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Questions and Answers
Qual dos seguintes fatores NÃO é considerado um fator indireto que afeta o desempenho de um programa?
Qual dos seguintes fatores NÃO é considerado um fator indireto que afeta o desempenho de um programa?
Considerando a Lei de Amdahl, qual é o impacto da melhoria de um componente do sistema (por exemplo, o processador) sobre o desempenho total do sistema se esse componente é responsável por uma pequena fração do tempo de execução total?
Considerando a Lei de Amdahl, qual é o impacto da melhoria de um componente do sistema (por exemplo, o processador) sobre o desempenho total do sistema se esse componente é responsável por uma pequena fração do tempo de execução total?
Em relação às máquinas de estado finito, qual das opções abaixo descreve a função do diagrama de transição de estados?
Em relação às máquinas de estado finito, qual das opções abaixo descreve a função do diagrama de transição de estados?
Qual das seguintes opções descreve corretamente as máquinas de estado não-deterministas?
Qual das seguintes opções descreve corretamente as máquinas de estado não-deterministas?
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Dentre as opções abaixo, qual NÃO é um formalismo mais complexo que as máquinas de estado finito?
Dentre as opções abaixo, qual NÃO é um formalismo mais complexo que as máquinas de estado finito?
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De acordo com o texto, qual é a relação entre as camadas de abstração e a comunicação entre elas?
De acordo com o texto, qual é a relação entre as camadas de abstração e a comunicação entre elas?
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Qual é o propósito das camadas de abstração, de acordo com o texto?
Qual é o propósito das camadas de abstração, de acordo com o texto?
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Qual é o principal benefício da abstração, conforme apresentado no texto?
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Qual dos seguintes exemplos NÃO corresponde a uma camada de abstração?
Qual dos seguintes exemplos NÃO corresponde a uma camada de abstração?
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De acordo com o texto, qual é a relação entre as camadas de abstração e os domínios de software e hardware?
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Qual das seguintes afirmações sobre linguagens de programação de alto nível é Falsa?
Qual das seguintes afirmações sobre linguagens de programação de alto nível é Falsa?
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Qual é o objetivo principal de uma linguagem de programação de baixo nível, como o assembly, em relação ao hardware?
Qual é o objetivo principal de uma linguagem de programação de baixo nível, como o assembly, em relação ao hardware?
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Assinale a opção que melhor descreve o papel das bibliotecas e frameworks no desenvolvimento de software.
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Qual é o principal benefício de um código-fonte legível, de acordo com o texto?
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O conceito de código-fonte como uma "receita" para o computador é importante porque:
O conceito de código-fonte como uma "receita" para o computador é importante porque:
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De acordo com o texto, qual é uma das características-chave dos circuitos integrados (chips)?
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Qual é o significado da frase "O próprio chip tem um design com camadas de abstração" no contexto do texto?
Qual é o significado da frase "O próprio chip tem um design com camadas de abstração" no contexto do texto?
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Qual é a principal função de portas lógicas no contexto da organização de um computador?
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Qual é a relação entre o design de um chip com camadas de abstração e o conceito de portas lógicas, de acordo com o texto?
Qual é a relação entre o design de um chip com camadas de abstração e o conceito de portas lógicas, de acordo com o texto?
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Study Notes
Tipos de Computadores
- Computadores pessoais (PCs) geralmente incluem tela, teclado, mouse e alto processamento com IA.
- Servidores e supercomputadores
- Computadores embutidos (embebidos)
- Dispositivos móveis (PMDs) com bateria autônoma
Servidores e Centeo de Dados
- Há um crescimento nos servidores, com clusters de servidores e centros de dados.
- A computação em nuvem é uma tendência.
Ideias de Arquitetura de Computadores
- A Lei de Moore prevê que os circuitos integrados duplicam sua capacidade a cada 18-24 meses.
- Isso ajuda os arquitetos a prever novos chips quando constroem novos computadores.
- Abstração: as várias camadas de abstração estão separadas e um programador não precisa conhecer o hardware diretamente.
- Processadores mais rápidos concentram-se em casos de uso comuns, acelerando operações frequentes
- Paralelismo - Executar tarefas independentes simultaneamente.
- Antecipação - Prever possíveis cenários futuros de uso do programa.
Hierarquia de Memórias
- Memórias rápidas e caras (cache) possuem pequena capacidade.
- Memórias baratas e lentas (ex: discos) possuem grande capacidade.
- Memórias voláteis perdem seus dados quando desligadas.
- Memórias não voláteis conservam seus dados quando desligadas.
- A hierarquia de memória considera a velocidade e a capacidade de cada nível.
Detalhes do computador
- Entrada de dados (input) - teclado, mouse
- Saída de dados (output) - tela, impressora
- Memória
- Caminho de Dados (datapath)
- Controle (CPU - unidade central de processamento)
- A cache oferece acesso rápido a dados frequentemente acessados.
Arquiteturas
- CISC (Complex Instruction Set Computing) - conjunto complexo de instruções
- RISC (Reduced Instruction Set Computing) - conjunto reduzido de instruções
- PowerPC (PowerPC)
- ARM (aplicativos móveis, tablets)
- x86 (PCs tradicionais)
Desempenho Computacional
- Medidas de desempenho: tempo de resposta e largura de banda.
- Desempenho = 1/Tempo de execução
- Tempo de CPU: tempo utilizado para executar um programa
- Ciclo de relógio: tempo mínimo de uma operação básica no processador.
- Frequência do relógio: inverso do ciclo de relógio, medido em Hz.
- Tempo de CPU = Número de ciclos de relógio x Ciclo de relógio
- CPI (ciclos por instrução) - Numero de ciclos precisos para executar uma instrução -
- Fatores chaves de desempenho
- Frequência do processador
- Quantidade de instruções do programa
- Número médio de ciclos de relógio por instrução (CPI)
Barreiras de energia
- Custo energético de processadores ou mais relógio (+)
- Temperatura faz com que se precise de alternativas.
- Melhorar a comunicação entre núcleos.
Benchmarking
- Programas que representam o uso comum e medição de desempenho de computadores
- Os benchmarks são usados para comparar computadores.
Modelos de Computação em Nuvem
- Modelos para aplicativos de forma distribuída em múltiplas máquinas.
- Modelos de computadores distribuídos, como cliente-servidor e ponto-a-ponto.
Paralelismo
- Técnica computacional usando vários processadores simultaneamente.
- Multiprocessador - sistema com pelo menos dois processadores.
- Paralelismo ao nível de processo/tarefa.
- Máquinas de um único programa usado varias vezes.
- Cluster - vários computadores ligados em rede trabalhando como um único processador.
- SMP: processadores com memória compartilhada em sistema multiprocessador.
- Criando programas paralelos: particionando os programas, sincronização de threads.
Categorização de Hardware Paralelo
- SISD: stream única de instrução e dados (uniprocessador)
- MISD: stream múltipla de instruções e dados (não comum)
- SIMD: stream única de instruções e dados múltiplos
- SPMD: um único programa com processamento múltiplo de dados.
- Vetor: dados organizados numa array; processamento semelhante em simultâneo.
- Multithreading por Hardware: forma de otimizar a execução de threads num único processador.
Unidades de Processamento Gráfico (GPUs)
- Aceleradores que complementam a CPU em tarefas mais apropriadas.
- Multithreading por hardware (implementado na GPU)
NUMA e outras
- Non-uniform memory access
- Computadores de grande escala
- Modelos de computação em nuvem (SaaS, PaaS, IaaS)
Outros
- Benchmarks: testes para avaliar o desempenho de hardware.
- Desempenho de operações de ponto flutuante, intensidade aritmética, desempenho de memória
Administracao do Sistema
- Planejamento e desenho de redes, backup
- Administradores de sistemas
- Criando e excluindo contas de usuários
- Instalação e atualização de softwares
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Description
Explore os diferentes tipos de computadores, incluindo PCs, servidores e computação em nuvem. Aprenda sobre as tendências em arquitetura de computadores, como a Lei de Moore e conceitos de paralelismo e antecipação. Ideal para quem deseja entender a evolução da tecnologia computacional.
