Sistemas computacionais

A CPU (中央処理装置) é a unidade responsável por interpretar instruções, calcular e controlar; é o cérebro do computador. A alternativa B descreve o armazenamento auxiliar, a alternativa D, um dispositivo de entrada, e a alternativa A, um dispositivo de saída. A CPU não faz ela mesma o armazenamento nem a entrada e saída; seu papel é dar instruções a essas unidades.

1GHz significa 1 bilhão de vezes por segundo; portanto, 2GHz significa gerar 2 bilhões de ciclos de clock. A alternativa B está errada por um fator de 10. O clock é o ritmo de funcionamento e, como uma instrução leva vários ciclos de clock, a frequência de clock (クロック周波数) não é igual ao número de instruções, como na alternativa D. A alternativa A trata do volume de transferência de dados, uma métrica diferente da frequência de clock.

Um processador multinúcleo (マルチコアプロセッサ) tem vários núcleos (コア), as partes centrais de processamento, dentro de uma única CPU. A alternativa A descreve um multiprocessador, que difere por montar várias CPUs propriamente ditas. A alternativa C é a memória cache e a alternativa D é a virtualização; nenhuma delas tem relação com o número de núcleos.

A GPU é um dispositivo que executa muitas operações em paralelo para o processamento de imagens (画像処理) e, graças a essa característica, também é usada em cálculos massivos, como o treinamento de IA. A alternativa C descreve a ROM, a alternativa B, um driver de dispositivo, e a alternativa D, o RAID; nenhuma delas tem relação com GPUs.

A CPU primeiro busca a instrução na memória principal (主記憶), depois decodifica seu conteúdo, em seguida lê os dados necessários e a executa e, por fim, armazena o resultado. Decodificar antes de buscar é impossível, por isso as alternativas C e B estão erradas; executar sem decodificar também é impossível, por isso a alternativa D também está errada.

Uma frequência de clock (クロック周波数) de 2GHz significa 2×10^9 ciclos de clock por segundo, e uma instrução precisa de 4 ciclos; portanto, 2×10^9 ÷ 4 = 5×10^8, ou seja, 500 milhões de instruções. 250 milhões vem de dividir por 8 em vez de 4, 2 bilhões trata o próprio número de ciclos de clock como o número de instruções, e 8 bilhões multiplica por 4 em vez de dividir; todas estão erradas.

A RAM é volátil (揮発性) e perde seu conteúdo ao ser desligada, enquanto a ROM é não volátil e mantém seu conteúdo sem energia. A alternativa A inverte as descrições, e a alternativa B está errada em relação à ROM. A memória principal, que guarda os programas em execução, usa RAM; portanto, a alternativa D também está errada.

A DRAM tem uma estrutura simples que torna barata a alta capacidade e, por isso, é usada como memória principal (主記憶). A SRAM é a mais rápida e é usada como memória cache, então a alternativa A está invertida; e é a DRAM que precisa de refresh (リフレッシュ), então a alternativa B está errada. A SRAM também é um tipo de RAM e é volátil, então a alternativa D também está errada.

A memória flash (フラッシュメモリ) é uma memória não volátil que pode ser apagada e regravada eletricamente em unidades de bloco, e é usada em pen drives USB, cartões SD e SSDs. DRAM e SRAM são voláteis e perdem seu conteúdo ao serem desligadas, por isso não servem para guardar dados. A ROM de máscara tem seu conteúdo fixado na fabricação e não pode ser regravada, por isso não é adequada.

A ROM de máscara (マスクROM) é uma ROM cujo conteúdo é incorporado na fabricação; não pode ser regravada após o envio de fábrica, e a produção em massa torna seu preço unitário baixo. A alternativa D é uma característica da EEPROM e da memória flash. A ROM é não volátil, então a alternativa C está errada; e uma memória sem limite de regravações, como na alternativa B, não é comum, além de a ROM de máscara simplesmente não poder ser regravada.

A memória cache (キャッシュメモリ) é uma memória pequena e rápida colocada entre a CPU e a memória principal, que guarda os dados usados com frequência para reduzir o tempo de espera. A alternativa B é o papel da memória não volátil, a alternativa C descreve a memória virtual (仮想記憶) e a alternativa D descreve o RAID; nenhuma delas é o objetivo da memória cache.

A hierarquia de memória (記憶階層) segue, de cima para baixo, registradores (レジスタ), memória cache, memória principal e armazenamento auxiliar; quanto mais alto o nível, mais rápido, menor e mais caro. A alternativa D inverte registradores e cache, a alternativa C coloca erroneamente a memória principal no topo, e a alternativa A os lista da menor para a maior velocidade.

O tempo de acesso efetivo (実効アクセス時間) é obtido ponderando os tempos de acerto e de falha pelas suas probabilidades: 0.9×10 + 0.1×100 = 9 + 10 = 19 nanossegundos. 10 é o valor com taxa de acerto de 100%, 55 é a média simples e 100 é o valor sem cache; todos ignoram o princípio da ponderação.

A memória principal (主記憶) é rápida porque a CPU a lê e escreve diretamente, mas seu preço por capacidade é mais alto que o do armazenamento auxiliar (補助記憶) e sua capacidade, menor. A alternativa B inverte a relação entre velocidade e capacidade. É a memória principal que a CPU acessa diretamente, então a alternativa D está errada; e o armazenamento auxiliar é não volátil e mantém o conteúdo sem energia, então a alternativa C também está errada.

O USB pode conectar uma grande variedade de dispositivos, como teclados, impressoras e SSDs externos, e também permite alimentar os dispositivos pelo cabo, a alimentação pelo barramento (バスパワー). A alternativa B descreve o HDMI e a alternativa A, o NFC. O USB permite hot plugging (ホットプラグ), ou seja, conectar e desconectar com o computador ligado, então a alternativa C também está errada.

O HDMI é um padrão que transmite vídeo e áudio digitalmente por um único cabo e é usado para conectar monitores e televisores. O Bluetooth é uma comunicação sem fio de curto alcance, de poucos metros, e o NFC é uma comunicação sem fio de campo próximo, de poucos centímetros; ambos são padrões sem fio (無線). O IEEE1394 é uma interface com fio rápida, mas não é o padrão para enviar vídeo e áudio combinados a dispositivos de exibição.

O NFC é um padrão sem fio (無線) que se comunica apenas a distâncias muito curtas e é usado em bilhetes com cartão IC, dinheiro eletrônico e pagamentos por aproximação. USB, HDMI e IEEE1394 são todas interfaces com fio, conectadas por cabo, e não conseguem se comunicar apenas aproximando um dispositivo de um leitor.

O Bluetooth é um padrão sem fio (無線) de curto alcance que conecta dispositivos dentro de um raio de poucos metros e é usado em mouses, teclados, fones de ouvido e similares. A alternativa D descreve a comunicação por fibra óptica, a alternativa A, o NFC, e a alternativa B, a comunicação pela rede elétrica, PLC; nenhuma delas é o Bluetooth.

Um driver de dispositivo (デバイスドライバ) é um software de controle preparado para cada dispositivo periférico, que faz a ponte entre o sistema operacional e o dispositivo. A alternativa C é o gerenciamento de tarefas do sistema operacional, a alternativa D, um mecanismo de criptografia, e a alternativa B, o trabalho de um compilador; cada uma é um papel distinto do controle de periféricos.

Um atuador (アクチュエータ) é um componente que converte sinais elétricos em movimento físico, servindo como a saída que atua sobre o mundo real. A alternativa D descreve um sensor (センサ), que é a entrada que capta informações do mundo real. A alternativa B é um módulo de comunicação e a alternativa A, um dispositivo de armazenamento; nenhuma delas é um atuador.

O OLED (有機EL) é um método em que os próprios pixels emitem luz; não é necessária luz de fundo (バックライト) traseira, o que facilita designs finos, e é possível obter pretos profundos deixando pixels apagados. A alternativa C é uma função de tela sensível ao toque, distinta do método de exibição. A alternativa A trata de impressoras, e a alternativa B é uma característica do papel eletrônico que não se aplica ao OLED.

Um sistema embarcado (組込みシステム) é um sistema computacional embutido em um aparelho que executa apenas uma função específica, e o controlador de uma panela elétrica de arroz é um exemplo clássico. As outras três são todas sistemas computacionais de uso geral, que executam diversos processamentos sem restrição de uso, por isso não contam como sistemas embarcados.

Um sistema cliente-servidor (クライアントサーバシステム) é uma configuração que divide os papéis entre servidores, que fornecem serviços, e clientes, que os utilizam. A alternativa B descreve o peer-to-peer, a alternativa A, a virtualização, e a alternativa C, o RAID; nenhuma delas trata de divisão de papéis.

Os thin clients (シンクライアント) concentram o processamento e os dados no lado do servidor e não deixam dados no terminal, reduzindo o risco de vazamento de informações quando um terminal é perdido ou roubado. O processamento no terminal fica mais leve, então a alternativa A está errada; e, como o processamento depende do servidor, o trabalho não pode continuar quando o servidor ou a rede estão indisponíveis, como afirmam as alternativas B e D.

A virtualização (仮想化) é uma tecnologia que executa vários servidores virtuais em um único servidor físico, e a consolidação reduz o espaço físico, a energia e o esforço de gerenciamento. A capacidade física de processamento não aumenta, então a alternativa B está errada; a proteção contra falhas exige mecanismos separados, como backups e RAID, então a alternativa D está errada; e a alternativa C não tem relação com a tecnologia de comunicação.

O peer-to-peer (ピアツーピア) é um modelo em que os computadores participantes se comunicam diretamente como iguais. A alternativa B é um sistema de processamento centralizado, a alternativa A, thin clients ou VDI, e a alternativa C, uma SAN; nenhuma delas é uma configuração de troca direta entre iguais.

O NAS é um dispositivo de armazenamento dedicado ao compartilhamento de arquivos, usado conectado diretamente à rede, e é fácil de implantar. A alternativa D é a computação em grade (グリッドコンピューティング), a alternativa A, o VDI, e a alternativa B, um cluster. Uma rede de alta velocidade separada, dedicada ao armazenamento, é uma SAN, que se distingue do NAS.

A computação de borda (エッジコンピューティング) processa os dados perto do local onde são gerados e envia ao centro, a nuvem, apenas o que é necessário, reduzindo o tráfego e encurtando os tempos de resposta. A alternativa A é o uso convencional da nuvem sem a borda, a alternativa C é a computação em grade e a alternativa B descreve uma medida de economia de energia.

O RAID 1 grava o mesmo conteúdo em 2 discos; assim, se um falhar, o processamento continua no outro, embora a capacidade utilizável seja metade do total. A alternativa C é o RAID 0 e a alternativa B, o RAID 5. A alternativa D descreve o backup (バックアップ), que difere da gravação duplicada constante do RAID 1 tanto no objetivo quanto no mecanismo.

O RAID 5 grava dados e paridade (パリティ) distribuídos por 3 ou mais discos e, se um falhar, os dados podem ser restaurados a partir dos demais. O RAID 0 não tem redundância e perde os dados com uma única falha, então a alternativa B está errada; o RAID 1 grava tudo em dobro, então a capacidade utilizável é a metade e a alternativa A está errada; e o RAID 5 usa paridade, então a alternativa C está errada.

Um cluster (クラスタ) é uma configuração que interliga vários computadores para operarem como um só, visando maior desempenho por meio da divisão do processamento e maior disponibilidade (可用性), continuando o processamento mesmo quando uma máquina para. Os thin clients tornam o terminal mais leve, o peer-to-peer é uma forma de comunicação entre iguais e a computação de borda processa no local; nenhum deles se aplica.

Um sistema dual (デュアルシステム) sempre executa em paralelo dois conjuntos de configuração idêntica e processa comparando os resultados entre si. Um sistema duplex (デュプレックスシステム) executa a produção no principal e mantém o secundário em espera, alternando para ele em caso de falha. A alternativa A troca as duas descrições, a alternativa B inverte a verificação cruzada e a alternativa C confunde o assunto com o RAID; portanto, todas estão erradas.

O cold standby (コールドスタンバイ) mantém o sistema de reserva parado; os custos ficam baixos, mas a inicialização e a troca levam tempo. A alternativa C descreve o hot standby (ホットスタンバイ), em que o sistema de reserva é mantido ligado. A alternativa B é um sistema dual e a alternativa A, fail-soft; nenhuma delas é cold standby.

Foolproof (フールプルーフ) é um projeto que impede que operações equivocadas dos usuários levem a perigo ou avaria, e uma máquina de lavar que não funciona com a tampa aberta é um exemplo. A alternativa B é fail-safe; a alternativa D, tolerância a falhas, redundância por duplicação; e a alternativa C, fail-soft; todas tratam de falhas, e não da prevenção de erros de operação.

Fail-soft (フェールソフト) é a ideia de isolar a parte com falha e manter o sistema funcionando, mesmo com funcionalidade ou desempenho reduzidos. A alternativa C é foolproof, a alternativa B, fail-safe, e a alternativa D, tolerância a falhas. A diferença em relação à alternativa D é que o fail-soft tolera a redução de funcionalidade, enquanto a tolerância a falhas (フォールトトレラント) visa manter toda a funcionalidade normal.

Uma ligação em série só pode ser usada quando todos os dispositivos estão funcionando; portanto, a disponibilidade (稼働率) total é o produto dos valores individuais: 0.9×0.8 = 0.72. 0.98 é o cálculo em paralelo 1−(1−0.9)×(1−0.8), 0.85 é a média dos dois e 0.80 é o valor do dispositivo mais fraco; nenhum deles é o cálculo em série.

Em uma ligação em paralelo, subtrai-se de 1 a probabilidade de ambos pararem ao mesmo tempo: 1−(1−0.9)×(1−0.9) = 1−0.01 = 0.99. 0.81 é o cálculo em série 0.9×0.9, 0.90 é o valor de um único dispositivo e 1.80 simplesmente soma as disponibilidades (稼働率), o que está errado, já que a disponibilidade nunca pode ser maior que 1.

A disponibilidade (稼働率) é MTBF ÷ (MTBF + MTTR); portanto, 475÷(475+25) = 475÷500 = 0.95. 0.05 é MTTR ÷ (MTBF + MTTR), que representa a fração do tempo em que o sistema fica parado por falhas. 0.98 e 0.90 não resultam de nenhuma das duas fórmulas.

A disponibilidade (稼働率) de uma ligação em série é o produto dos valores dos dispositivos; portanto, 0.9×0.9×0.9 = 0.729. 0.810 é o valor para 2 dispositivos em série, 0.900 é para um único dispositivo e 0.999 é o cálculo em paralelo 1−(1−0.9)^3 para 3 dispositivos; nenhum deles é o valor para 3 em série.

Fail-safe (フェールセーフ) é um projeto que, quando ocorre uma falha, leva o sistema para o lado seguro, de modo que não resulte em acidente, e os exemplos da cancela e do semáforo se encaixam nisso. O foolproof protege contra erros de operação dos usuários, o fail-soft isola a parte com falha e continua o processamento mesmo com funcionalidade reduzida, e a tolerância a falhas preserva a funcionalidade total por meio de redundância; nenhum deles visa levar o sistema para o lado seguro.

Primeiro, trate o bloco em paralelo como um único dispositivo: sua disponibilidade (稼働率) é 1−(1−0.9)×(1−0.9) = 0.99. Ligando-o em série com o dispositivo A, obtém-se 0.9×0.99 = 0.891. 0.729 trata os 3 como uma série, 0.810 é 2 em série e 0.990 é apenas o bloco em paralelo; nenhum deles leva em conta a ligação em série com o dispositivo A.

O MTBF é o tempo total de operação dividido pelo número de falhas, 1000÷5 = 200 horas, e o MTTR é o tempo total de reparo dividido pelo número de falhas, 50÷5 = 10 horas. A alternativa C troca os dois. A alternativa B não divide o tempo de reparo pelo número de falhas, e a alternativa D não divide o tempo de operação pelo número de falhas; portanto, ambas estão erradas. A disponibilidade (稼働率) nesse caso seria 200÷(200+10), cerca de 0.952.

Throughput (スループット) é a quantidade de trabalho processada em um determinado tempo; quanto maior, maior a capacidade de processamento. A alternativa B descreve o tempo de retorno (ターンアラウンドタイム), enquanto o tempo de resposta (レスポンスタイム) é o tempo até que a primeira resposta comece a voltar. O TCO é a soma dos custos iniciais e operacionais, então a alternativa D está errada; e um benchmark é um método de medir e comparar o desempenho com programas sob condições idênticas, então a alternativa C também está errada; a fração do tempo utilizável é a disponibilidade.

Ao copiar de D2 para D5, a coluna permanece a mesma e a linha se desloca 3 posições. A referência relativa (相対参照) B2 se desloca 3 linhas e torna-se B5, enquanto a referência absoluta (絶対参照) $B$10 tem a coluna e a linha fixas e não muda. Assim, obtém-se "=B5/$B$10". A alternativa C não desloca a referência relativa, a alternativa B desloca até a referência absoluta, e a alternativa D desloca também a coluna; por isso, estão erradas.

O sistema operacional gerencia os recursos de hardware e fornece a base sobre a qual os aplicativos funcionam, por meio do gerenciamento de tarefas, de memória, de arquivos e de entrada/saída. As alternativas C e D são o trabalho de software aplicativo (応用ソフトウェア), planilhas eletrônicas e navegadores Web, e a alternativa A é o trabalho de um compilador (コンパイラ); nenhuma delas é o papel próprio do sistema operacional.

Visto a partir do diretório atual (カレントディレクトリ) dirB, dirC fica logo abaixo do pai, dirA. Portanto, o caminho correto primeiro sobe com ".." até dirA e depois entra em dirC para chegar a file.txt: "../dirC/file.txt". A alternativa C seria a forma de escrever se dirC estivesse sob dirB, a alternativa D é a forma de caminho absoluto, que começa na raiz, e a alternativa A volta até a raiz, onde não há dirC logo abaixo; por isso, está errada.

OSS é um software cujo código-fonte é publicado e que pode ser usado, melhorado e redistribuído sob as condições definidas pela sua licença (ライセンス). Os direitos autorais não são renunciados, então a alternativa A está errada; ser gratuito não é uma condição e a distribuição paga é possível, então a alternativa C está errada; e o uso comercial por empresas também é possível se as condições forem respeitadas, então a alternativa B está errada.

O CSV é um formato composto apenas de texto, com os campos separados por vírgulas (コンマ), o que facilita a transferência de dados mesmo entre softwares diferentes. O PDF é um formato de documento para exibir e imprimir com a mesma aparência em diferentes ambientes, o ZIP é um formato para agrupar e comprimir vários arquivos e o MP4 é um formato de vídeo; nenhum deles é para troca de dados tabulares.

Ao copiar de B2 para C3, há um deslocamento de uma coluna e uma linha. A referência relativa (相対参照) A1 se desloca na mesma medida e torna-se B2, e a referência absoluta (絶対参照) $C$1 tem a coluna e a linha fixadas pelos sinais $, então não muda. Assim, obtém-se "=B2*$C$1". A alternativa B não desloca a referência relativa, e as alternativas C e D deslocam até a referência absoluta; por isso, estão erradas.

Ao copiar de C3 para E5, há um deslocamento de 2 colunas e 2 linhas. Em $A3, a coluna A é fixa e apenas a linha se desloca, resultando em $A5; em B$1, a linha 1 é fixa e apenas a coluna se desloca, resultando em D$1. Assim, obtém-se "=$A5+D$1". A alternativa C não desloca nada. A alternativa A desloca a coluna fixa A, e a alternativa D desloca a linha fixa 1; por isso, estão erradas.