TEMP2_EP1_Arquitetura de sistemas operacionais

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1. Sistema monolíticos são caracterizados por não impor uma estrutura fixa para seus componentes, sendo o sistema um grande conjunto de módulos, sem regras que limitem a comunicação entre eles. Sobre a execução de sistemas monolíticos, assinale a alternativa correta:​​​​​​​
D. O sistema é executado em Espaço de Núcleo, mas suas aplicações são executadas em Espaço de Usuário
Em sistemas monolíticos, a ausência de estrutura implica que todo o código de sistema operacional executa em Espaço de Núcleo, como um processo único, ao contrário de sistemas de microkernel, em que apenas uma pequena parte do sistema roda em Espaço de Núcleo, com outras partes não essenciais sendo executadas em Espaço de Usuário. As aplicações sempre devem ser executadas em Espaço de Usuário.
2. Ao definir uma arquitetura em camadas, os projetistas de um sistema operacional optam por uma organização mais restrita, com uma definição clara de quais módulos podem ter acesso direto aos outros. Caso uma aplicação necessite de um serviço, de uma funcionalidade do sistema a qual não tem acesso direto, ela deve solicitar o serviço por meio de uma chamada para algum dos módulos com os quais ela pode se comunicar, que irá encaminhar para as camadas inferiores e o processo se repetirá até que a chamada chegue na funcionalidade desejada. Sobre este mecanismo em sistemas em camadas, assinale a alternativa correta:​​​​​​​
A. Sistemas em camadas são mais lentos, devido à necessidade de repassar as chamadas entre as camadas.
Sistemas em camadas têm vantagens como sua facilidade de manutenção e evolução quando comparados aos sistemas monolíticos, pois sua estrutura com interfaces e responsabilidades bem definidas torna menos complexo realizar alterações. Já nos sistemas monolíticos, no entanto, o código inteiro do sistema ainda roda em espaço de núcleo, logo uma falha em um componente pode parar todo o sistema. A falta de performance é um problema, pois as chamadas devem percorrer toda a pilha de camadas entre a aplicação ou o módulo que deseja um serviço até a camada em que ele está.
3. A arquitetura de micronúcleo orienta a organização do sistema operacional de forma que apenas as funções de mais baixo nível sejam executadas em Espaço de Núcleo, minimizando o risco de erros críticos durante a execução do sistema. Sobre o relacionamento entre arquitetura de micronúcleo e o modelo cliente-servidor, assinale a alternativa correta:​​​​​​​
B. Sistemas de micronúcleo usam processos servidores executando em Espaço de Usuário como intermediários para as funcionalidades do sistema. As aplicações são os processos clientes.
Independentemente de usar o modelo de micronúcleo, sistemas operacionais geralmente irão oferecer chamadas de sistema. O modelo de micronúcleo torna necessária a criação de processos que funcionem como servidores para as funcionalidades do sistema. Esses processos irão executar em Espaço de Usuário, realizando as chamadas de sistema necessárias para cumprir suas funções. Exemplos são o sistema de arquivos e o próprio gerenciamento de processos. As aplicações que desejam consumir esses servidores são processos clientes, também executando em Espaço de Usuário.
4. Sistemas operacionais de grande porte e com múltiplos usos, como Windows e Linux, executam uma grande quantidade de código em Espaço de Núcleo, uma característica de sistemas monolíticos. Assinale a alternativa que melhor define o motivo dessa decisão de projeto nesses sistemas.​​​​​​​
E. Com mais funções executando em Espaço de Núcleo, a performance do sistema tende a ser melhor, por necessitar de menos comunicação entre processos.
O Windows é um exemplo de sistema projetado como micronúcleo, mas que com sua evolução migrou gradativamente para um modelo com muitas características de um sistema monolítico. Isso se deu principalmente devido às vantagens de performance, mesmo que a mudança comprometa a manutenibilidade, a segurança e a estabilidade do sistema.
5. Considere um sistema operacional que deve permitir a integração de várias peças de hardware de diferentes fabricantes, inclusive componentes que nem existam durante o desenvolvimento do sistema. O ambiente de execução desse sistema não tem uma necessidade de performance ótima, mas é necessário que o sistema seja bastante resistente a erros, não falhando devido a um problema em uma aplicação ou driver isolado. A partir do cenário descrito, assinale a alternativa que descreve o modelo arquitetural mais adequado para um novo sistema que será desenvolvido para esse ambiente.
C. Micronúcleo.
Os requisitos deixam claro que é necessário estabilidade, mesmo que isso prejudique a performance do sistema. Nesse caso, o mais adequado é a arquitetura de micronúcleo, que irá resistir a falhas em drivers ou qualquer outra parte do sistema, exceto o próprio núcleo, que por ser pequeno tem pouca chance de disparar erros críticos. Sistema monolítico ou em camadas falhariam nesse ponto de estabilidade. Máquinas virtuais podem ser usadas para isolar aplicações, mas no caso de um driver problemático poderiam falhar também.