) Memória RAM
b) Disco Rígido (HD)
c) Unidade de Controle (UC)
d) Unidade de Processamento Gráfico (GPU)
Resposta: a) Memória RAM
Explique o princípio de funcionamento da Unidade de Controle (UCP) em um computador.
Resposta: A Unidade de Controle (UCP) é responsável por interpretar e executar as instruções armazenadas na memória principal. Ela controla o fluxo de dados e instruções dentro do processador, garantindo a correta sequência de execução das operações. A UCP também coordena a comunicação entre os diferentes componentes do computador, como a memória, a Unidade de Aritmética e Lógica (UAL) e os dispositivos de entrada e saída.
Qual das seguintes opções não faz parte dos componentes básicos de uma CPU (Unidade Central de Processamento)?
a) Unidade de Controle (UCP)
b) Unidade Lógica e Aritmética (ULA)
c) Memória Cache
d) Unidade de Processamento Gráfico (GPU)
Resposta: d) Unidade de Processamento Gráfico (GPU)
O pipeline é uma técnica que permite a execução simultânea de múltiplas instruções em um processador.
Resposta: Verdadeiro
Compare as arquiteturas RISC e CISC em termos de suas características principais.
Resposta: A arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer) utiliza um conjunto de instruções reduzido e simplificado, com tamanho fixo, o que facilita o projeto de processadores mais rápidos e eficientes. Ela prioriza o desempenho e a simplicidade, delegando a complexidade para o software. Já a arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computer) possui um conjunto de instruções mais extenso e complexo, permitindo a execução de operações mais sofisticadas em uma única instrução. Isso pode facilitar a programação, mas pode resultar em processadores mais lentos e complexos.
Qual dos seguintes barramentos é responsável por conectar o processador à memória principal?
a) Barramento de Dados
b) Barramento de Endereço
c) Barramento de Controle
d) Barramento de E/S (Entrada/Saída)
Resposta: b) Barramento de Endereço
As arquiteturas mobile são projetadas especificamente para dispositivos móveis, como smartphones e tablets.
Resposta: Verdadeiro
Explique a importância da conversão entre sistemas numéricos (por exemplo, binário para decimal) no contexto da organização de computadores.
Resposta: A conversão entre sistemas numéricos é fundamental na organização de computadores, pois permite representar e manipular informações de diferentes formas. O sistema binário é amplamente utilizado na representação interna de dados em computadores, enquanto o sistema decimal é mais intuitivo para os humanos. A conversão entre esses sistemas é essencial para a comunicação entre humanos e computadores, além de ser importante para o desenvolvimento e depuração de programas, análise de desempenho de algoritmos e compreensão dos fundamentos da computação.
Qual dos seguintes dispositivos de entrada/saída é mais comumente encontrado em dispositivos móveis?
a) Teclado
b) Mouse
c) Tela sensível ao toque (Touchscreen)
d) Impressora
Resposta: c) Tela sensível ao toque (Touchscreen)
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Questão 1 (Múltipla escolha):
Qual é a principal função da Unidade de Aritmética e Lógica (UAL) em um computador?
a) Armazenar os dados processados
b) Executar operações aritméticas e lógicas
c) Controlar o fluxo de instruções
d) Gerenciar a comunicação com a memória
Resposta: b) Executar operações aritméticas e lógicas
Questão 2 (Verdadeiro ou falso):
O modelo de arquitetura de Von Neumann é caracterizado pela presença de memória cache.
Resposta: Falso
Questão 3 (Dissertativa):
Explique o conceito de barramento em um sistema computacional.
Resposta: Um barramento é um conjunto de linhas de comunicação que permitem a transferência de dados, endereços e sinais de controle entre os diferentes componentes de um sistema computacional, como a CPU, a memória e os dispositivos de entrada/saída. Ele serve como um canal de comunicação compartilhado, permitindo que as informações sejam transmitidas de forma eficiente e sincronizada.
Questão 4 (Múltipla escolha):
Qual é o principal objetivo da técnica de pipeline em um processador?
a) Aumentar a quantidade de memória cache disponível
b) Reduzir o número de instruções executadas por ciclo de clock
c) Acelerar a execução simultânea de múltiplas instruções
d) Minimizar o tempo de acesso à memória principal
Resposta: c) Acelerar a execução simultânea de múltiplas instruções
Questão 5 (Verdadeiro ou falso):
As arquiteturas RISC são conhecidas por terem um conjunto de instruções mais complexas e diversificado em comparação com as arquiteturas CISC.
Resposta: Falso
Questão 6 (Dissertativa):
Descreva as principais diferenças entre arquiteturas de 32 bits e 64 bits.
Resposta: As arquiteturas de 32 bits e 64 bits se diferenciam principalmente pela quantidade de dados que podem ser processados de uma só vez. Enquanto uma arquitetura de 32 bits pode lidar com instruções e dados de até 32 bits de largura, uma arquitetura de 64 bits permite instruções e dados de até 64 bits de largura. Isso resulta em maior capacidade de endereçamento, possibilitando o acesso a uma quantidade muito maior de memória. Além disso, arquiteturas de 64 bits podem executar operações mais complexas e lidar com cálculos de números muito grandes com mais eficiência.
Questão 7 (Múltipla escolha):
Qual dos seguintes barramentos é responsável pela transmissão de endereços de memória?
a) Barramento de endereços
b) Barramento de controle
c) Barramento de dados
d) Barramento de expansão
Resposta: a) Barramento de endereços
Questão 8 (Verdadeiro ou falso):
As arquiteturas mobile têm como objetivo principal otimizar o desempenho para tarefas computacionais de alto consumo energético.
Resposta: Falso
Questão 9 (Dissertativa):
Explique o funcionamento do ciclo de busca e execução de uma instrução em uma arquitetura Von Neumann.
Resposta: No ciclo de busca e execução, a Unidade de Controle busca a próxima instrução a ser executada na memória principal, utilizando o contador de programa (PC) para obter o endereço da próxima instrução. Em seguida, a instrução é carregada na Unidade de Controle, que a decodifica e gera os sinais de controle apropriados para realizar a operação indicada pela instrução. A Unidade de Controle coordena então as demais unidades do processador, como a UAL e a UCP, para executar a instrução.
Questão 10 (Múltipla escolha):
Qual é a base do sistema numérico hexadecimal?
a) Base 2
b) Base 8
c) Base 10
d) Base 16
Resposta: d) Base 16
Espero que essas questões adicionais sejam úteis para os estudos em Organização de Computadores!
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1) Converta os seguintes números de decimal para binário:
a) 13
b) 7
c) 128
d) 1024
2) A representação do número 1101100012 em Hexadecimal é:
a) F12
b) 100
c) A45
d) 6B8
e) 1B1
3) Marque (V) para verdadeiro e (F) para falso sobre a CPU:
( ) É onde são executadas as instruções dos computadores.
( ) Decodifica as instruções de um código e transforma em linguagem de máquina.
( ) É somente um relógio gerador de pulsos.
( ) É composta por 2 unidades: Controle e Lógica e aritmética.
4) Sobre a UAL é correto afirmar:
a) É onde são executadas as instruções dos computadores.
b) É responsável por efetuar operações matemáticas com os dados.
c) É um contador de instruções.
d) É um registrador de dados da memória.
e) Local onde ficam armazenados os dados e instruções a serem executadas.
5) Em arquiteturas RISC, o conjunto de instruções é reduzido, o que permite uma execução mais rápida e eficiente das instruções individuais.
( ) Verdadeiro
( ) Falso
6) Em arquiteturas CISC, o conjunto de instruções é extenso, incluindo instruções complexas capazes de executar várias operações em um único ciclo.
( ) Verdadeiro
( ) Falso
7) Segundo Flynn existem quatro tipos de arquiteturas, quais são elas?
8) Sobre a técnica de Pipeline é INCORRETO afirmar que:
a) É uma técnica de implementação em que várias instruções são sobrepostas na execução.
b) Reduz o tempo gasto para completar cada instrução individualmente.
c) Aumenta o número de instruções executadas simultaneamente e a taxa de instruções iniciadas e terminadas por unidade de tempo.
d) Hoje a técnica de pipeline é fundamental para tornar os processadores mais rápidos.
9) O que é a lei de Moore?
10) Quais são os seis níveis na máquina de níveis?
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Questão 1 (Múltipla escolha):
Qual é o sistema numérico utilizado pelos computadores para representação e processamento de informações?
a) Sistema binário
b) Sistema decimal
c) Sistema hexadecimal
d) Sistema octal
Questão 2 (Verdadeiro ou Falso):
A arquitetura de Von Neumann é baseada na separação entre a unidade de controle e a unidade de processamento.
Questão 3 (Dissertativa):
Explique o funcionamento do pipeline em arquiteturas de processadores.
Questão 4 (Múltipla escolha):
Qual das seguintes opções NÃO é uma característica da arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer)?
a) Conjunto de instruções reduzido
b) Instruções de tamanho fixo
c) Uso frequente de memória cache
d) Execução de instruções em um único ciclo de clock
Questão 5 (Verdadeiro ou Falso):
Na arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computer), as instruções são mais simples e de tamanho fixo em comparação com a arquitetura RISC.
Questão 6 (Dissertativa):
Descreva o papel dos barramentos em um sistema de computador.
Questão 7 (Múltipla escolha):
Qual dos seguintes não é um componente típico de uma arquitetura de processador em dispositivos móveis?
a) GPU (Unidade de Processamento Gráfico)
b) UCP (Unidade Central de Processamento)
c) SSD (Disco de Estado Sólido)
d) RAM (Memória de Acesso Aleatório)
Questão 8 (Verdadeiro ou Falso):
A conversão de um número decimal para um número binário pode ser realizada utilizando-se o método de divisões sucessivas.
Questão 9 (Dissertativa):
Descreva brevemente a história dos computadores, destacando os principais marcos e evoluções ao longo do tempo.
Questão 10 (Múltipla escolha):
Qual dos seguintes elementos não faz parte da Unidade Central de Processamento (UCP)?
a) Unidade de Controle (UC)
b) Unidade de Aritmética e Lógica (UAL)
c) Unidade de Memória Principal
d) Registradores
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1 – Converta os números abaixo conforme as Bases:
• Decimal > Binário
15 = 1111
67 = 0100 0011
512 = 0010 0000 0000
• Binário > Decimal
10101010 = 170
10010011 = 147
0101011111 = 351
100111100 = 828
• Decimal > Hexadecimal
44 = 2C
79 = 4F
120 = 78
233 = E9
• Binário > Octal/Decimal
110 011 010 = 632 / 410
010 110 111 = 267 / 183
001 110 011 111 = 1637 / 927
010 101 010 101 = 2525 / 1365
101 011 011 101 = 5335 / 2781
001 110 001 110 001 = 16161 / 7281
001 111 111 111 111 = 17777 / 8191
• Hexadecimal > Octal / Decimal (Transformar de Hexa para Binário para depois transformar em Octal)
BF = 277 / 191
2D = 55 / 45
FF = 377 / 255
1C = 34 / 28
9F = 237 / 159
• Octal > Decimal (Elevar a potencias de 8 e depois multiplicar pelo número da mesma posição)
527= 343
234= 156
121= 81
754= 492
2 – Realize a adição dos seguintes números binários:
a) 101010 + 010101 = 111111
b) 111111 + 111110 = 111101
c) 10110011 + 1100101010 =1111011101
d) 101101101101 + 100111001111 = 1010100111100
e) 110111001101 + 100001000101 = 1011000010010
f) 011011000101 + 101111111111 = 1001011000100
3 – O que é uma memória secundária. Cite exemplos dessa memória
A memória secundária é um tipo de memória de armazenamento não volátil em um computador, ou seja, ela retém informações mesmo após o desligamento do sistema. Ao contrário da memória RAM, que é volátil e perde todas as informações armazenadas quando o computador é desligado, a memória secundária mantém os dados armazenados mesmo quando a energia é desligada.
Temos como exemplos o HD, o SSD, o Pen Drive, o Cartão de Memória, entre outros.
4 – Qual a função da memória cache no sistema computacional
A memória cache é um tipo de memória de acesso rápido que fica entre a CPU (unidade central de processamento) e a memória RAM principal. Ela é usada para armazenar dados frequentemente acessados pela CPU, reduzindo o tempo necessário para buscar esses dados na memória principal. (funciona como uma biblioteca de acesso rápido que existe dentro de computadores e dispositivos móveis).
A função principal da memória cache é melhorar o desempenho do sistema, permitindo que a CPU acesse os dados com mais rapidez.
5 – Qual arquitetura tem maior numero de instruções
(a) RISC
(b) CISC
Resp: (B)
6 – Estes aparelhos eletrônicos pertencem a qual classificação de Flynn Calculadoras eletrônicas, Relógios digitais, Controle remoto, Computadores convencionais antigos
(a) MIMD
(b) MISD
(c) SISD
(d) SIMD
Resp: (C)
7 – A categoria_____ envolve o processamento de uma única instrução por múltiplos dados, ou seja, este tipo de processamento é capaz de processar um grande conjunto de dados ao mesmo tempo. Por ser capaz de processar grandes conjuntos de dados com uma única instrução, as máquinas que usufruem desta categoria são: A GPU, que são projetados para lidar com o processamento gráfico em computadores e dispositivos móveis.
(a) MIMD
(b) MISD
(c) SISD
(d) SIMD
Resp: (D)
8 – Conceitue e exemplifique Pipeline.
A técnica pipeline refere-se a um método de processamento de dados em que uma sequência de operações é executada em uma ordem predefinida, com a saída de cada operação servindo como entrada para a próxima. É chamada de “pipeline” porque se assemelha a um sistema de tubos em que os dados fluem de uma etapa para a próxima, como água fluindo por um cano.
9 – Responda com (V) verdadeiro ou (F) falso as seguintes sentenças:
(a) Pipeline é uma Técnica de implementação em que várias instruções são sobrepostas na execução; (V)
(b) Hoje a técnica de pipeline é fundamental para tornar os processadores mais rápidos; (V)
(c) Aumenta o número de instruções executadas simultaneamente e a taxa de instruções iniciadas e terminadas por unidade de tempo; (V)
(d) O pipeline reduz o tempo gasto para completar cada instrução individualmente. Reduz o tempo de execução do processo geral. (F)
Resp: (V, V, V, F)
10 – A técnica de Pipeline é melhor implementada em qual arquitetura?
(a) Reduced Instruction Set Computer
(b) Complex Instruction Set Computer
Resp: (a)
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1)Qual das seguintes opções representa corretamente a sequência correta de conversão do número decimal 37 para binário, octal e hexadecimal?
a) 100101, 45, 25
b) 100111, 47, 27
c) 110001, 61, 31
d) 101001, 51, 21
R: b) 100111, 47, 27
2)A arquitetura de Von Neumann foi desenvolvida na década de 1940 e é caracterizada pela separação de instruções e dados na memória.
Verdadeiro ou Falso?
R: Verdadeiro
3)Explique brevemente o conceito de pipeline em arquitetura de processadores e como ele melhora o desempenho.
R: O pipeline é uma técnica utilizada em arquitetura de processadores para aumentar a eficiência e o desempenho. Consiste em dividir o processamento de uma instrução em várias etapas independentes que são executadas em paralelo. Isso permite que múltiplas instruções sejam processadas simultaneamente, aproveitando melhor os recursos do processador e reduzindo o tempo de execução.
4)Qual das seguintes afirmações é verdadeira sobre a arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer)?
a) Possui um conjunto de instruções complexas e variadas.
b) Foca na redução do número de ciclos de clock por instrução.
c) Utiliza um grande número de instruções diferentes.
d) É conhecida por ser mais adequada para aplicações de alto desempenho.
R: b) Foca na redução do número de ciclos de clock por instrução.
5)Os processadores CISC (Complex Instruction Set Computer) possuem um conjunto de instruções mais simples e limitado em comparação com os processadores RISC.
Verdadeiro ou Falso?
R: Falso
6)Descreva as principais diferenças entre barramentos de dados, barramentos de endereço e barramentos de controle em um sistema de computador.
R: Os barramentos de dados são responsáveis pela transferência de informações entre os componentes do sistema, como a memória e o processador. Os barramentos de endereço são usados para selecionar a localização da memória ou dos dispositivos de entrada/saída a serem acessados. Já os barramentos de controle transmitem sinais de controle que coordenam as operações do sistema, como solicitar uma leitura ou escrita na memória. Cada tipo de barramento tem sua função específica e trabalha em conjunto para o funcionamento adequado do sistema.
7)Qual das seguintes opções representa uma arquitetura mobile comum atualmente?
a) x86
b) ARM
c) MIPS
d) SPARC
R: b) ARM
8)A arquitetura de Von Neumann é caracterizada por ter uma UCP (Unidade Central de Processamento) composta por registradores, unidade lógica e aritmética, e unidade de controle.
Verdadeiro ou Falso?
R: Verdadeiro
9) Explique como as arquiteturas RISC e CISC diferem em relação ao tamanho e complexidade das instruções.
R: As arquiteturas RISC (Reduced Instruction Set Computer) e CISC (Complex Instruction Set Computer) diferem em relação ao tamanho e complexidade das instruções. Os processadores RISC possuem um conjunto de instruções mais simples e de tamanho fixo, com operações básicas que são executadas em um único ciclo de clock. Por outro lado, os processadores CISC possuem um conjunto de instruções mais complexo e variado, com instruções que podem executar várias operações em um único ciclo de clock. As instruções CISC tendem a ser mais longas e podem ter diferentes formatos, o que aumenta a flexibilidade, mas também pode aumentar a complexidade do processador.
10) Qual dos seguintes tipos de cache é projetado para armazenar dados temporariamente próximos ao processador para reduzir a latência de acesso à memória principal?
a) Cache de nível 1 (L1)
b) Cache de nível 2 (L2)
c) Cache de nível 3 (L3)
d) Cache associativo
R: a)
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Qual das seguintes opções é uma conversão correta do número decimal 10 para binário? a. 1010 b. 1001 c. 1110 d. 1100
O primeiro computador eletrônico foi chamado de ENIAC e foi desenvolvido durante a Segunda Guerra Mundial (Verdadeiro ou Falso)
Quem é considerado o pai da arquitetura moderna de computadores?
a. Charles Babbage
b. Alan Turing
c. John von Neumann
d. Ada Lovelace
A UCP (Unidade Central de Processamento) é responsável por realizar operações aritméticas e lógicas. ( Verdadeiro ou Falsou)
Qual é o objetivo do pipeline em um processador?
a. Aumentar a velocidade do clock
b. Reduzir o consumo de energia
c. Aumentar o rendimento de instruções
d. Reduzir o tamanho do processador
Processadores RISC têm mais instruções do que processadores CISC
Qual é a principal diferença entre as arquiteturas RISC e CISC?
a. O número de registradores
b. A complexidade das instruções
c. O tamanho do processador
d. A velocidade do clock
Um barramento é um sistema de comunicação que transfere dados entre componentes dentro de um computador. (Verdadeiro ou Falso)
Qual dos seguintes NÃO é um exemplo de uma arquitetura móvel?
a. ARM
b. x86
c. MIPS
d. PowerPC
Descreva as principais características e diferenças entre as arquiteturas RISC e CISC.
1) 1010
2) Verdadeiro
3) c. John von Neumann
4) Verdadeiro
5) c. Aumentar o rendimento de instruções
6)Falso
7) b. A complexidade das instruções
8) Verdadeiro
9) D
10) RISC (Reduced Instruction Set Computing) e CISC (Complex Instruction Set Computing) são duas arquiteturas de processadores. A principal diferença entre elas é a complexidade das instruções. Enquanto os processadores RISC têm um conjunto de instruções simples e de tamanho fixo, os processadores CISC têm um conjunto de instruções mais complexas e de tamanho variável.
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Qual é a base do sistema numérico hexadecimal?
a) Base 2
b) Base 8
c) Base 10
d) Base 16
Resposta (1): d) Base 16
Assinale verdadeiro ou falso: A arquitetura de Von Neumann é baseada na
separação de programas e dados.
Resposta (2): Verdadeiro.
Explique o conceito de pipeline em arquitetura de computadores.
Resposta (3): O pipeline é uma técnica utilizada em arquitetura de computadores para
melhorar o desempenho dos processadores. Consiste em dividir o processamento de uma
instrução em várias etapas independentes, onde cada etapa é executada por uma
unidade de hardware especializada. Isso permite que várias instruções sejam executadas
em paralelo, aumentando a taxa de processamento do processador. Cada etapa do
pipeline executa uma parte específica da instrução, como busca, decodificação, execução
e escrita de resultados. Dessa forma, enquanto uma instrução está na etapa de execução,
outras instruções podem estar nas etapas anteriores ou posteriores do pipeline,
permitindo um processamento mais eficiente.
Qual das seguintes arquiteturas é conhecida por ter um conjunto de instruções
mais simples e básicas?
a) RISC
b) CISC
c) Von Neumann
d) Pipeline
Resposta (4): a) RISC
Assinale verdadeiro ou falso: A arquitetura CISC permite a execução de
operações mais complexas em uma única instrução.
Resposta (5): Verdadeiro.
Explique o conceito de barramentos em arquitetura de computadores.
Resposta (6): Barramentos são vias de comunicação que permitem a transferência de
dados e sinais entre os componentes de um computador. Eles são compostos por linhas
físicas que transmitem informações binárias, como dados, endereços de memória, sinais
de controle e sinais de temporização. Existem diferentes tipos de barramentos em um
sistema de computador, como o barramento de dados, que transmite os dados entre a
memória e a unidade de processamento central (UCP), o barramento de endereços, que
indica a localização de dados na memória, e o barramento de controle, que transmite
sinais de controle para coordenar as operações dos componentes do sistema. Os
barramentos desempenham um papel fundamental na comunicação e coordenação das
operações entre os componentes do computador.
Qual das seguintes arquiteturas é projetada especificamente para dispositivos
móveis, como smartphones e tablets?
a) RISC
b) CISC
c) Von Neumann
d) Mobile
Resposta (7): d) Mobile
Assinale verdadeiro ou falso: O sistema numérico binário é amplamente utilizado
em computadores devido à facilidade de implementação eletrônica de circuitos
baseados em dois estados lógicos.
Resposta (8): Verdadeiro.
Explique o conceito de conversão de sistemas numéricos.
Resposta (9): A conversão de sistemas numéricos refere-se ao processo de alterar a
representação de um número de um sistema numérico para outro. Os sistemas numéricos
mais comuns são o binário (base 2), o decimal (base 10), o octal (base 8) e o
hexadecimal (base 16). A conversão envolve a manipulação dos dígitos do número
original e a reinterpretação de seu valor no sistema numérico de destino. Existem
algoritmos específicos para cada tipo de conversão, como a conversão de decimal para
binário, binário para hexadecimal, etc. A conversão de sistemas numéricos é amplamente
utilizada em computação para representar e manipular informações de diferentes
formatos.
Qual dos seguintes componentes é responsável pela execução das instruções
em um computador?
a) UCP (Unidade Central de Processamento)
b) GPU (Unidade de Processamento Gráfico)
c) RAM (Memória de Acesso Aleatório)
d) SSD (Unidade de Estado Sólido)
Resposta (10): a) UCP (Unidade Central de Processamento)
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1)
Qual é o sistema numérico que utiliza apenas os dígitos 0 e 1?
a) Decimal
b) Hexadecimal
c) Binário
d) Octal
Resposta: c) Binário
2)
A arquitetura de Von Neumann foi desenvolvida na década de 1950.
Resposta: Verdadeiro
3)
Explique brevemente o conceito de Pipeline em arquitetura de computadores.
Resposta: O Pipeline é uma técnica que permite a execução de várias instruções simultaneamente, dividindo-as em estágios e executando cada estágio de diferentes instruções ao mesmo tempo. Isso aumenta a eficiência e o desempenho do processador.
4)
Qual das seguintes opções é uma característica da arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer)?
a) Conjunto de instruções complexas
b) Grande quantidade de modos de endereçamento
c) Maior número de ciclos de clock por instrução
d) Conjunto de instruções reduzidas
Resposta: d) Conjunto de instruções reduzidas
5)
A arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computer) possui um conjunto de instruções limitado e simples.
Resposta: Falso
6)
Explique o papel dos barramentos em um sistema de computador.
Resposta: Os barramentos são vias de comunicação que permitem a transferência de dados entre os componentes de um sistema de computador, como a Unidade Central de Processamento (UCP), a memória e os dispositivos de entrada/saída. Eles são responsáveis pela transmissão de dados, endereços e sinais de controle.
7)
Qual é o componente responsável por executar as instruções e controlar as operações de um computador?
a) Memória RAM
b) Barramento de dados
c) Unidade de Controle (UC)
d) Unidade Lógica e Aritmética (ULA)
Resposta: c) Unidade de Controle (UC)
8)
As arquiteturas Mobile são projetadas especificamente para dispositivos móveis, como smartphones e tablets.
Resposta: Verdadeiro
9)
Descreva brevemente a história dos computadores, desde suas origens até os dias atuais.
Resposta: A história dos computadores remonta aos antigos dispositivos de contagem, como o ábaco, e passa pelos avanços da matemática, lógica e eletrônica. A invenção do primeiro computador eletrônico digital programável, o ENIAC, em 1946, marcou o início da era dos computadores modernos. Desde então, os computadores evoluíram rapidamente, tornando-se menores, mais rápidos e mais poderosos. O surgimento da microeletrônica, a criação dos computadores pessoais e o desenvolvimento da Internet impulsionaram ainda mais o avanço da tecnologia computacional.
10)
Qual das seguintes opções é um exemplo de sistema de numeração posicional?
a) Algarismos romanos
b) Sistema binário
c) Sistema octal
d) Sistema decimal
Resposta: d) Sistema decimal
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1 – (dissertativa)Converta os números abaixo conforme as Bases:
a) 1100111012 para Hexadecimal;
b) 19 para base 2; R:
R: 19DH; 100112.
2 – (dissertativa)Porque é importante entender a História da Computação?
R: A história da computação é de grande importância, com ela é possível conhecer e entender como atualmente a tecnologia tem avançado. A evolução da computação é extremamente rápida, velocidades e capacidades de armazenagem são ampliadas em mínimo espaço de tempo.
3 – (dissertativa)O que diferencia os computadores de 1ª geração dos da 2ª?
R: A segunda geração substituiu as válvulas eletrônicas por transistores e os fios de ligação por circuitos impressos. Os computadores dessa geração chegavam a ser 100x menores que os anteriores e consumiam menos energia.
4 – (dissertativa)O que é um supercomputador? Onde são utilizados?
R: Um supercomputador é um computador com desempenho extremamente alto. Toda a potência gerada é medida em operações de ponto flutuante por segundo (FLOPS).
Normalmente, os supercomputadores são usados para fins científicos e de engenharia, como na mecânica quântica, previsão do tempo, exploração de petróleo e gás, modelagem molecular, simulações físicas, aerodinâmica, pesquisa de fusão nuclear e criptoanálise.
5 – (dissertativa)Que problema existente na época foi resolvido pela Arquitetura de Von Neumann?
R: computadores digitais com programa armazenado na própria memória e, portanto, passível de automodificação e de geração por outros programas.
6 – (múltipla escolha)Escolha a alternativa que contém respectivamente as palavras que preenchem as lacunas a seguir.
RISC significa ____________________________ (computador com conjunto de instruções reduzido), e ______________ significa Complex Instruction Set Computer (computador com conjunto de instruções complexo).
Alternativas
A) CISC, Reduced Instruction Set Computer
B) Reduced Instruction Set Computer, CISC.
C) RISC, Reduced Instruction Set Computer
R: B
7 – (múltipla escolha)Microprocessadores são utilizados na construção de computadores para fins diversos. Um microprocessador pode estar integrado a outros dispositivos dentro de um único circuito incluído para formar um microcontrolador. A forma como o processador de um computador acessa a memória e utiliza as informações define a sua arquitetura. As arquiteturas mais comuns são Harvard e Von Neumann. Sobre a arquitetura dos computadores, analise as afirmativas a seguir.
I. Na arquitetura Von Neumann, existem diversos barramentos de acesso à memória, tanto para os dados quanto para as instruções.
II. Na arquitetura Harvard, existem dois barramentos de acesso à memória – um apenas para os dados e outro para as instruções.
III. Na arquitetura Von Neumann, as conexões são reduzidas, mas o tempo de processamento é prejudicado pelo compartilhamento do barramento para buscar o código do programa e os dados a serem processados.
IV. Na arquitetura Harvard, enquanto o processador executa uma instrução, outra poderá ser buscada na memória, sem interferências, o que torna o processo mais rápido.
Está correto o que se afirma em:
A) I, II, III e IV.
B) I e II, apenas.
C) II e III, apenas.
D) III e IV, apenas.
E) II, III e IV, apenas.
R: E.
8 – (múltipla escolha)Julgue o item seguinte acerca das memórias utilizadas pelos equipamentos computacionais.
Memória virtual é uma técnica sofisticada e poderosa de gerência de memória, onde as memórias principal e secundária são combinadas dando ao usuário a ilusão de existir uma memória muito maior que a capacidade real da memória principal.
Alternativas:
a) Certo
b) Errado
R: A.
9 – (múltipla escolha)Acerca da aritmética computacional, da memória cache e das arquiteturas RISC e CISC, julgue o item.
A arquitetura CISC é conhecida por possuir instruções complexas e multifuncionais. Entretanto, apresenta uma única desvantagem: não se permitem executar várias operações em um único comando.
Alternativas
a) Certo
b) Errado
R: B.
10 – (dissertativa) Conceitue e exemplifique Pipeline.
R: A técnica pipeline refere-se a um método de processamento de dados em que uma sequência de operações é executada em uma ordem predefinida, com a saída de cada operação servindo como entrada para a próxima. É chamada de “pipeline” porque se assemelha a um sistema de tubos em que os dados fluem de uma etapa para a próxima, como água fluindo por um cano.
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1 – Converta o número 156 em binário, octal e hexadecimal.
R: 156 (dec) = 10011100 (bin)
156 (dec) = 234 (octal)
156 (dec) = 9c (hex)
2 – Qual o valor de 101101 + 11100011?
R: 0+0 = 0
1+0 = 1
0+1 = 1
1+1 = 0
101101 + 11100011 = 100010000
3- O que é uma UCP e quais suas duas unidades?
R: A UCP (Unidade de Processamento Central) é o local onde são executadas as instruções dos computadores. Composta por duas unidades: Controle (determina a execução e interpretação dos dados) e a Unidade Lógica Aritmética (recebe os dados das memórias).
4- Quais as diferenças entre as arquiteturas RISC e CISC?
R: RISC significa Computador de Conjunto de Instruções Reduzidas, enquanto CISC significa Computador de Conjunto de Instruções Complexas. Enquanto o RISC pode exigir várias instruções para determinada tarefa, o CISC pode fazer o mesmo trabalho com uma única instrução.
5 – Analise as seguintes informações e assinale apenas as corretas:
(a)Os processadores são circuitos integrados passíveis de serem programados para executar uma tarefa predefinida
(b)Um programa não pode ordenar que dados sejam armazenados de volta na memória ou recuperar programas/dados armazenados em sistemas de memória de grande armazenamento
(c)Pipeline é uma técnica de implementação em que várias instruções são sobrepostas na execução.
(d)Em sistemas fortemente acoplados existe uma memória compartilhada por todos os processadores, enquanto nos fracamente acoplados, cada sistema tem sua própria memória individual.
(e)Na Taxonomia de Flynn existe apenas uma unidade de controle (UC)
Resp: A,C,D
6 – Nas classes de paralelismos, quais os dois tipos de paralelismo?
R: Paralelismo em nível de dados e paralelismo em nível de tarefas
7 – Quais os quatro tipos de arquiteturas na classificação de Flynn?
R: SISD, SIMD, MISD e MIMD
8 – Qual a sequência de funcionamento de uma UCP?
(a)Decodificação – Busca – Execução
(b)Busca – Decodificação – Execução
(c)Processamento – Decodificação – Execução
(d)Busca – Execução – Decodificação
(e)Processamento – Execução – Decodificação
Resp: B
9- Verifique se a informação é verdadeira ou falsa: Os Barramentos são caminhos por onde as informações circulam pelo computador.
Resp. Verdadeiro
10 – O que é cluster?
(a)Servidores que realizam tarefas de forma eficiente e escalável
(b)É um tipo de servidor que fornece serviços para executar aplicações e disponibilizar conteúdo via internet
(c)É um mediador entre as requisições dos computadores clientes que buscam recursos de outros servidores, como arquivos, páginas web e outros serviços
(d)É um conjunto de servidores interconectados, que atuam como se fossem um único sistema e trabalham juntos para realizar tarefas de forma mais eficiente e escalável.
Resp: D
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1 – Faça a conversão 31510 para binário e assinale a alternativa correta:
(a) 1101010112
(b) 1000110102
(c) 1011110112
(d) 1001110112
(e) 0101010112
resp – d
2 – Sobre a afirmação a respeito da Arquitetura de Von Neumann assinale verdadeiro ou falso:
A máquina de Von Neumann ficou conhecida pela possibilidade de uma máquina digital armazenar seus programas no mesmo espaço de memória que os dados, podendo assim manipular tais programas. Ela é composta pelos seguintes componentes: Uma memória, Unidade de Processamento Central e sistema de entrada e saída.
(Verdadeiro)
(Falso)
resp – Verdadeiro
3- Em qual arquitetura a técnica de Pipeline é mais fácil de ser implementada?
(a) CISC
(b) Von Neumann
(c) RISC
(d) Paralelismo
(e) Arquiteturas especiais
resp – C
4- O que é um processador Híbrido? Cite um modelo de um processador híbrido?
(a) RISC e Von Neumann
(b) Paralelismo e CISC
(c) CISC
(d) RISC
(e) RISC e CISC
resp – E
5- A assinale a alternativa que exemplifica o tipo de máquina SISD.
(a) Método de operação de computadores com várias unidades operacionais em computação paralela. Neste modo, a mesma instrução/comando é aplicada simultaneamente a diversos dados para produzir mais resultados.
(b) Fluxo único de instruções e também de dados, é um dos tipos de arquitetura mais simples, já que opera apenas um dado a cada instrução.
(c) É um tipo de arquitetura de computação paralela, onde muitas unidades funcionais executam operações diferentes sobre os mesmos dados. Arquiteturas pipeline pertencem a este tipo, apesar de que um purista poderia dizer que os dados são diferentes após o processamento por cada fase do pipeline.
(d) É um tipo de arquitetura de computação conjugada. Consiste em CPUs diferentes que executam programas iguais compartilhando memória comum e cálculos coincidentes, cada processador tem acesso a memória compartilhada através do barramento lógico.
(e) nenhuma das alternativas acima.
resp – B
6- Sobre a classificação de multicomputadores, leia e assinale a correta:
Possui como características: Multicomputadores massivamente paralelos, múltiplas memórias locais, nós se comunicam por troca de mensagens, interconectados por rede de alta velocidade, boa escalabilidade (muitos processadores) e programação mais complexa.
(a) COMA
(b) MPP
(c) NUMA
(d) MIMD
(e) MISD
resp – B
7- Qual das seguintes opções não faz parte dos componentes básicos de uma CPU (Unidade Central de Processamento)?
(a) Unidade de Processamento Gráfico (GPU)
(b) Memória Cache
(c) Unidade Lógica e Aritmética (ULA)
(d) Unidade de Controle (UCP)
(e) nenhuma das anteriores.
resp – A
8- A respeito da afirmação assinale com verdadeiro ou falso:
Processamento batch, é a execução de uma série de tarefas sendo adequado para ambientes que não precisem de interatividade, e que possua tarefas de longa execução.
(Verdadeiro)
(Falso)
resp – Verdadeiro
9- Quais são os três estados de mudanças de um processo?
a) Ativo, Suspenso e Parado:
b) Pronto, Execução e Pausado:
c) Novo, Em andamento e Concluído:
d) Pronto, Execução e Bloqueado:
e) Inativo, Pausado e Suspenso:
resp – D
10- Realize a adição e assinale a alternativa que possui a resposta correta
1010102 + 0101012 = ?
(a) 111111
(b) 101010
(c) 010101
(d) 000000
(e) 001100
resp – A
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Conversões de Sistemas Numéricos,
Converta os números abaixo conforme as Bases apresentadas e considere converter cada um em 3 tipos de bases BINÁRIO /OCTAL/ DECIMAL/ HEXADECIMAL.
Por exemplo: se estiver em binário, converta em octal, decimal e hexadecimal.
A) 1510:
Binário: 1111, Octal: 17, Hexadecimal: F
B) 101010102=
Decimal: 170, Octal: 252, Hexadecimal: AA
C) 51210=
Binário: 1000000000, Octal: 1000, Hexadecimal: 200
D) 1100110102=
Decimal: 205, Octal: 315, Hexadecimal: CD
2.Realize adição no item (A, B) e subtração no do item (C, D).
A + B:
Decimal: 15 + 170 = 185
Binário: 1111 + 10101010 = 101010000 (Binário)
Octal: 17 + 252 = 305 (Octal)
Hexadecimal: F + AA = B5 (Hexadecimal)
C – D:
Decimal: 512 – 205 = 307
Binário: 1000000000 – 11001101 = 100110111 (Binário)
Octal: 1000 – 315 = 513 (Octal)
Hexadecimal: 200 – CD = D3 (Hexadecimal)
3.Descreva brevemente a evolução histórica dos computadores, destacando marcos importantes e mudanças nas arquiteturas.
A evolução dos computadores passou por várias fases, desde as primeiras máquinas mecânicas até os modernos dispositivos eletrônicos. Marcos incluem a máquina analítica de Charles Babbage, a introdução dos transistores, a era dos mainframes, o desenvolvimento dos microprocessadores e a ascensão dos computadores pessoais. As arquiteturas evoluíram para suportar maior complexidade e desempenho.
4.Compare as arquiteturas RISC e CISC, destacando situações em que cada uma é mais adequada.
As arquiteturas RISC (Reduced Instruction Set Computing) têm um conjunto de instruções simples, executando operações básicas em um ciclo de clock. São eficientes em aplicações que exigem alto desempenho e são mais adequadas para ambientes onde o código é compilado antes da execução. Por outro lado, as arquiteturas CISC (Complex Instruction Set Computing) têm instruções mais complexas e podem realizar operações mais poderosas em uma única instrução. Elas são úteis em ambientes onde a eficiência do código é menos crítica, como em interpretação de linguagens.
Explique a importância da conversão entre sistemas numéricos na arquitetura de computadores, e forneça exemplos de situações práticas onde essa conversão é necessária.
A conversão entre sistemas numéricos é essencial para a comunicação eficiente entre hardware e software. A representação de dados em binário é comum no nível de hardware, enquanto programadores muitas vezes utilizam a representação em hexadecimal para facilitar a leitura e escrita de códigos. Além disso, a conversão é crucial em situações onde diferentes componentes do sistema utilizam representações numéricas distintas, como em comunicação entre sistemas heterogêneos.
6.Quais são os estágios fundamentais em um pipeline de processador?
Justifique sua resposta!
I. Busca de Instrução
II. Decodificação de Instrução
III. Execução
IV. Gravação (Write-back)
Todas alternativas apresentadas estão corretas
I. Busca de Instrução
– Neste estágio, a próxima instrução a ser executada é buscada na memória e carregada no pipeline. A busca de instrução é o primeiro passo para a execução de um programa.
II. Decodificação de Instrução:
– Após a busca da instrução, ela é decodificada para entender qual operação deve ser realizada e quais operandos estão envolvidos. Este estágio é crucial para preparar a instrução para a execução.
III. Execução:
– No estágio de execução, a instrução é efetivamente executada. Dependendo da natureza da instrução, podem ocorrer operações como cálculos aritméticos, lógicos ou transferências de dados.
IV. Gravação (Write-back):
– Após a execução, os resultados são escritos de volta na memória ou em registradores, dependendo da arquitetura do processador. Este estágio finaliza o ciclo da instrução no pipeline.
Portanto, a justificativa para a resposta ser I, II, III e IV é que esses são estágios sequenciais e fundamentais em um pipeline de processador, representando o fluxo típico de processamento de uma instrução ao longo do tempo.
7.Quem é considerado o “pai da arquitetura de computadores” e desenvolveu o conceito de arquitetura de Von Neumann? E faça uma explicação sobre.
I. Alan Turing
II. John von Neumann
III. Ada Lovelace
IV. Charles Babbage
A alternativa correta é: II. John von Neumann.
John von Neumann é considerado o “pai da arquitetura de computadores” devido à sua contribuição significativa para o desenvolvimento do conceito de arquitetura de Von Neumann. Em 1945, von Neumann propôs uma arquitetura de computador que se tornou fundamental para o design de computadores modernos.
A arquitetura de Von Neumann introduziu a ideia de um computador com uma unidade de processamento central (UCP), uma unidade de controle, memória compartilhada para armazenar dados e instruções, e a capacidade de executar instruções armazenadas na memória. Essa abordagem permitiu que as instruções fossem tratadas de maneira uniforme, facilitando a programação e o desenvolvimento de software.
As outras pessoas citadas como Alan Turing, Ada Lovelace e Charles Babbage também fizeram contribuições significativas para o campo da computação, mas John von Neumann é especificamente associado à arquitetura que se tornou a base para a maioria dos computadores modernos. Sua visão e trabalho influenciaram profundamente o design de sistemas computacionais, e é por isso que ele é creditado como uma figura central na história da arquitetura de computadores.
Na computação paralela, o conceito de “speedup” refere-se a:
Justifique sua resposta.
I. Aumento da frequência do clock.
II. Melhoria na eficiência energética.
III. Ganho de desempenho proporcionado pelo uso de múltiplos processadores.
IV. Diminuição do tempo de acesso à memória.
Resposta correta é a opção III.
O conceito de “speedup” na computação paralela refere-se ao ganho de desempenho proporcionado pelo uso de múltiplos processadores ou núcleos de processamento.
Esta é a definição correta de “speedup” na computação paralela. Quando múltiplos processadores são utilizados para resolver um problema, espera-se um ganho de desempenho proporcional ao número de processadores, especialmente em tarefas que podem ser divididas em sub-tarefas independentes que podem ser executadas simultaneamente.
9.Explique o conceito de pipeline em arquitetura de computadores e como ele contribui para o aumento de desempenho em comparação com a execução sequencial de instruções.
O pipeline é uma técnica em que as instruções são divididas em estágios independentes, permitindo a execução simultânea de múltiplas instruções. Cada estágio do pipeline executa uma parte da instrução, e as instruções subsequentes entram no pipeline enquanto outras estão em execução. Isso aumenta a taxa de transferência de instruções, melhorando o desempenho do processador.
Qual é a principal diferença entre a arquitetura RISC e CISC?
a) A arquitetura RISC utiliza instruções mais complexas que a CISC.
b) A arquitetura CISC prioriza o número de instruções por programa.
c) A arquitetura RISC usa um conjunto reduzido de instruções mais simples.
d) A arquitetura CISC é mais eficiente em termos de consumo de energia.
A resposta correta é: A arquitetura RISC usa um conjunto reduzido de instruções mais simples.
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Qual é a representação do número 100100111 na base octal?
R: separando em grupos de 3 bits calculamos cada digito
100 = 4
100 = 4
111 = 7
Logo temos 447
Sobre a arquitetura de Von Newmann defina a Unidade Central de processamento:
R: É a unidade responsável por executar as instruções dos computadores sendo composto por duas unidades, a de logica aritmética e controle.
Qual é a sequência de funcionamento da UCP?
a) Busca – Decodificação – Execução
b) Decodificação – Busca – Execução
c) Execução – Decodificação – Busca
R: alternativa A.
O que é a ULA?
R: É um aglomerado de circuitos lógicos e componentes eletrônicos que utiliza registradores para auxiliar no processamento.
Descreva o que é e como funciona a pipeline?
R: Pipeline é um método de segmentar uma linha de instruções para que várias delas sejam executadas separadamente em simultâneo afim de aprimorar a eficiência de processamento aumentando o número de instruções executadas dentro de um mesmo programa
Cite as vantagens e desvantagens dos computadores de arquitetura CISC?
R: Computadores com arquitetura CISC conseguem realizar a execução de instruções pela própria máquina sem a elaboração de compiladores muito complexos além de apresentarem um uso eficiente da memória, uma das desvantagens é sua lógica de descodificação que é complexa aumentando tal dificuldade a cada geração de novos processadores.
Com relação a arquitetura RISC qual afirmação é verdadeira?
a) possui poucos registradores
b) trabalha com múltiplos endereçamentos
c) utilizam um pequeno conjunto de instruções altamente otimizado
d) Instruções altamente complexas
R:
Alternativa C.
8. Com relação a classificação de Flynn defina a seguinte taxonomia:
a) SISD:
b) SIMD:
c) MISD:
d) MIMD:
R:
SISD: única instrução único dado como computadores pessoais
SIMD: única instrução múltiplos dados processadores gráficos
MISD: múltiplas instruções único dado
MIMD: múltiplas instruções múltiplos dados como supercomputadores
Com relação a MIMD quais são os três tipos de arquiteturas?
Dentro da MIMD temos algumas subdivisões
R:
SMP multiprocessadores simétricos que possui memória compartilhada
NUMA: Acesso não Uniforme a memória com memória compartilhada
Cluster: um aglomerado de computadores interconectados com memória distribuída
Liste os tipos de sistemas operacionais:
R: Temos os sistemas mono programáveis mono tarefa, os multi programáveis multi tarefas e os com múltiplo processadores.
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1- Qual alternativa tem o valor correto da conversão de 0xFF580E para decimal?
a. 25588014
b. 16734222
c. 25522542
d. 14714367
e. 15547856
R: Alternativa b)
2- A adição em binário entre 0b1111 e 0b1000 resulta em 0b0001 0111?
a. Verdadeiro
b. Falso
R: Verdadeiro
3- Descreva a arquitetura de Von Neumann.
R: A arquitetura de Von Neumann é caracterizada pela integração de quatro componentes principais: unidade de processamento (CPU), memória, unidade de controle e dispositivos de entrada/saída. A CPU executa instruções armazenadas na memória, onde dados e programas compartilham um espaço único. A unidade de controle coordena as operações da CPU, enquanto os dispositivos de entrada/saída permitem a comunicação do sistema com o ambiente externo. Essa abordagem de arquitetura proporciona flexibilidade e eficiência, pois as instruções e dados são manipulados da mesma maneira e armazenados em locais acessíveis à CPU, facilitando a execução sequencial de operações e a capacidade de alterar programas armazenados na memória durante a execução.
4- Sobre Pipeline e as arquiteturas RISC e CISC, assinale Verdadeiro ou Falso para as alternativas a seguir:
a. (Falso) A técnica de pipeline é baseada na implementação sequencial de tarefas, sendo elas realizadas ao mesmo tempo.
b. (Falso) Os microprocessadores CISC são mais difíceis de programar, porém permitem um uso mais eficiente de memória.
c. (Verdadeiro) A ideologia CISC ganhou força devido ao fato dela necessitar de compiladores de simples desenvolvimento, uma vez que a maioria das instruções são realizadas pelo próprio processador
d. (Verdadeiro) Em microprocessadores RISC é implementado a técnica de pipeline para aumentar a eficiência da execução das instruções. Esta arquitetura também é caracterizada pelo seu grande número de registradores.
5- Assinale a alternativa incorreta sobre arquitetura paralela e as classificações de Flynn:
a. Existem basicamente dois tipos de paralelismo em aplicações, sendo eles o paralelismo em nível de dados (DLP) e o paralelismo em nível de tarefas (TLP).
b. O paralelismo em nível de instruções explora o paralelismo em nível de dados a níveis modestos com auxílio do compilador, usando ideias como pipelining e em níveis médios usando ideias como execução especulativa.
c. A classificação de Flynn é a menos utilizada devido a sua simplicidade em descrever apenas quatro tipos de arquiteturas em que se baseiam nas possíveis unicidade e multiplicidade dos fluxos de instruções e de dados.
d. Flynn classificou quatro tipos de arquiteturas, sendo elas: SISD, SIMD, MISD e MIMD.
R: Alternativa c).
6- Descreva as vantagens e desvantagens da arquitetura RISC em comparação com a arquitetura CISC.
R: A arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computing) e CISC (Complex Instruction Set Computing) apresentam características distintas. No caso da RISC, suas vantagens residem na simplicidade das instruções, o que permite uma execução mais rápida e eficiente. Com um conjunto reduzido de instruções, a decodificação é simplificada, resultando em ciclos de clock mais curtos. Além disso, a arquitetura RISC favorece a implementação de pipelines mais eficientes. Por outro lado, a CISC oferece a vantagem de instruções mais complexas, reduzindo o número de instruções necessárias para realizar uma operação, o que pode levar a um código mais compacto. Contudo, essa complexidade pode resultar em ciclos de clock mais longos. Em resumo, enquanto a RISC busca otimizar o desempenho através da simplificação, a CISC visa aumentar a eficiência através de instruções mais poderosas, cada uma com suas implicações em termos de velocidade de execução e complexidade do código.
7- Quais componentes existem dentro da arquitetura de Von Neumann?
R: Registrador de dados de memória, registrador de endereços da memória, memória principal, registradores auxiliares, unidade lógica e aritmética, contador de instruções, registrador de instruções, clock, unidade de controle, periféricos, decodificador de instruções e barramentos interconectando cada um destes componentes.
8- Assinale Verdadeiro ou Falso para as afirmações a seguir:
a. (Verdadeiro) A lei de Moore prevê que a capacidade de processamento dos computadores duplicará a cada 18 meses.
b. (Verdadeiro) A computação paralela refere-se ao uso simultâneo de vários processadores para resolver um problema.
c. (Falso) A unidade lógica e aritmética é pertinente única e exclusivamente da arquitetura de Von Neumann.
9- Descreva sobre cada uma das arquiteturas caracterizadas por Flynn.
R: As classificações de Flynn abrangem quatro arquiteturas principais. Em SISD (Single Instruction stream, Single Data stream), uma única instrução é executada por vez, típica de sistemas convencionais como PCs. SIMD (Single Instruction stream, Multiple Data streams) envolve a execução simultânea de uma instrução em múltiplos conjuntos de dados, sendo comum em GPUs para processamento paralelo. MISD (Multiple Instruction streams, Single Data stream) é menos comum e envolve várias instruções operando em um conjunto de dados, sendo raramente aplicada na prática. MIMD (Multiple Instruction streams, Multiple Data streams) é prevalente em computação paralela, onde múltiplos processadores independentes executam diferentes instruções em conjuntos distintos de dados.
10- Qual é a principal diferença entre arquiteturas RISC e CISC?
a. Complexidade das Instruções.
b. Tamanho da memória cache.
c. Velocidade de barramento de dados.
d. Quantidade de núcleos.
R: Alternativa a)
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Vinicius Pagan Guermandi – RA:2064588
1. (Múltipla Escolha) Qual é o sistema numérico utilizado pelos computadores para representar informações digitalmente?
a) Decimal
b) Binário
c) Octal
d) Hexadecimal
Resposta: b) Binário
(Verdadeiro ou Falso) A arquitetura de Von Neumann é caracterizada pela separação de dados e instruções na memória do computador.
Resposta: Verdadeiro
(Dissertativa) Explique o conceito de Unidade Central de Processamento (UCP) e sua importância no funcionamento de um computador.
Resposta: A UCP, ou Unidade Central de Processamento, é o componente principal de um computador responsável por executar instruções de programas. Ela realiza operações aritméticas, lógicas e de controle, sendo crucial para o processamento de dados. A UCP interpreta e executa as instruções armazenadas na memória, desempenhando um papel fundamental no funcionamento do computador.
(Múltipla Escolha) O que caracteriza um processador RISC (Reduced Instruction Set Computing)?
a) Conjunto complexo de instruções
b) Conjunto reduzido de instruções
c) Ênfase em instruções de tamanho variável
d) Ênfase em instruções de tamanho fixo
Resposta: b) Conjunto reduzido de instruções
(Verdadeiro ou Falso) No conceito de Pipeline, as instruções de um programa são divididas em estágios e processadas em sequência, aumentando assim a taxa de execução.
Resposta: Verdadeiro
(Dissertativa) Descreva brevemente a diferença entre arquiteturas CISC (Complex Instruction Set Computing) e RISC (Reduced Instruction Set Computing).
Resposta: A arquitetura CISC utiliza um conjunto de instruções mais complexo, com instruções que realizam múltiplas operações em um único ciclo. Por outro lado, a arquitetura RISC emprega um conjunto de instruções reduzido, com ênfase na execução rápida de instruções simples. Enquanto CISC busca fornecer maior funcionalidade em cada instrução, RISC prioriza a simplicidade para otimizar a velocidade de execução.
(Múltipla Escolha) Qual dos seguintes não é um benefício da computação paralela?
a) Aumento da capacidade de processamento
b) Redução do tempo de execução
c) Aumento da complexidade do código
d) Melhoria na escalabilidade
Resposta: c) Aumento da complexidade do código
(Verdadeiro ou Falso) O conceito de computação paralela envolve a execução simultânea de múltiplas tarefas para resolver um problema.
Resposta: Verdadeiro
(Dissertativa) Explique como funciona o conceito de pipeline em arquitetura de computadores e como ele contribui para o aumento do desempenho.
Resposta: O pipeline é uma técnica em que as instruções de um programa são divididas em estágios, e cada estágio é executado por uma unidade de hardware dedicada. Enquanto uma instrução está sendo executada em um estágio, a próxima instrução pode entrar no pipeline. Isso aumenta a taxa de execução, pois múltiplas instruções podem estar em diferentes estágios simultaneamente, permitindo que a CPU execute instruções de forma mais eficiente e rápida.
(Múltipla Escolha) Qual é a base do sistema numérico hexadecimal?
a) 8
b) 10
c) 16
d) 20
Resposta: c) 16
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1 – Faça as seguintes conversões:
a) 10(10) -> Octal
b) AFF(16) -> Binário
c) 1101 0110(2) -> Decimal
d) 754(8) -> Hexadecimal
Resposta: a) 12(8) b) 1010 1111 1111(2) c) 214(10) d) 1EC
2 – Como é dividido a arquitetura proposta por Von Neumann?
Resposta: UCP, ULA, Unidade de Controle, Unidade de Entrada e Saída, Memória Principal, Barramento de Endereço, Barramento de Dados e Barramento de Controle
3 – Pipelinig é um processo que divide tarefas sequenciais em estágios distintos que podem ser executadas no modelo de linha estruturada. Essa afirmativa é:
a) Verdadeira
b) Falsa
Resposta: a) Verdadeira
3 – Quem é considerado o Pai da Computação?
a) Alan Turing
b) Charles Babbage
c) Jhon Von Neumann
d) George Boole
Resposta: b) Charles Babbage
4 – Conceitue a Unidade Central de Processamento
Resposta: Se trata do cérebro do computador, é o local onde se realiza as instruções, executando os processos e trabalhando com os dados, de forma que comumentemente é chamada também de processador.
5 – Qual o conceito de computação paralela.
Resposta: O principal conceito da computação paralela consiste em quebrar uma atividade complexa em várias atividades mais simples, dessa maneira, pode-se dizer que computação paralela permite que dois ou mais processadores de um computador sejam usados para trabalhar em partes separadas de uma mesma tarefa.
6 – Arquitetura de processadores que usa um conjunto de instruções simples, em quantidade reduzida e muito otimizadas. Essa afirmativa diz respeito a qual arquitetura?
a) CISC
b) RISC
c) Von Neumann
d) Flynn
Resposta: b) RISC
7 – Quais as aplicações da arquitetura RISC e CISC?
Resposta: As aplicações da arquitetura RISC estão centradas em celulares, smartwatches, roteadores, impressoras, teclados, etc. Já a arquitetura CISC está mais presente em desktops, notebooks, servidores, etc.
8 – O que o avanço da nanotecnologia trouxe de benefícios aos processadores modernos?
Resposta: O principal ponto que o avanço da nanotecnologia trouxe de benefício para os processadores está na questão dos transistores, pois é ela que permite que os transistores sejam construídos na escala dos nanômetros, além disso, faz com que a distância entre os transistores seja cada vez menor.
9 – Quais os principais pontos que atualmente são grandes barreiras enfrentadas pela computação quântica?
Resposta: Os principais pontos acerca das barreiras enfrentadas pela computação quântica, dizem respeito, em um primeiro momento aos materiais e as tecnologias necessárias para realizar a manipulação dos bits quânticos, pois a questão do hardware é fundamental para seu funcionamento, porém os estudos atuais apresentam uma necessidade de ambiente muito particular para o funcionamento correto dessa computação, onde nos ambientes normais, temperatura ambiente, seu funcionamento ainda não foi comtemplado.
10 – Quais as principais semelhanças entre a organização proposta por Von Neumann e as divisões do cérebro humano?
Resposta: Em especial pode-se citar o Lobo Temporal e Pariental, onde eles tem a função muito similar com a Unidade de Entrada e Saída, afinal, de maneira bastante genérica, pode-se dizer que todos eles são as partes que mantém um contato com o ambiente externo, mesmo que não diretamente, mas é através deles que ações podem ser recebidas ou feitas. Um outro ponto pode ser aravés do Lobo Frontal, o qual apresenta funções vistas na ULA, na Unidade de Controle e na Memória Principal.
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1) Converta o valor decimal 100 para suas representações em hexadecimal, octal e binário.
Resposta: hexadecimal = 64; octal = 144; binário = 0110 0100.
2) Faça comentários sucintos sobre a História dos Computadores.
Resposta: 1ª Geração (1946 -1957) = Circuitos e válvula eletrônicas; 2ª Geração (1957 – 1964) = Transistores; 3ª Geração (1965 – 1975) = Circuitos Integrados; 4ª Geração (1975 – dias atuais) = Microprocessadores.
3) Descreva o funcionamento da Arquitetura de Von Neumann.
Resposta: A Arquitetura de Von Neumann, fundamental para o desenvolvimento das máquinas modernas, permite o armazenamento de programas no mesmo espaço de memória dos dados. Composta por memória, Unidade Aritmética e Lógica, e Unidade de Controle, essa arquitetura simplifica a manipulação de programas. As instruções essenciais são organizadas em posições consecutivas na memória, facilitando o processo sequencial de busca, decodificação e execução.
4) A UCP (Unidade Central de Processamento) é responsável por realizar cálculos aritméticos e lógicos, coordenando as operações e executando instruções em um computador.
Verdadeiro ou Falso?
Resposta: A UCP (Unidade Central de Processamento) desempenha a função essencial de realizar cálculos aritméticos e lógicos, coordenar operações e executar instruções em um computador. Como componente principal do processador, ela executa as tarefas fundamentais no processamento de dados em um sistema computacional.
A) Uma técnica de programação para processar dados em paralelo.
B) Um tipo de memória de armazenamento temporário.
C) Uma estratégia para otimizar o processamento de instruções em série.
D) Um componente físico responsável pela execução de cálculos complexos.
Resposta: C
A) Possui um conjunto de instruções mais extenso e complexo.
B) Tende a ter um conjunto de instruções mais reduzido e simples.
C) Foca principalmente em cálculos gráficos avançados.
D) É exclusivamente utilizado em sistemas embarcados.
Resposta: B
Resposta: A arquitetura CISC, é conhecida por seu conjunto extenso e complexo de instruções em comparação com a abordagem RISC. Embora ofereça maior flexibilidade ao programador, isso pode resultar em ciclos de clock mais longos e menor desempenho por ciclo de instrução. As instruções CISC frequentemente envolvem acesso à memória, aumentando a complexidade do pipeline. Em contraste, arquiteturas RISC preferem instruções mais simples, otimizando o desempenho ao reduzir o tempo de execução de cada instrução, simplificando o pipeline e facilitando técnicas como execução superescalar. Em resumo, CISC busca flexibilidade, enquanto RISC prioriza a simplicidade para otimização de desempenho.
Resposta: A computação paralela envolve a execução simultânea de múltiplas tarefas computacionais ao dividir uma grande tarefa em partes menores, realizadas em paralelo em diferentes processadores ou núcleos. Um exemplo prático é a aplicação de técnicas de paralelismo em tarefas intensivas, como o processamento de imagem, onde dividir a imagem em seções distribuídas entre os núcleos resulta em significativa melhoria de desempenho.
Resposta: Na Classificação de Flynn, existem quatro tipos de arquiteturas: SISD, SIMD, MISD e MIMD. SISD é uniprocessadora, SIMD utiliza uma única instrução para múltiplos dados com processadores vetoriais e matriciais. MISD tem múltiplas instruções para um único dado. MIMD possui múltiplas instruções e dados, podendo ser fortemente ou fracamente acoplada, com memória compartilhada ou não compartilhada.
10) Explique, de forma dissertativa, o conceito de pipeline em arquitetura de computadores, destacando como essa técnica contribui para melhorar o desempenho do processador.
Resposta: O pipeline em arquitetura de computadores é uma técnica para aumentar a eficiência do processador, possibilitando a execução simultânea de várias instruções. Isso é alcançado pela divisão do processamento em estágios sequenciais, onde cada estágio representa uma fase específica da execução da instrução. Ao permitir que múltiplas instruções estejam em diferentes estágios simultaneamente, o pipeline otimiza a taxa de execução, resultando em ganho de desempenho ao reduzir o tempo necessário para a conclusão de uma instrução. É essencial lidar com possíveis dependências de dados entre instruções para garantir a execução correta. Em resumo, o pipeline é uma estratégia crucial para a aceleração do processamento de dados em sistemas computacionais.
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1-Conversão de sistema numéricos:
Convertendo o número binário 1101 para o sistema decimal, a resposta é?
a) 9
b) 11
-c) 13
d) 15
2-História dos computadores
Assinale as principais marcas que desenvolvem microprocessadores
-a)AMD
b)NVIDIA
c)Microsoft
-d)Intel
3-Von Neumann
Qual é a contribuição mais significativa de John von Neumann para a arquitetura de computadores?
a) Invenção do primeiro computador eletrônico
b) Desenvolvimento de uma linguagem de programação
-c) Formulação da arquitetura de Von Neumann
d) Projeto do primeiro supercomputador
4-UCP
O que representa a sigla UCP em um contexto de computadores?
-a) Unidade Central de Processamento
b) Unidade de Controle de Periféricos
c) Unidade de Comando e Programação
d) Unidade de Comunicação de Portas
5-RISC
Qual das seguintes características é uma característica comum das arquiteturas RISC?
A) Conjunto de instruções extenso e complexo
B) Uso frequente de microcódigo
C) Instruções de tamanho variável
-D) Execução de instruções em um único ciclo de clock
6-CISC
Qual das seguintes características é uma característica comum das arquiteturas CISC?
A) Possui muitos modos de endereçamento
B) Utiliza múltiplos conjuntos de registradores.
-C) Exige vários ciclos de relógio para execução de uma instrução.
D) Trabalha com instruções de largura variável.
7-Computação paralela
Qual é o principal objetivo da computação paralela?
a) Reduzir o consumo de energia em sistemas computacionais.
-b) Aumentar a capacidade de processamento através da execução simultânea de tarefas.
c) Melhorar a segurança dos sistemas operacionais.
d) Minimizar a necessidade de armazenamento em nuvem.
8-Pipeline
Qual é o principal objetivo da técnica de pipeline em arquitetura de computadores?
a) Reduzir a quantidade de memória cache necessária.
b) Aumentar a largura de banda do barramento do sistema.
-c) Melhorar o desempenho ao permitir a sobreposição de execução de instruções.
d) Minimizar o consumo de energia do processador.
9-CISC
(F) Verdadeiro ou Falso: No conjunto de instruções CISC (Complex Instruction Set Computing), as instruções são geralmente mais simples, resultando em ciclos de clock mais curtos.
10-
(V)Verdadeiro ou Falso: CISC e RISC são abordagens mutuamente exclusivas, e os processadores modernos podem incorporar características de ambas as arquiteturas.
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1- Qual sistema numérico é baseado no uso de apenas dois dígitos (0 e 1)?
A)Decimal
B)Binário
C)Hexadecimal
D)Octal
Resposta: B) Binário
2- A UCP (Unidade Central de Processamento) é responsável por armazenar programas e dados permanentemente.
Resposta: Falso
3- Explique brevemente o conceito de pipeline em arquitetura de computadores.
Resposta: O pipeline é uma técnica de implementação de processadores que permite a sobreposição temporal das diversas fases de execução das instruções . Em outras palavras, o pipeline permite que várias instruções sejam executadas simultaneamente, dividindo o processamento em etapas menores. Cada etapa é executada por um componente diferente da UCP, permitindo que várias instruções sejam processadas ao mesmo tempo. Isso melhora o desempenho da UCP, pois reduz o tempo ocioso e aumenta a taxa de instruções iniciadas e terminadas por unidade de tempo
4-Qual arquitetura de processadores prioriza um conjunto reduzido de instruções, mas com execução mais rápida?
A)RISC
B)CISC
C)MISD
D)SISD
Resposta: A) RISC
5- O modelo de computação de Von Neumann envolve a separação de dados e instruções em unidades distintas de armazenamento.
Resposta: Falso
6- Compare as arquiteturas RISC e CISC em termos de complexidade de instruções e desempenho.
Resposta: As arquiteturas RISC e CISC são duas abordagens diferentes para projetar processadores de computador. A principal diferença entre as duas é a complexidade das instruções que cada uma suporta. A arquitetura RISC usa um conjunto reduzido de instruções simples e básicas, enquanto a arquitetura CISC usa um conjunto de instruções complexas e avançadas. Como resultado, os processadores RISC tendem a ser mais rápidos e eficientes em termos de energia, enquanto os processadores CISC tendem a ser mais flexíveis e poderosos. Os processadores RISC executam instruções em um único ciclo de clock, o que significa que eles podem executar mais instruções em menos tempo. Isso os torna ideais para dispositivos móveis e outros sistemas com recursos limitados. Por outro lado, os processadores CISC podem executar instruções mais complexas e especializadas, o que os torna ideais para sistemas que exigem maior flexibilidade e poder de processamento.
7- Qual foi o primeiro computador totalmente eletrônico e programável?
A)ENIAC
B)UNIVAC
C)Colossus
D)Mark I
Resposta: A) ENIAC
8- A computação paralela envolve a execução simultânea de múltiplas tarefas para melhorar o desempenho.
Resposta: Verdadeiro
9- Explique a arquitetura de Von Neumann.
Resposta: A arquitetura de Von Neumann é um modelo de computador que consiste em uma UCP, memória principal, entrada/saída e barramento de sistema. A UCP é responsável pelo processamento e execução de programas armazenados na memória principal. A memória principal armazena tanto os programas quanto os dados. A entrada/saída é responsável pela comunicação com o mundo exterior. O barramento de sistema é responsável pela transferência de dados entre os componentes do sistema.
10- Qual a principal diferença entre os sistemas RISC e CISC?
A)Complexidade de Instruções
B)Velocidade do Barramento
C)Capacidade de Armazenamento
D)Tamanho do Cache
Resposta: A) Complexidade de Instruções
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1- Quais são os 4 componentes principais da arquitetura de Von Neumann?
Resposta: Unidade de Processamento (CPU), Memória, Unidade de Controle, Unidade de Entrada/Saída (E/S).
2- Cite ao menos duas características da arquitetura RISC.
Resposta: Tamanho Fixo de Instruções: As instruções em arquiteturas RISC geralmente têm tamanho fixo. Isso facilita o processo de decodificação e execução, contribuindo para uma execução mais rápida das instruções.
e Conjunto de Instruções Reduzido: RISC utiliza um conjunto de instruções reduzido e otimizado para operações básicas. O objetivo é simplificar o design do processador, tornando as instruções mais simples e executando-as em ciclos de clock únicos.
Uso Intensivo de Registradores: RISC utiliza um número relativamente maior de registradores de propósito geral. Isso minimiza a necessidade de acessos frequentes à memória, o que contribui para um desempenho mais rápido.
3- Cite ao menos duas características da arquitetura CISC.
Resposta: Tamanho Variável de Instruções: As instruções em arquiteturas CISC podem ter tamanhos variáveis, sendo algumas instruções mais longas e complexas que outras. Isso oferece maior flexibilidade, mas pode complicar o processo de decodificação.
Menos Registradores de Propósito Geral: Geralmente, as arquiteturas CISC possuem um número menor de registradores de propósito geral em comparação com RISC. Isso pode resultar em uma dependência maior de acessos à memória.
Conjunto de Instruções Complexo: CISC utiliza um conjunto de instruções mais extenso e complexo, incluindo instruções que podem realizar operações mais complexas em comparação com RISC. Isso permite que uma única instrução execute múltiplas operações.
4- Quais são as classificações de Flynn?
Resposta: SISD (Single Instruction Stream, Single Data Stream); SIMD (Single Instruction Stream, Multiple Data Streams); MISD ( Multiple Instruction Streams, Single Data Stream); MIMD ( Multiple Instruction Streams, Multiple Data Streams)
5- Qual o valor decimal de 0110110011?
i) 512
ii) 435
iii) 128
iv) 217
v) 871
Resposta: ii) 435
6- Qual o valor em decimal, do número em hexadecimal 7BD?
i) 1998
ii) 1964
iii) 3239
iv) 1981
v) 3511
Resposta: iv) 1981
7- Qual das seguintes arquiteturas é comumente encontrada em dispositivos móveis, como smartphones e tablets?
i) CISC
ii) Arquitetura de Von Neumann
iii) RISC
iv) Pipeline
Resposta: iii¬) RISC
8- Pipeline em arquitetura de computadores é uma técnica que reduz automaticamente a latência em execução de instruções, permitindo que várias instruções sejam processadas simultaneamente em diferentes estágios. Esta afirmação, é verdadeiro ou falso?
Resposta: Verdadeiro.
9- O paralelismo em arquitetura de computadores pode ser classificado nas classes de Flynn, sendo que na classe SISD (Single Instruction, Single Data), várias instruções diferentes são executadas simultaneamente por múltiplos processadores em conjuntos de dados distintos. Esta afirmação, é verdadeiro ou falso?
Resposta: Falsa.
10- Dispositivos de entrada e saída (E/S) permitem a comunicação entre o computador e o usuário ou outros dispositivos externos. Um exemplo de dispositivo de E/S é a memória RAM, que permite a entrada e saída de dados durante o processo de execução de programas. Esta afirmação, é verdadeiro ou falso?
Resposta: Falsa.
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a) O primeiro computador eletrônico digital foi o ENIAC, desenvolvido na década de 1940.
b) O primeiro computador pessoal foi o IBM PC, lançado em 1956.
c) O Altair 8800, lançado em 1975, é considerado o primeiro supercomputador.
d) O primeiro computador a utilizar transistores foi o UNIVAC I.
Resposta: a) O primeiro computador eletrônico digital foi o ENIAC, desenvolvido na década de 1940.
a) Um modelo que separa a memória de dados da memória de instruções.
b) Um modelo que armazena dados e instruções na mesma memória.
c) Um modelo que utiliza exclusivamente memória cache.
d) Um modelo que não armazena instruções na memória.
Resposta: b) Um modelo que armazena dados e instruções na mesma memória.
a) RISC utiliza um conjunto reduzido de instruções, otimizadas para execução rápida.
b) RISC geralmente possui instruções de execução fixa e simples.
c) RISC tem como foco principal a simplicidade do hardware.
d) RISC prioriza a execução de várias instruções complexas por ciclo de clock.
Resposta: d) RISC prioriza a execução de várias instruções complexas por ciclo de clock.
a) Gerenciar a comunicação entre diferentes dispositivos periféricos.
b) Armazenar dados temporários durante a execução de programas.
c) Executar instruções de programas e controlar as operações do computador.
d) Regular o fluxo de dados entre o processador e a memória principal.
Resposta: c) Executar instruções de programas e controlar as operações do computador.
Resposta: Verdadeiro
Resposta: Falso
Resposta: Verdadeiro
Resposta: Verdadeiro
Resposta: O Pipeline é uma técnica que permite que várias instruções sejam executadas simultaneamente, dividindo a execução de cada uma delas em diferentes etapas. Em vez de esperar que uma instrução seja completamente executada antes de iniciar a próxima, o Pipeline permite que a próxima instrução comece enquanto a anterior ainda está sendo processada em uma fase diferente. Isso aumenta o throughput do processador. Um exemplo prático é o processamento de instruções em um processador RISC, onde as etapas de busca, decodificação, execução e gravação de uma instrução são realizadas de forma paralela para diferentes instruções.
Resposta: A arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computing) utiliza um conjunto reduzido de instruções simples e rápidas de executar, o que facilita a implementação de pipelining e melhora a eficiência do processador. Por outro lado, a arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computing) possui um conjunto maior de instruções mais complexas, que podem executar tarefas mais sofisticadas com uma única instrução. A vantagem do RISC é a simplicidade e o desempenho otimizado para tarefas repetitivas, enquanto a CISC pode ser mais eficiente para executar programas complexos com menos instruções, mas geralmente a um custo maior em termos de complexidade de hardware e menor capacidade de pipelining.
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b) A memória e a CPU compartilham o mesmo barramento para dados e instruções.
c) Os dados e as instruções são armazenados em memórias distintas.
d) Utiliza várias CPUs para executar múltiplas tarefas simultaneamente.
Resposta: b) A memória e a CPU compartilham o mesmo barramento para dados e instruções.
“Os processadores RISC são projetados para executar um grande número de instruções complexas, otimizando o uso da memória. “
Resposta: Falso.
Resposta: O Pipeline melhora o desempenho dos processadores permitindo que várias instruções sejam processadas simultaneamente em diferentes estágios de execução. Isso aumenta a eficiência e a velocidade do processamento. Um desafio é o problema de dependência de dados, onde uma instrução depende do resultado da anterior, causando atrasos.
b) Foi o primeiro computador digital eletrônico de grande escala.
c) Introduziu o conceito de computação paralela.
d) Foi o primeiro computador a utilizar uma unidade de processamento central (UCP).
Resposta: b) Foi o primeiro computador digital eletrônico de grande escala.
“A arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computer) geralmente utiliza mais ciclos de clock por instrução em comparação à RISC.”
Resposta: Verdadeiro.
Resposta: A computação sequencial executa uma tarefa de cada vez, enquanto a computação paralela divide uma tarefa em várias partes que são executadas simultaneamente em diferentes processadores ou núcleos. Um exemplo prático de computação paralela é em simulações científicas, onde a divisão de tarefas acelera significativamente o tempo de processamento.
b) Decimal 15 para hexadecimal: B
c) Hexadecimal 1A para binário: 11010
d) Decimal 10 para binário: 1110
Resposta: c) Hexadecimal 1A para binário: 11010
“O conceito de Unidade Central de Processamento (UCP) foi introduzido pela arquitetura de Von Neumann.”
Resposta: Verdadeiro.
Resposta: A arquitetura RISC utiliza um conjunto de instruções simples, resultando em menor complexidade de design e maior eficiência energética, ideal para dispositivos móveis. Já a arquitetura CISC tem um conjunto de instruções complexo, o que pode aumentar o consumo de energia, mas oferece mais flexibilidade e desempenho em tarefas complexas.
b) Dividir uma tarefa de renderização gráfica em múltiplos núcleos de um processador.
c) Executar instruções sequencialmente em um pipeline de CPU.
d) Usar um único núcleo para gerenciar várias tarefas simultaneamente.
Resposta: b) Dividir uma tarefa de renderização gráfica em múltiplos núcleos de um processador.
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John von Neumann? O que exatamente ele sugeriu que foi tão importante?
a) A criação dos sistemas operacionais como os conhecemos hoje.
b) A ideia de separar a memória do processador.
c) A inclusão de dispositivos de entrada e saída.
d) A sugestão de armazenar dados e instruções no mesmo lugar na memória.
R: d) A sugestão de armazenar dados e instruções no mesmo lugar na memória.
executar. Isso soa como um processador RISC, certo?
R: Verdadeiro. A arquitetura RISC se destaca justamente por isso, com instruções
simples e rápidas, ao contrário da CISC, que é mais complexa.
etapas, permitindo que diferentes partes do prato sejam preparadas simultaneamente. O
pipeline em processadores faz algo semelhante. Como isso funciona?
a) Executando uma instrução por vez de forma sequencial.
b) Dividindo uma instrução em várias etapas para que várias instruções possam ser
executadas ao mesmo tempo.
c) Reduzindo o número de ciclos de clock para uma única instrução.
d) Tornando o software mais complexo para controlar o hardware.
R: b) Dividindo uma instrução em várias etapas para que várias instruções possam ser
executadas ao mesmo tempo.
bastante calorentos. Isso é verdade?
R: Verdadeiro. As válvulas eletrônicas eram os componentes principais na primeira
geração de computadores.
projeto: uma com um conjunto de instruções mais simples (RISC) e outra com um
conjunto mais complexo (CISC). Como você descreveria as principais diferenças entre
elas e onde cada uma seria mais vantajosa?
R: CISC (Complex Instruction Set Computer): Esta arquitetura possui um conjunto de
instruções mais complexo, o que pode permitir que uma única instrução execute várias
operações. Isso pode ser útil em situações onde a redução do número de linhas de código
é importante, mas torna o hardware mais complexo e as instruções podem demorar mais
para serem executadas.
RISC (Reduced Instruction Set Computer): Aqui, as instruções são mais simples e
rápidas, o que facilita o design do processador e melhora o desempenho em tarefas que
precisam ser processadas rapidamente, como em dispositivos móveis.
binários?
a) Em pares de dois dígitos.
b) Em grupos de três dígitos.
c) Em grupos de quatro dígitos.
d) Em grupos de cinco dígitos.
R: c) Em grupos de quatro dígitos.
é o que chamamos de computação paralela. Isso está certo?
R: Verdadeiro. Computação paralela acelera o processamento ao dividir as tarefas entre
múltiplos processadores.
Processamento (UCP) em um computador, o que você diria sobre suas partes principais e
como elas trabalham juntas?
R: A UCP é o coração do computador, responsável por executar as instruções dos
programas. Ela é composta por:
Unidade de Controle: Que orquestra todas as operações, garantindo que os dados fluam
corretamente entre a CPU, a memória e outros componentes.
Unidade Lógica e Aritmética (ULA): Onde são realizadas as operações matemáticas e
lógicas, como somar, subtrair e comparar valores.
Registradores: Pequenos armazenamentos que guardam temporariamente os dados e
instruções em processamento. Juntas, essas partes permitem que a UCP busque,
decodifique e execute as instruções dos programas.
que poderia ajudar mais nisso?
a) Reduzir os custos de desenvolvimento de software.
b) Diminuir a complexidade do sistema como um todo.
c) Aumentar o consumo de energia.
d) Usar computação paralela para dividir e conquistar o problema.
R: d) Usar computação paralela para dividir e conquistar o problema.
repetidamente, registrando os restos até que não possa mais dividir. Isso está correto?
R: Verdadeiro. Essa é a técnica padrão para a conversão de decimal para binário.
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1) Qual arquitetura de computadores é caracterizada por um conjunto de instruções reduzido e otimizado para execução rápida?
a) CISC
b) RISC
c) Von Neumann
d) Harvard
Resposta: b) RISC
2) Verdadeiro ou Falso:
A arquitetura de Von Neumann permite a execução simultânea de instruções e acesso à memória, o que aumenta o desempenho do sistema.
Resposta: Falso. A arquitetura de Von Neumann utiliza um único barramento para instruções e dados, o que impede a execução simultânea.
3) Explique a importância da computação paralela para o desenvolvimento de aplicações complexas, como inteligência artificial e processamento de imagens.
Resposta: A computação paralela é crucial para o desenvolvimento de aplicações complexas, permitindo a divisão das tarefas de maneira que possam ser processadas simultaneamente por múltiplos núcleos ou processadores como subtarefas. Acelerando a execução, tornando possível lidar com grandes volumes de dados e algoritmos complexos, como os utilizados em inteligência artificial e processamento de imagens.
4)Qual o principal objetivo do pipeline de instruções em um processador?
a) Aumentar o tamanho da memória RAM. b) Reduzir o número de instruções por segundo. c) Aumentar o número de instruções executadas por ciclo de clock. d) Implementar a arquitetura de Von Neumann.
Resposta: c) Aumentar o número de instruções executadas por ciclo de clock.
5) Verdadeiro ou Falso:
a) A conversão de números binários para decimais é realizada somando os valores de cada dígito binário multiplicados pelas potências de 2 correspondentes.
b) A técnica de conversão de números decimais para binários utiliza o método de divisão sucessiva por 2, anotando os restos das divisões.
c) O sistema numérico binário utiliza apenas dois símbolos: 0 e 1, mas também pode utilizar outros símbolos como A, B, C, D, E e F.
Resposta: a) Verdadeiro; b) Verdadeiro; c) Falso.
6) Descreva a evolução histórica dos computadores, destacando as principais eras e seus marcos tecnológicos.
Resposta: A história dos computadores pode ser dividida em eras:
Era Mecânica (1822-1945): Iniciada com a máquina analítica de Charles Babbage, caracterizada por dispositivos mecânicos para cálculos.
Era Eletromecânica (1945-1950): Marcada pelo desenvolvimento do computador eletromecânico MARK I, utilizando relés eletromecânicos para processamento.
Era Eletrônica (1950-1960): Com o surgimento do ENIAC, utilizando válvulas eletrônicas para processamento, inaugurando a era dos computadores eletrônicos.
Era da Transição (1960-1970): A introdução dos transistores permitiu a miniaturização e redução de consumo dos computadores.
Era dos Circuitos Integrados (1970-presente): A invenção dos chips de silício permitiu a integração de milhares de transistores em um único chip, possibilitando a criação de computadores cada vez menores e mais poderosos.
7) Qual a função da Unidade de Controle (UC) em um processador?
a) Executar operações aritméticas e lógicas.
b) Armazenar dados e instruções.
c) Controlar o fluxo de instruções e dados dentro do processador.
d) Gerar sinais de clock para sincronizar o processador.
Resposta: c) Controlar o fluxo de instruções e dados dentro do processador.
8) Verdadeiro ou Falso:
a) O sistema hexadecimal é amplamente utilizado em programação e representação de endereços de memória.
b) A conversão de números hexadecimais para decimais utiliza o método de multiplicação por potências de 16.
c) O sistema hexadecimal é mais compacto que o sistema binário para representar os mesmos valores numéricos.
Resposta: a) Verdadeiro; b) Verdadeiro; c) Falso.
9) Explique o conceito de “memória cache” e sua importância para o desempenho de um sistema computacional.
Resposta: É a memória de alta velocidade que armazena cópias de dados frequentemente acessados pela CPU.Funciona como um buffer entre a CPU e a memória principal (RAM), reduzindo o tempo de acesso aos dados e aumentando o desempenho do sistema.
10) Qual o principal componente responsável pela execução das instruções em um processador?
a) Unidade Lógica e Aritmética (ULA)
b) Unidade de Controle (UC)
c) Registradores
d) Memória cache
Resposta: a) Unidade Lógica e Aritmética (ULA)
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Questões
R: 11, 26, 153 e 11
Qual das seguintes opções descreve corretamente um marco importante na história dos computadores?
Desenvolvimento do primeiro microprocessador em 1980: O microprocessador fabricado pela IBM foi um elemento-chave do primeiro computador portátil.
R: Item a)
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1) Faça a conversão dos sistemas numéricos
a) 1011 de binário para decimal
b) 1A de hexadecimal para decimal
c) 231 de octal para decimal
d) 23 de quaternária para decimal
R: 11, 26, 153 e 11
2) Qual das seguintes opções descreve corretamente um marco importante na história dos computadores?
a) Apresentando o ENIAC: O primeiro grande computador eletrônico digital desenvolvido nos Estados Unidos em 1945, usado principalmente para cálculos militares.
b) Invenção do Rato por Charles Babbage: O matemático britânico Charles Babbage criou o primeiro protótipo de rato em 1837 para o projeto da Máquina Analítica.
c) O advento do sistema operacional UNIX em 1950: Criado como o primeiro sistema operacional de uso geral para computadores pessoais.
d) Desenvolvimento do primeiro microprocessador em 1980: O microprocessador fabricado pela IBM foi um elemento-chave do primeiro computador portátil.
R: Item a)
3) Explique o que foi a Quarta Revolução Industrial e identifique as principais tecnologias e o seu impacto nos setores económicos e sociais. Na sua resposta, explique os desafios e oportunidades que esta revolução traz ao mercado de trabalho e à sociedade como um todo.
R: A quarta revolução industrial, ou Indústria 4. 0, é caracterizada pela integração de tecnologias avançadas como inteligência artificial (IA), Internet das Coisas (IoT), big data e robótica nos processos de produção. Estas inovações criam sistemas conectados que otimizam a produção, reduzem custos e aumentam a eficiência dos processos industriais. No sector económico, estas tecnologias aumentam a produtividade, mas também criam desafios como o desemprego nos sectores tradicionais devido à automação. Ao mesmo tempo, estão a surgir oportunidades em novas áreas, como a análise de dados e o desenvolvimento tecnológico, exigindo uma força de trabalho mais qualificada e preparada para lidar com estas inovações. A nível social, a revolução está a promover a conectividade e o acesso à informação, mas também está a suscitar preocupações sobre a privacidade, a cibersegurança e a exclusão digital. As medidas de inclusão digital e de requalificação profissional são essenciais para garantir que os benefícios sejam generalizados e os impactos negativos sejam minimizados.
4) Sobre a Arquitetura de Von Neumann, marque as afirmativas como Verdadeiras (V) ou Falsas (F):
a) A arquitetura von Neumann utiliza uma única memória para armazenar dados e instruções.( )
b) Na arquitetura von Neumann, o processamento de dados e instruções ocorre simultaneamente em diferentes barramentos de memória. ( )
c) O conceito de “ciclo de busca e execução” é um dos princípios fundamentais da arquitetura von Neumann.( )
d) Um dos principais componentes da arquitetura von Neumann é a unidade central de processamento (CPU), que executa operações aritméticas e lógicas.( )
e) A arquitetura von Neumann foi proposta como uma solução para aumentar a velocidade de processamento separando a memória de dados da memória de instruções.( )
R:V,F,V,V e F
5) Compara as arquiteturas RISC (Computador com Conjunto de Instruções Reduzido) e CISC (Computador com Conjunto de Instruções Complexas) em termos de conjunto de instruções , desempenho, complexidade de hardware e eficiência energética. Vamos discutir as principais diferenças entre essas duas abordagens.
R: A arquitetura RISC utiliza um conjunto de instruções reduzido e simples que permite ao processador executar cada instrução em um único ciclo de clock, resultando em aumento de velocidade e redução de complexidade de hardware. Em contraste, a arquitetura CISC possui um conjunto de instruções maior e mais complexo, com instruções que podem executar múltiplas operações, mas isso aumenta o tempo de execução e a complexidade do processador. O RISC tende a ser mais eficiente energeticamente devido ao seu design mais simples, mas o CISC consome mais energia porque suas instruções requerem mais recursos. Em outras palavras, o RISC foca na eficiência e na simplicidade, enquanto o CISC visa melhorar a funcionalidade de cada instrução.
6) Qual é o conceito de pipeline na arquitetura de processador e quais suas principais vantagens? a) Um método de compactação de dados que reduz o consumo de memória do processador e aumenta a eficiência do sistema.
b) Um processo que permite que vários programas sejam executados simultaneamente em um processador e garante melhor controle de interrupções.
c) Um modelo de execução de instruções em que diferentes fases de uma instrução são processadas em paralelo, aumentando assim a velocidade de processamento.
d) Um mecanismo de controle de potência no qual o processador desativa partes não
utilizadas do circuito para melhorar o consumo de energia.
R: Alternativa c)
7) Descreve o conceito de paralelismo em sistemas de computador e discute as principais formas, como paralelismo de dados e paralelismo de tarefas. Como o paralelismo afeta o desempenho do sistema e quais são os desafios associados à sua implementação?
R: O paralelismo em sistemas de computador refere-se à execução de múltiplas operações ao mesmo tempo para melhorar o desempenho. Existem dois formatos principais. Um é o paralelismo de dados , onde a mesma operação é aplicada a diferentes conjuntos de dados simultaneamente (por exemplo, GPU), e o outro é o paralelismo de tarefas, onde diferentes operações são executadas em paralelo, como em um sistema multi-core. O impacto positivo no desempenho é significativo, pois o tempo geral de execução é reduzido e o rendimento aumenta. No entanto, os desafios de implementação incluem sincronização de tarefas, equilíbrio de carga e divisão eficiente do trabalho. Nem todos os aplicativos podem ser paralelizados de forma eficaz, o que pode limitar os ganhos de desempenho.
8) Sobre a classificação de Flynn, assinale verdadeiro ou falso: a) SISD (Single Instruction, Single Data) representa computadores convencionais que executam uma única instrução em um único fluxo de dados. ( )
b) SIMD (Single Instruction, Multiple Data) é uma arquitetura onde múltiplos processadores executam a mesma instrução em diferentes fluxos de dados simultaneamente. ( )
c) MISD (Multiple Instruction, Single Data) é amplamente utilizado em sistemas de computação modernos. ( )
d) MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data) permite que múltiplos processadores executem diferentes instruções em diferentes fluxos de dados ao mesmo tempo. ( )
e) A classificação de Flynn é baseada na unicidade e multiplicidade dos fluxos de dados e instruções. ( )
R: V,V,F,V e V.
9) Explique a importância da gestão de memória em sistemas operacionais.
R: O gerenciamento de memória é um componente fundamental de um sistema operacional e é responsável por controlar e coordenar o uso da memória principal (RAM) entre os diversos processos em execução. Isso é muito importante porque evita contenção e garante a eficiência do sistema, garantindo que cada processo tenha acesso à memória necessária para ser executado. Se não forem gerenciados adequadamente, os processos podem substituir dados de outros processos, resultando em interrupções e perda de dados.
10) Qual das seguintes afirmações sobre a arquitetura mobile é correta? a) A arquitetura ARM é amplamente utilizada em dispositivos móveis devido ao seu baixo consumo de energia e alta eficiência.
b) A arquitetura x86 é a mais comum em dispositivos móveis devido à sua compatibilidade com sistemas operacionais móveis.
c) Dispositivos móveis geralmente utilizam arquiteturas de 64 bits exclusivamente, pois são mais eficientes em termos de energia.
d) A arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computing) é raramente utilizada em dispositivos móveis devido à sua complexidade.
e) A arquitetura ARM é menos eficiente em termos de energia em comparação com a arquitetura x86. R: A opção correta é o item a).
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1 – Quais foram as bases numéricas que aprendemos na matéria de Organização e Arquitetura de Computadores?
R – Decimal, binária, octal e hexadecimal.
2 – Quais são as componentes da UCP?
R – UAL (Unidade Lógica e Aritmética (ULA), ACC, CI (Contador de Instruções), RI (Registrador de Instruções), Relógio, UC (Unidade de Controle).
3 – O que é Arquitetura RISC?
R – É uma linha de arquitetura de processadores que favorece um conjunto simples e pequeno de instruções que levam aproximadamente a mesma quantidade de tempo para serem executadas.
4 – O que é Arquitetura CISC?
R – É um modelo de arquitetura de processadores caracterizado por permitir a realização de tarefas complexas a partir de um único comando, com diversos comandos disponíveis para este fim.
5 – Quais são os dois tipos de paralelismo em aplicações?
R – Paralelismo em nível de dados (Data-Level Parallelism – DLP) e Paralelismo em nível de tarefas (Task-Level Parallelism – TLP).
6 – Sobre a classificação de multicomputadores, leia e assinale a correta:
Possui como características: Multicomputadores massivamente paralelos, múltiplas memórias locais, se comunicam por troca de mensagens, interconectados por rede de alta velocidade, boa escalabilidade (muitos processadores) e programação mais complexa.
(a) COMA
(b) MPP
(c) NUMA
(d) MIMD
(e) MISD
R – Alternativa B
7 – Quais são os três estados de mudanças de um processo?
a) Ativo, Suspenso, Parado:
b) Pronto, Execução, Pausado
c) Novo, Em andamento, Concluído
d) Pronto, Execução, Bloqueado
e) Inativo, Pausado, Suspenso
R – alternativa D
8 – Sobre a técnica de Pipeline assinale verdadeiro ou falso se é correto afirmar que: Na arquitetura RISC a técnica de Pipeline é mais fácil de ser implementada.
(Verdadeiro)
(Falso)
R – Verdadeiro
9 – Em relação aos componentes básicos de uma CPU (Unidade Central de Processamento) qual das alternativas abaixo NÃO faz parte?
(a) Memória Cache
(b) Unidade de Processamento Gráfico (GPU)
(c) Unidade Lógica e Aritmética (ULA)
(d) Unidade de Controle (UCP)
R – Alternativa A
10 – A respeito da afirmação assinale com verdadeiro ou falso:
Processamento batch, é a execução de uma série de tarefas sendo adequado para ambientes que não precisem de interatividade, e que possua tarefas de longa execução.
(Verdadeiro)
(Falso)
R – Verdadeiro
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Questão 1: Converta o número decimal 2024 para sua representação binária, hexadecimal e octal.
Resposta: Binária = 0111 1110 1000, Hexadecimal: 0x7E8 e octal: 3750.
Questão 2: Explique a diferença entre um processador RISC e um processador CISC, destacando como essas diferenças impactam o desempenho de cada um em diferentes tipos de aplicações.
Resposta: Processadores RISC (Reduced Instruction Set Computer) utilizam um conjunto de instruções mais simples e são projetados para executar cada instrução em um único ciclo de clock, o que pode resultar em um desempenho mais eficiente em aplicações que requerem alta velocidade de processamento de instruções simples. Já os processadores CISC (Complex Instruction Set Computer) possuem um conjunto de instruções mais complexo, que permite realizar mais operações com uma única instrução, mas muitas vezes isso requer mais ciclos de clock por instrução. A arquitetura RISC tende a ser mais eficiente em tarefas que requerem alta taxa de transferência de dados simples, como em servidores web ou sistemas embarcados, enquanto a arquitetura CISC pode ser mais vantajosa em aplicações que requerem operações complexas, como em ambientes de desktop ou processamento gráfico.
Questão 3: Um dos principais benefícios de processadores RISC é a capacidade de executar instruções complexas com um único ciclo de clock. Verdadeiro ou falso?explique.
Resposta: Falso. Processadores RISC são conhecidos por sua simplicidade de instruções, mas não necessariamente por executar instruções complexas em um único ciclo de clock.
Questão 4: Explique como funciona a arquitetura de Von Neumann.
Resposta: A arquitetura de Von Neumann, proposta por John von Neumann em 1945, é um modelo básico para a estrutura dos computadores modernos. Ela é caracterizada por um design simples, onde a CPU (Unidade Central de Processamento), a memória e os dispositivos de entrada/saída compartilham o mesmo caminho de comunicação e os dados e as instruções são armazenados no mesmo espaço de memória.
Questão 5: Qual das seguintes opções representa uma arquitetura comumente usada em dispositivos móveis, como smartphones e tablets?
a) x86
b) ARM
c) MIPS
d) PowerPC
Resposta: b) ARM
Questão 6: Qual foi o primeiro computador eletrônico de grande escala e de uso geral?
a) ENIAC
b) UNIVAC
c) IBM 7090
d) Cray-1
Resposta: a) ENIAC
Questão 7: Qual das seguintes afirmações é verdadeira em relação ao pipeline de processamento?
a) É uma técnica que permite a execução de múltiplas instruções simultaneamente.
b) É uma técnica utilizada apenas em arquiteturas RISC.
c) É uma técnica que não afeta o desempenho do processamento de dados.
d) É uma técnica que não é mais utilizada atualmente.
Resposta: a) É uma técnica que permite a execução de múltiplas instruções simultaneamente.
Questão 8: Explique o conceito de barramento em um sistema computacional.
Resposta: Um barramento é um conjunto de linhas de comunicação que permitem a transferência de dados, endereços e sinais de controle entre os diferentes componentes de um sistema computacional, como a CPU, a memória e os dispositivos de entrada/saída. Ele serve como um canal de comunicação compartilhado, permitindo que as informações sejam transmitidas de forma eficiente e sincronizada.
Questão 9: Explique brevemente o conceito de pipeline em arquitetura de processadores e como ele melhora o desempenho.
Resposta: O pipeline é uma técnica utilizada em arquitetura de processadores para aumentar a eficiência e o desempenho. Consiste em dividir o processamento de uma instrução em várias etapas independentes que são executadas em paralelo. Isso permite que múltiplas instruções sejam processadas simultaneamente, aproveitando melhor os recursos do processador e reduzindo o tempo de execução.
Questão 10: O que é cluster?
(a)Servidores que realizam tarefas de forma eficiente e escalável
(b)É um tipo de servidor que fornece serviços para executar aplicações e disponibilizar conteúdo via internet
(c)É um mediador entre as requisições dos computadores clientes que buscam recursos de outros servidores, como arquivos, páginas web e outros serviços
(d)É um conjunto de servidores interconectados, que atuam como se fossem um único sistema e trabalham juntos para realizar tarefas de forma mais eficiente e escalável.
Resposta: Letra (d).
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1-) Múltipla escolha: O número 9F, hexadecimal, corresponde, em decimal, ao valor:
Resposta: d) 159
2-) Verdadeiro ou falso: A arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computer) possui um
conjunto limitado de instruções altamente otimizadas para melhorar o desempenho do
processador.
Resposta: Verdadeiro
3-) Dissertativa: Explique brevemente o conceito de conversões de sistemas numéricos e
dê exemplos.
Resposta: Conversão de sistemas numéricos refere-se ao processo de transformar um
número de um sistema de numeração para outro, como de binário para decimal ou de
hexadecimal para binário. Exemplo: o número binário 1010 é igual ao número decimal 10.
4-) Múltipla escolha: Qual das seguintes opções representa uma arquitetura de processador
RISC?
Resposta: b) ARM Cortex-A9
5-) Verdadeiro ou falso: A arquitetura de Von Neumann foi desenvolvida na década de 1940
e introduziu o conceito de armazenamento separado para dados e instruções.
Resposta: Falso
Explicação: Na arquitetura de Von Neumann, dados e instruções compartilham o mesmo
espaço de memória.
6-) Dissertativa: Explique o conceito de pipeline em computadores e como ele pode
melhorar o desempenho do processamento de instruções.
Resposta: Pipeline é uma técnica que divide a execução de uma instrução em váriosPR
estágios independentes, permitindo que diferentes partes de múltiplas instruções sejam
processadas simultaneamente. Isso aumenta o desempenho, pois várias instruções podem
ser executadas de forma sobreposta.
7-) Múltipla escolha: Qual componente é responsável por armazenar dados
temporariamente para o processamento pela CPU?
Resposta: c) Memória Principal
😎 Verdadeiro ou falso: As arquiteturas Mobile são projetadas especialmente para
dispositivos móveis, como smartphones e tablets, priorizando baixo consumo de energia e
tamanho compacto.
Resposta: Verdadeiro
9-) Múltipla escolha: Qual é a função principal da Unidade de Controle (UC)?
Resposta: b) Controlar e coordenar as atividades do processador
10-) Verdadeiro ou falso: O pipeline é uma técnica utilizada para aumentar o desempenho
dos processadores, dividindo a execução de instruções em estágios independentes e
sobrepostos.
Resposta: Verdadeiro
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1- Qual é o sistema numérico utilizado pelos computadores para representar informações internamente?
a) Decimal
b) Binário
c) Hexadecimal
d) Octal
Resposta Correta: b) Binário
2- A arquitetura de computadores proposta por Von Neumann é baseada em:
a) Computadores analógicos
b) Computadores digitais
c) Sistemas de numeração hexadecimais
d) Microprocessadores
Resposta Correta: b) Computadores digitais
3-A Unidade de Controle de Processamento (UCP) é responsável por:
a) Gerenciar a memória principal do computador
b) Executar operações lógicas e aritméticas
c) Controlar e coordenar as atividades do computador
d) Realizar conversões entre sistemas numéricos
Resposta Correta: c) Controlar e coordenar as atividades do computador
4- O pipeline é uma técnica utilizada para:
a) Realizar a conversão de sistemas numéricos
b) Aumentar o desempenho do processador, permitindo a execução simultânea de várias instruções
c) Implementar a arquitetura Von Neumann
d) Controlar o acesso aos barramentos do computador
Resposta Correta: b) Aumentar o desempenho do processador, permitindo a execução simultânea de várias instruções
5- A sigla RISC significa:
a) Reduced Instruction Set Computer
b) Random Instruction Set Computer
c) Rapid Instruction Set Computer
d) Robust Instruction Set Computer
Resposta Correta: a) Reduced Instruction Set Computer
6- A sigla CISC significa:
a) Complex Instruction Set Computer
b) Compact Instruction Set Computer
c) Central Instruction Set Computer
d) Control Instruction Set Computer
Resposta Correta: a) Complex Instruction Set Computer
7-Os barramentos em um computador são responsáveis por:
a) Controlar o acesso à internet
b) Permitir a comunicação entre os diferentes componentes do computador
c) Realizar operações matemáticas e lógicas
d) Armazenar instruções e dados
Resposta Correta: b) Permitir a comunicação entre os diferentes componentes do computador
8- As arquiteturas Mobile são otimizadas para:
a) Computadores de grande porte
b) Dispositivos móveis, como smartphones e tablets
c) Redes de comunicação de dados
d) Programação em linguagem assembly
Resposta Correta: b) Dispositivos móveis, como smartphones e tablets
9- A conversão do número decimal 25 para binário resulta em:
a) 11001
b) 10011
c) 10100
d) 11101
Resposta Correta: b) 10011
10- A história dos computadores remonta a qual época?
a) Idade Média
b) Renascimento
c) Revolução Industrial
d) Segunda Guerra Mundial
Resposta Correta: d) Segunda Guerra Mundial
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1) O número 255 (decimal), corresponde em binário ao número:
a) 11111011;
b) 11111111;
c) 11000100;
d) 11000000;
e) 11000011;
Resposta: Letra b.
2) Converta o número 215 para a base binária, octal e hexadecimal.
Resposta: 21510 = 110101112 = 3278 = D716
3) Assinale verdadeiro ou falso:
( ) Intel e IBM foram as duas precursoras no desenvolvimento de microprocessadores, e desde a década de 70 são fortes concorrentes do segmento.
( ) Os microprocessadores sempre tiveram mais de um núcleo de processamento, possibilitando o multiprocessamento.
( ) Alan Turing desenvolveu o conceito de uma máquina universal, que é a base dos computadores modernos.
( ) O ábaco, criado no século V a.C., é considerado um dos primeiros dispositivos de computação.
( ) Os computadores da segunda geração foram os primeiros a utilizar circuitos integrados.
Resposta: Falso, Falso, Verdadeiro, Verdadeiro, Falso.
4) Qual das seguintes contribuições é atribuída a John von Neumann no campo da computação?
A) Desenvolvimento do primeiro microprocessador.
B) Criação da linguagem de programação C.
C) Desenvolvimento da arquitetura de computadores que leva seu nome.
D) Invenção do mouse de computador.
E) Criação do sistema operacional Unix.
Resposta: C) Desenvolvimento da arquitetura de computadores que leva seu nome.
5) Qual a diferença entre CISC e RISC?
Respostas: CISC significa conjunto de instruções complexas, enquanto que RISC significa conjunto de instruções reduzidas, e como o nome sugere instruções CISC são mais completas porém tem um custo operacional maior, enquanto que instruções RISC são mais simples e fáceis de executar, elas também tem um ciclo de instrução fixo, diferentemente das instruções CISC que tem um ciclo de instrução variável e por conta disto podem ser mais difíceis de sincronizar.
6) Assinale verdadeiro ou falso:
( ) O pipeline permite que múltiplas instruções sejam processadas simultaneamente, aumentando a taxa de transferência de instruções.
( ) Em um pipeline ideal, cada estágio do pipeline executa uma parte diferente de uma instrução em cada ciclo de clock.
( ) O pipeline é uma técnica exclusiva de arquiteturas RISC e não é utilizada em arquiteturas CISC.
( ) O pipeline pode ser interrompido por interrupções externas, como interrupções de hardware.
Resposta: Verdadeiro, Verdadeiro, Falso, Verdadeiro.
7) Qual das seguintes funções é desempenhada pela Unidade Central de Processamento (UCP) em um computador?
A) Armazenamento de dados a longo prazo.
B) Execução de instruções de programas.
C) Gerenciamento de dispositivos de entrada e saída.
D) Fornecimento de energia ao sistema.
E) Criação de interfaces gráficas para o usuário.
Resposta: B) Execução de instruções de programas.
8) Quais são os principais componentes presentes em um sistema de arquitetura de Von Neumann?
Resposta: Os componentes de uma máquina de Von Neumann são uma memória, uma unidade aritmética e lógica, uma unidade central de processamento, uma unidade de controle e uma unidade de dispositivos de entrada e saída.
9) O que é computação paralela?
Resposta: A computação paralela é uma técnica de computação que permite a execução simultânea de múltiplas tarefas, dividindo um problema grande em partes menores que podem ser resolvidas ao mesmo tempo, isso é feito utilizando múltiplos processadores ou núcleos de processamento.
10) Assinale verdadeiro ou falso:
( ) A computação paralela permite a execução simultânea de múltiplas tarefas, dividindo um problema grande em partes menores.
( ) A computação paralela é utilizada apenas em supercomputadores e não tem aplicações em dispositivos comuns.
( ) Condições de corrida são um problema comum na computação paralela, onde múltiplos processadores tentam acessar e modificar os mesmos dados ao mesmo tempo.
( ) A programação para sistemas paralelos é geralmente mais simples do que a programação para sistemas sequenciais.
( ) A computação paralela pode aumentar significativamente o desempenho e reduzir o tempo de execução de tarefas complexas.
Respostas: Verdadeiro, Falso, Verdadeiro, Falso, Verdadeiro.
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