Um engenheiro de software está projetando o módulo de transporte de uma aplicação de videoconferência corporativa que deve operar sobre redes sem fio instáveis. Durante a fase de prototipagem, ele optou inicialmente por utilizar o protocolo TCP para garantir que nenhum frame de vídeo fosse perdido. No entanto os testes práticos revelaram que, apesar da imagem perfeita, o vídeo sofria congelamentos frequentes seguidos de um efeito de avanço rápido sempre que havia oscilação no sinal WI-FI. Para corrigir o problema de experiência do usuário, o engenheiro migrou para o protocolo UDP. Assinale a alternativa que explica tecnicamente a causa dos congelamentos observados com o uso do TCP nesse cenário.

Considere que você atua como arquiteto de sistemas em um projeto de supercomputação e está projetando a rede de interconexão para um novo cluster massivamente paralelo com topologia em malha (mesh). O sistema utiliza comutação por fluxo (wormhole switching) para minimizar a latência. Durante os testes de carga, observou-se que o bloqueio de um único pacote em uma porta de entrada do roteador, devido ao congestionamento na porta de saída desejada, está impedindo o avanço de outros pacotes que estão atrás dele na mesma fila, mesmo que as portas de saída destino desses outros pacotes estejam livres. Para mitigar esse fenômeno de bloqueio de cabeça de fila (Head of Line Blocking) e melhorar a vazão da rede sem alterar a topologia física ou aumentar a largura de banda dos links, qual modificação arquitetural deve ser implementada nos roteadores?

No desenvolvimento de algoritmos paralelos de alto desempenho em arquiteturas modernas, dois conceitos amplamente utilizados são a coerência de cache e a consistência de memória. Considere um cenário em que um programador implementa um padrão produtor consumidor simples utilizando uma flag booleana para indicar a disponibilidade de um dado recém-escrito em um buffer compartilhado. Mesmo operando sobre um hardware que garante coerência de cache estrita (como o protocolo MESI), o consumidor ocasionalmente lê dados inconsistentes ou desatualizados após verificar que a flag é verdadeira. Qual primitiva de programação paralela deve ser obrigatoriamente inserida no código para corrigir esse comportamento e qual é a justificativa técnica para sua necessidade?

Assinale a alternativa que apresenta a principal limitação arquitetural que impede o uso de protocolos de coerência de cache baseados em espionagem (snooping) em sistemas massivamente paralelos com centenas de processadores.

Qual atributo de dependabilidade é definido como a probabilidade de um sistema executar sua função pretendida, sem falhas, durante um intervalo de tempo especificado?

No projeto de sistemas seguros, qual técnica garante a Disponibilidade, permitindo que um componente redundante assuma as operações imediatamente após uma falha do principal?

Um professor orienta um projeto de iniciação científica que visa desenvolver um sistema de monitoramento para uma caldeira industrial de alta pressão. Devido à natureza crítica do equipamento, a segurança de funcionamento e a tolerância a falhas são requisitos obrigatórios. O aluno bolsista apresentou um diagrama esquemático em que o controlador principal recebe dados de dois sensores de pressão idênticos e argumentou que essa redundância dupla é suficiente para garantir que o sistema continue operando corretamente caso um dos sensores falhe, pois o software poderia identificar a divergência. Como especialista na área, o professor deve corrigir a concepção do aluno, explicando que a redundância dupla serve apenas para detecção de erro, mas não para o mascaramento de falhas, pois o controlador não saberia qual dos dois sensores está correto em caso de discordância. Qual técnica de projeto baseada em redundância de hardware o docente deve recomendar para permitir que o sistema identifique o sensor defeituoso e continue operando automaticamente com os dados corretos?

Em sistemas operacionais modernos que implementam multithreading, a eficiência na coordenação de processos depende da compreensão exata de quais recursos são compartilhados e quais são privativos. Tendo isso em vista, assinale a alternativa que apresenta corretamente a arquitetura de memória e contexto de threads pertencentes a um mesmo processo.

No contexto do gerenciamento de deadlocks em sistemas operacionais, existem estratégias voltadas para a prevenção, que consistem em invalidar pelo menos uma das quatro condições necessárias para a ocorrência do impasse. Considerando a técnica que obriga todos os processos a solicitarem recursos seguindo estritamente uma ordem linear crescente baseada em uma numeração única atribuída a cada tipo de recurso disponível no sistema, é correto afirmar que essa abordagem específica visa eliminar a(s) seguinte(s) condição(ões) de deadlock:

Considere que você atua como professor e pesquisador, coordenando um grupo de pesquisa aplicada em Sistemas Distribuídos. O grupo está desenvolvendo um middleware para garantir a consistência de dados em um ambiente de laboratório virtual, em que múltiplos nós de processamento precisam acessar um arquivo de configuração compartilhado para leitura e escrita. O protótipo atual utiliza um servidor central de bloqueios (locks), mas você identificou que isso gera um gargalo de desempenho e um ponto único de falha. Para corrigir o problema, você instrui seus bolsistas a implementarem o algoritmo distribuído de Ricart e Agrawala, que opera sem coordenador central e baseia-se em difusão de mensagens e relógios lógicos. Com base na especificação técnica desse algoritmo para garantir a exclusão mútua através da comunicação entre processos, qual é a orientação que você deve passar à equipe a respeito de como um nó deve proceder para entrar na seção crítica?