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1 - Qual a diferença entre memória virtual por paginação e por segmentação? Em qual dos modelos ocorre fragmentação interna e externa e como isso ocorre? R - A principal diferença entre os dois sistemas está relacionada a forma como o espaço de endereçamento virtual está dividido logicamente. Na paginação, o espaço de endereçamento está dividido em blocos com o mesmo número de endereços virtuais (páginas), enquanto que na segmentação o tamanho dos blocos pode variar (segmentos). Na paginação ocorre a fragmentação interna que são os espaços livres nas páginas e na segmentação ocorre a fragmentação externa que são os espaços livres que sobram após a divisão dos frames. 2 - O que é um page fault, quando ocorre e quem controla a sua ocorrência? R - O page fault ocorre todas as vezes que um processo faz referência a um endereço virtual pertencente a uma página virtual que não se encontra mapeada em uma página real, ou seja, não está, no momento, na memória principal. A ocorrência de um page fault é verificada através do bit de validade presente na ETP da tabela de páginas referente à página virtual e controlada pelo sistema operacional. 3 - Explique o mecanismo de spooling de impressão? No momento em que um comando de impressão é executado, as informações que serão impressas são gravadas antes em um arquivo em disco, conhecido como arquivo de spool, liberando imediatamente o programa para outras atividades. Posteriormente, o sistema operacional encarrega-se em direcionar o conteúdo do arquivo de spool para a impressora. 4 - A política de busca de páginas determina quando uma página deve ser carregada para a memó ria. Basicamente existem duas estratégias para este propósito. Paginação por demanda e pagi nação antecipada. Explique como as duas políticas de busca de páginas funciona. NA PAGINAÇÃO POR DEMANDA, AS PÁGINAS DOS PROCESSOS SÃO TRANSFERIDAS DA MEMÓ RIA SECUNDÁRIA PARA PRINCIPAL APENAS QUANDO SÃO REFERENCIADAS. NA PAGINAÇÃO A NTECIPADA, O SISTEMA CARREGA PARA A MEMÓRIA PRINCIPAL, ALÉM DA PÁGINA REFERENCI ADA, OUTRAS PÁGINAS QUE PODEM SER OU NÃO SER NECESSÁRIAS AO PROCESSO. 5 - Quais as desvantagens de um sistema operacional monotarefa do ponto de vista de uso dos re cursos de hardware? Resposta: OS SISTEMAS MONOPROGRAMAVEIS SE CARACTERIZAM POR PERMITIR QUE O PROCESSADOR A MEMORIA E OS PERIFERICOS PERMANEÇAM EXCLUSIVAMENTE DEDICADOS A EXECUÇAO DE UM UNICO PROGRAMA, GERANDO ELEVADO INDICE DE OCIOSIDADE DA CPU 6 - Descreva o funcionamento dos escalonamentos FIFO e SJF. No escalonamento FIFO os processos são selecionados para execução em ordem de chegada, e nquanto no escalonamento SJF os processos são selecionados de acordo com o tempo de execução, em que os processos q ue consomem menos tempo da CPU são executados primeiro. 7 - Explique o funcionamento dos escalonamento circular Roud Robin ou RR. É um escalonamento do tipo preemptivo, quando um processo passa para o estado em execuç ão existe um tempo-limite para uso continuo do processador denominado fatia de tempo (time-slice) ou quantum. 8 - Como seria utilizar um computador sem um sistema operacional? R - Sem o sistema operacional, um usuário para interagir com o computador deveria conhecer profundamente diversos detalhes sobre hardware do equipamento, o que tornaria seu trabalho lento e com grandes possibilidades de erros. 9 - Nos sistemas multiprogramáveis as tarefas são executadas de forma concorrente. A camada de usuário pode fazer várias solicitações para o sistema e essas solicitações são processadas de forma compartilhada pela UCP. Para o compartilhamento dos recursos de processamento é utilizado às técnicas de interrupções e exceções. Explique o mecanismo de funcionamento das interrupções. R - Interrupção e exceção são técnicas para implementação da concorrência, enquanto a interrupção é um evento interno ao programa em execução a exceção é um evento externo ao programa em execução. 10 -Qual a diferença entre fragmentação interna e externa da memória principal? R - Fragmentação interna ocorre em espaços livres e contíguos na memória principal que são pré-alocados por processos, não possibilitando, portanto, o uso por outros processos. Fragmentação externa ocorre em espaços livres e contínuos, porém tão pequenos que não possibilitam a alocação de programas por processos. 11 - Explique o funcionamento de um Sistema do tipo batch? R - O processamento batch tem a característica de não exigir a interação do usuário com a aplicação. Todas as entradas e saídas de dados da aplicação são implementadas por algum tipo de memória secundária, geralmente arquivos em disco. 12 - A política de busca de paginas determina quando uma página deve ser carregada para a memória. Basicamente existem duas estratégias para este propósito. Paginação por demanda e paginação antecipada. Explique como as duas políticas de busca de páginas funciona? R - Na paginação por demanda, as páginas dos processos so transferidas da memória secundária para principal apenas quando so referenciadas. Na paginação antecipada, o sistema carrega para a memória principal, além da página referenciada, outras páginas que podem ser ou no ser necessárias ao processo ao longo do seu processamento. 13 - Os anos 80 representaram a década do computador pessoal e da estão de trabalho. A tecnologia do microcomputador evoluiu até o ponto em que era possível construir computadores de mesa avançados, tão poderosos quanto os de grande porte de uma década atrás. (DEITEL, 2005). Quais os fatores que contribuíram para popularização dos computadores a partir da década de 80? R - A popularização dos computadores pessoais esta associada ao avanço tecnológico que permitiu melhorar a capacidade de processamento e reduzir o custo desses equipamentos e a facilidade de uso em parte por causa das interfaces gráficas com o usuário (GUI). 14 - O termo processo no contexto de sistemas operacionais foi usado pela primeira vez pelos projetistas do sistema Multics na década de 60. Um processo pode ser entendido inicialmente como um programa em execução. Explique a diferença entre processos e Threads? R - Um processo pode ser definido como o ambiente onde um programa executado. Este ambiente, além das informações sobre a execução, possui também o quanto de recursos do sistema cada programa pode utilizar, como o espaço de endereçamento, tempo de processador e área em disco. Uma Thread semelhante ao conceito de processo (processo leve), a diferença básica est no compartilhamento de recursos, enquanto cada processo precisa ter seu contexto de hardware, contexto de software e endereço de memória, as threads utilizam o mesmo contexto de software e endereçamento. 15 - Qual a diferença entre fragmentação interna e externa da memória principal? R - Fragmentação interna ocorre em espaços livres e contíguos na memória principal que só pré-alocados por processos, no possibilitando, portanto, o uso por outros processos. Fragmentação externa ocorre em espaços livres e contínuos, porém tão pequenos que no possibilitam a alocação de programas por processos. 16 - Os sistemas monoprogramáveis foram concebidos para executar uma única tarefa de cada vez. Essa lógica não aproveitava toda capacidade do hardware deixando a CPU ociosa por muito te mpo. Para resolver este problema foi desenvolvido o conceito de multiprogramação e varias t écnicas para implementar este conceito, entre elas a concorrência. Explique a ideia da concorr ência? R - Concorrência é o princípio básico para projeto e implementação dos sistemas operacionais mul tiprogramáveis onde é possível o processador executar instruçõesem paralelo com operações de E/S. Isso possibilita a utilizaç ão concorrente da UCP por diversos programas sendo implementada de maneira que, quando um programa perde o uso d o processador e depois retorna para continuar o processamento, seu estado deve ser idêntico ao do momento em que foi inte rrompido. O programa deverá continuar sua execução exatamente na instrução seguinte àquela em que havia parado, apare ntando ao usuário que nada aconteceu. 17 - A memória sempre foi vista como um recurso escasso e caro, mesmo atualmente, com a reduç ão de custo e consequentemente aumento da capacidade da memória principal, seu gerencia mento é um dos fatores mais importantes no projeto de sistemas operacionais. Quais as funçõ es básicas da gerencia de memória? R - Maximizar o número de processos na memória, permitir a execução de programas maiores qu e a memória física, compartilhamento de dados na memória e proteção da memória utilizada por cada processo e pelo sistema operacional. 18 - Sistema operacional é um software que habilita as aplicações a interagir com o hardware de u m computador. O software que contém os componentes centrais do sistema operacional é de nominado núcleo. Sistemas operacionais podem ser encontrados em dispositivos que vão de t elefones celulares e automóveis a computadores pessoais e computadores de grande porte ( mainframe) (DEITEL, 2005). Descreva as principais funções de um sistema operacional. R - Servir de interface entre o hardware e o usuário, realizar o escalonamento de processos, geren ciar dispositivos de hardware. 19 - O termo processo no contexto de sistemas operacionais foi usado pela primeira vez pelos proj etistas do sistema Multics na década de 60. Um processo pode ser entendido inicialmente co mo um programa em execução. Explique a diferença entre processos e Threads? R - Um processo pode ser definido como o ambiente onde um programa é executado. Este ambie nte, além das informações sobre a execução, possui também o quanto de recursos do sistema cada programa pode utilizar, com o o espaço de endereçamento, tempo de processador e área em disco. Uma Thread é semelhante ao conceito de processo (pr ocesso leve), a diferença básica está no compartilhamento de recursos, enquanto cada processo precisa ter seu contexto de ha rdware, contexto de software e endereço de memória, as threads utilizam o mesmo contexto de software e endereçamento 20 – Mesmo com aumento da eficiência da multiprogramação e, particularmente, da gerencia de memoria, muitas vezes um programa não podia ser executado por falta de uma partição livre disponível . A técnica de swapping foi introduzida para contornar o problema da insuficiência da memoria principal. Explique os funcionamento da técnica swapping. R – O sistema escolhe um processo residente, que é transferido da memória principal para memória secundária (swap out), geralmente em disco. Posteriormente, o processo é carregado de volta de memória secundária para memória principal (swap in) e pode continuar sua execução. 21 - Defina o conceito de sistema operacional? R: É um conjunto de elementos (programas) capazes de fazer um todo (computador) funcionar, tornando a utilização do computador mais eficiente e conveniente. 22 - O que é DMA é qual a vantagem desta técnica? R - A técnica de DMA permite que um bloco de dados seja transferido entre a memória principal e dispositivos de E/S, sem a intervenção do processador, exceto no início e no final da transferência. Quando o sistema deseja ler ou gravar um bloco de dados, o processador informa ao controlador sua localização, o dispositivo de E/S, a posição inicial da memória de onde os dados serão lidos ou gravados e o tamanho do bloco. Com estas informações, o controlador realiza a transferência entre o periférico e a memória principal, e o processador é somente interrompido no final da operação. 23 - Como funciona os sistemas de tempo compartilhado? R - Também denominados (time-sharing) permitem que diversos programas sejam executados a partir da divisão do tempo do processador em pequenos intervalos, denominados fatia de tempo (time-slice). 24 - Diferencie os escalonamentos preemptivos e não premptivos? R - No escalonamento preemptivo, o sistema operacional pode interromper um processo em execução e passá-lo para o estado de pronto, com o objetivo de alocar outro processo na UCP. No escalonamento não-preemptivo, quando um processo está em execução, nenhum evento externo pode ocasionar a perda do uso do processador. O processo somente sai do estado de execução, caso termine seu processamento ou execute instruções do próprio código que ocasionem uma mudança para o estado de espera. 25 – O que é política de escalonamento de um sistema operacional? R – Uma política de escalonamento é composta por critérios estabelecidos para determinar qual o processo em estado de pronto será escolhido para fazer uso do processador. 26 - Defina o conceito de memória virtual e quais os seus benefícios? R – 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. É possível executar uma quantidade de processos muito maior aumentando o compartilhamento de recursos e performance do sistema.
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